Распространение звуковых волн в твердых телах

В твердом теле атомы при любой температуре, включая U К, непрерывно совершают колебания около их среднего положения равновесия. При небольших амплитудах такие колеба ния можно считать гармоническими. С повышением температуры амплитуды и энергии этих колебаний увеличиваются. Так как атомы в твердом теле сильно связаны друг с другом, то возбуждение колебаний одного из атомов передается ближайшим атомам, которые, в свою очередь, передают это возбуждение своим соседям и т. д. Этот процесс подобен процессу распространения звуковых волн в твердом теле. Все возможные колебания сильно связанных между собой атомов можно представить как совокупность взаимодействующих упругих волн различной длины, распространяющихся по всему объему кристалла. Так как твердое тело ограничено по размерам, то при данной температуре устанавливается стационарное состояние колебаний, представляющее собой суперпозицию стоячих волн (поверхность твердого тела для звуковых волн является узловой). [c.141]

Под ударами звуковых волн первая стенка приходит в движение со смещениями и вторая со смещениями 1 . Т. к. скорость распространения звуковых волн в твердых телах значительно выше, чем в воздухе, а общие размеры стен с прокладками невелики, предположим, как и для одиночных стен, что передача импульса через всю конструкцию происходит мгновенно. Следовательно [c.258]

Скорость распространения звуковых волн в твердых телах [c.15]

Сначала рассмотрим механизм распространения теплоты атомными колебаниями в диэлектриках, в которых свободных электронов практически нет. Так как атомы в твердом теле связаны между собой, то при нагревании какого-либо участка тела амплитуда колебаний атомов этого участка увеличивается и атомы при своем движении толкают соседние атомы, которые, в свою очередь, передают это движение своим соседям и т. д. Кинетическая энергия колебаний атомов переносится, таким образом, от нагретого участка к более холодному. Макроскопически поток кинетической энергии атомов выглядит как тепловой поток. Этот процесс одинаков с процессом распространения упругих звуковых волн в твердом теле. [c.187]

Распространение вибраций от места их возникновения в механизме к наружным поверхностям происходит по корпусу главным образом за счет изгибных колебаний конструкций (в тех случаях, когда длина изгибной волны значительно больше толщины колеблющейся детали). Одновременно по конструкции распространяются и продольные волны, длины которых соизмеримы с линейными размерами конструкций. Обычно эти волны возникают в области высоких частот потому, что распространение продольных звуковых волн в твердых телах происходит с высокими скоростями. [c.126]

При теоретическом анализе используют модели дефектов в виде отражателей правильной геометрической формы (сфера, диск, цилиндр). В экспериментах точно воспроизвести расчетные модели в натуральном образце удается далеко не всегда. Например, практически невозможно выполнить модель дефекта в виде гонкого диска в толще образца. Поэтому при измерениях используют искусственные дефекты в виде полостей правильной геометрической формы с выходом на поверхность образца. Широко применяют также жидкостное моделирование, основанное на подобии процессов распространения продольных звуковых волн в твердом теле и в жидкости (коэффициент подобия где , Сда — скорости ультразвука в металле и жидкости). Основное преимущество этого способа анализа в том, что исследование можно проводить на искусственных дефектах, идентичных расчетной модели. [c.104]

Очевидно, что понятие поляризации применимо только к тем волнам, которые имеют по крайней мере два независимых направления поляризации. Рассмотрим, например, звуковую волну, распространяющуюся в воздухе вдоль г. Если для такой волны известны частота, амплитуда и фаза, то волна определена. Мы знаем, что в звуковой волне смещение происходит вдоль направления распространения волны, т. е. что звуковые волны продольны. В этом случае нет необходимости говорить о продольно-поляризованной волне. Понятие поляризации мы прибережем для более сложного случая, когда имеются по крайней мере два независимых направления поляризации. У звуковых волн в твердом теле или у волн в пружине ) имеются три возможных состояния поляризации — одно продольное и два поперечных. В этом случае можно говорить о волнах с продольной поляризацией или о двух волнах с различной поперечной поляризацией. В общем случае волна может быть суперпозицией всех трех состояний поляризации. [c.353]

В одной из первых работ [34] по исследованию распространения волн конечной амплитуды в твердых телах была сделана попытка определить увеличение затухания ультразвуковых волн в плексигласе при увеличении интенсивности ультразвука. Результат этой работы был отрицательным при увеличении интенсивности ультразвука затухание в пределах ошибки измерения не изменилось. С точки зрения нынешних представлений об искажении продольных волн в твердых телах этот результат вполне естественен, так как при использованных интенсивностях ультразвука нелинейные искажения малы (максимальное значение звукового давления второй гармоники составляет несколько процентов от звукового давления первой гармоники). При малых нелинейных искажениях мало и увеличение затухания (см. гл. 3, 4). [c.334]

Закалка с применением ультразвуковых колебаний обеспечивает большую эффективность по сравнению с обычной закалкой. Звуковые колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях и твердых телах. При распространении звуковых волн в жидкой среде происходит чередование сжатия во впадинах и разрежения в вершинах волн, при этом частота этого чередования соответствует частоте колебания звуковой волны. При пропускании через жидкость ультразвука частотой f = 18ч-20 кгц и выше наблюдается ультразвуковая кавитация. Она состоит в том, что в вершинах волн вследствие разрежения образуются мельчайшие пузырьки в тех местах, где прочность жидкости меньше из-за растворенного газа или каких-либо примесей. Образующиеся пузырьки захлопываются, создавая при этом местные мгновенные давления в несколько сотен атмосфер. Такие давления вызывают механические разрушения поверхности твердого тела, находящегося вблизи мест захлопывания пузырьков. Это явление используется для удаления окалины с нагретого образца, помещенного в охладитель. [c.172]

Предлагаемая вниманию читателя книга не представляет собой учебника по акустике, она ставит своей задачей в доступной форме изложить только некоторые вопросы из всего неисчерпаемого мате] иала современной акустики, относящиеся главным образом к проблемам распространения звуковых волн в воздухе, воде и твердых телах и их основным применениям. [c.9]

Упругие волны. Диаграмма деформации. Неупругость. Термоупругость Распространение звуковых и других упругих волн в твердых телах легко рассматривать на основании пружинной модели межатомных сил. Хотя среднее межатомное расстояние остается постоянным, атомы совершают непрерывные колебания. При превышении равновесного состояния пружины растягиваются и атомы находятся под действием сближающей силы. Если расстояние между атомами уменьшается, то создается [c.38]

Скорость в жидкости у = /р, где Ху - аналог константы Ляме X у твердых тел, характеризующий несжимаемость жидкости. Для газов выражение для скорости аналогично, но следует иметь в виду, что их несжимаемость Ху зависит от того, каким образом газ сжимается - по изотермическому или адиабатическому закону. (При адиабатическом распространении волны не происходит переноса тепла. Например, распространение звуковых волн в воздухе - адиабатическое). [c.13]

Акустические колебания могут возникать и распространяться в виде непрерывных волн (рис. 2.1й) и импульсов - обычно ультразвуковых (рис. 2.16). От звуковых колебаний будем отличать апериодические импульсы (рис. 2.1 в). К числу последних относят ударные волны в газах и жидкостях, а также пластические волны в твердых телах. Общеизвестны ударные волны, порождаемые взрывами в океане и атмосфере, при сверхзвуковом движении самолетов. При этом возникают специфические эффекты, в частности по мере распространения апериодические импульсы трансформируются в обычные звуковые, что связано с избыточным рассеянием энергии (переходом в тепло) при большой амплитуде колебаний. [c.31]

При этих опытах Шоху [4013] удалось, кроме того, продемонстрировать еще одно явление, исследованное в последние годы теоретически и экспериментально в оптике. Речь идет о смещении светового пучка при полном отражении на границе двух сред. Этот эффект, связанный с вопросом о возникновении в среде с большей скоростью распространения волн потока энергии, параллельного граничной плоскости, и объясняемый именно наличием этого потока ), обнаруживается в оптическом случае лишь с большим трудом ). Для звуковых пучков в жидкости или газе его особенно отчетливо можно наблюдать с помощью теневого метода на границе с твердым телом для углов падения, при которых скорость следа падающей волны вдоль пластинки равна скорости релеевской поверхностной волны в твердом теле. [c.378]

Измерения скорости звука в различных газах, жидкостях и однородных твердых телах показывают, что скорость звука не зависит от частоты, т. е. для звуковых волн дисперсия отсутствует. Иначе обстоит дело с ультразвуковыми волнами большой частоты. Для них обнаружена дисперсия в многоатомных газах и органических жидкостях. Дисперсия ультразвуковых волн происходит также и при распространении их в тонких стержнях, когда длина волны сравнима с диаметром стержня. В случае распространения ультразвуковых волн в металлах дисперсия наблюдается при длине волн, сравнимой с размерами кристаллических зерен. [c.226]

В жидкостях и газах звуковые волны продольные, у них направление колебаний совпадает с направлением распространения волны. Если же колебания преобразователя совершаются перпендикулярно к направлению распространения волны, то эти волны называются поперечными. Такие волны могут возникать в твердых телах и наряду с продольными могут быть крутильными, изгибными. [c.111]

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ — дефектоскопия, объединяющая методы неразрушающего контроля, основанные на применении упругих колебаний ультразвукового (более 20 кгц) и звукового диапазона частот. Методы У. д., использующие преимущественно звуковые частоты, обычно называют акустическими методами (см. Акустическая дефектоскопия). У. д. применяется для выявления внутренних и поверхностных дефектов в деформированных полуфабрикатах, слитках и готовых деталях несложной конфигурации, изготовленных из металлич. и не-металлич. материалов. Используется также для измерения толщин при доступе к изделию с одной стороны. Методы У. д. основаны на влиянии дефекта на условия распространения и отражения упругих волн или режим колебаний изделия. Упругие волны способны распространяться в материалах на значительные расстояния. В твердом теле могут существовать продольные, поперечные (сдвиговые), поверхностные, нормальные (свободные, волны Лэмба), стержневые и др. волны. В жидкостях и газах распространяются только продольные волны. [c.373]

При пересечении неоднородных звуковых волн принципиально возможно перераспределение звуковых полей вне области пересечения, вызванное тем, что одна из звуковых волн прошла по среде, возмущенной другой неоднородной волной конечной амплитуды. Это перераспределение, например, вызванное стационарными вихревыми потоками рассеивающей волны, может происходить без изменения частоты (аналогично обычному рассеянию). Более характерным является рассеяние с образованием волн комбинационных частот (аналогично комбинационному рассеянию). Последний эффект является типично нелинейным. Рассмотренное в литературе рассеяние звука на звуке относится к последнему типу и его правильнее было бы называть комбинационным рассеянием звука на звуке. Как уже отмечалось, под комбинационным рассеянием звука на звуке понимается возможность наблюдения волн комбинационных частот вне области взаимодействия двух ограниченных звуковых пучков. Здесь будет рассмотрено рассеяние в недиссипативной среде без дисперсии, в которой возможна только одна скорость распространения звуковых возмущений (газы или жидкости) особенности рассеяния звука на звуке в твердых телах рассмотрены ниже в гл. 8, 3. [c.90]

Звуковые водны и их особенности. Звуковые волны подразделяются на продольные, поперечные и поверхностные. Смещение частиц в среде вдоль направления распространения отвечает продольной волне, смещение частиц в направлении, перпендикулярном поперечной волне. Поверхностные волны распространяются только в поверхностном слое тела. Все эти виды волн встречаются в твердых телах в жидкостях и газах наблюдаются только продольные волны. Длина волны % связана с частотой / и скоростью с распространения известным соотношением [c.299]

В последующих главах излагаются вопросы распространения звуковых, инфразвуковых и ультразвуковых волн в газах и жидкостях, главным образом в воздухе и воде, и приводятся основные применения этих волн. Последние две главы посвящены распространению упругих волн различных частот в твердых телах. Мы включили в книгу основные сведения из общей и прикладной сейсмологии, интересуясь, в основном, вопросами распространения упругих волн в земной коре.- Сейсмические волны — это упругие волны большой длины, или волны инфразвуковые, в этом смысле сейсмология представляет собой ту же акустику. [c.10]

При распространении звуковых волн соседние слои воздуха (или жидкости, твердого тела) сжимаются и расширяются с конечной скоростью. Появляющаяся разность температур между слоями сжатия и разрежения вызывает благодаря теплопроводности теплообмен и выравнивание температуры. Так как при сжатии элемента объема в окружающую среду входит больше теплоты, чем возвращается к нему от среды при его расширении, происходит нагревание среды, т. е., другими словами, потеря энергии звуковых волн, идущая на увеличение средней температуры воздуха (среды), — поглощение энергии звуковых волн. [c.85]

Изучение гиперзвуковых волн и их распространения в различных телах, в особенности в твердых телах и в жидкостях (в газах гиперзвук слишком быстро затухает, а имеет смысл говорить о звуке, когда длина волны X больше длины среднего свободного пробега молекул) представляет очень большой интерес. Это изучение может дать много полезных сведений для молекулярной теории, сведений, интересных для уточнения теории состояния этих тел. Это изучение также оказывается важным для объяснения целого ряда оптических явлений, возникающих при прохождении света через прозрачные тела. Наконец, это изучение представляет интерес с акустической точки зрения оно может ответить на вопросы об основных особенностях распространения упругих волн самых высоких частот звукового спектра. [c.299]

Типы звуковых волн и скорость их распространения. Имеется несколько типов звуковых волн продольные, поперечные и поверхностные. Продольными звуковыми волнами наз >1-вают такие волны, когда смещение частиц в среде происходит вдоль распространения волны. Поперечными волнами называют волны, когда смещение частиц в среде происходит перпендикулярно к направлению распространения волны. Поверхностные волны (или, как их называют, волны Рэлея) могут распространяться только по поверхности тела, не проникая заметно в глубь него (рис. 3-2). В твердых телах могут распространяться все виды волн в жидкостях и в газах распространяются только продольные волны. Поперечные волны распространяются в твердых тел ] со скоростью, приблизительно в 2 раза меньшей, чем скорость распространения продоль- [c.76]

При распространении звуковых волн в твердых телах, как и в жидкостях, происходит перенос энергии. Распространение звуковых волн в твердых телах сопровоиедается потерями энергии на внутреннее трение, теплопроводность и упругий гистерезис. В плоской бегущей волне амплитуда колебаний изменяется по экспоненциальному закону [c.16]

Большоеместоуделено ультразвуковым волнам и их применениям а также распространению звука в атмосфере (атмосферная акустика) в море (гидроакустика) и земле (сейсмология). Рассматриваются во просы распространения звуковых и ультразвуковых волн больше интенсивности в газах и особенно в жидкостях. Разбираются наибе лее важные вопросы аэротермоакустики (шум струи, порождение зву к турбулентностью). Рассмотрены вопросы распространения упруги волн в твердых телах (в особенности в металлах), а также основньп применения ультразвука при изучении упругих свойств тверды тел. Основное внимание обраш,ается на физический смь1сл того ил1 иного явления. [c.2]

В обычных жидкостях (а также в нематических жидких кристаллах) существует лишь одна ветвь слабозатухающих звуковых колебаний — продольные звуковые волны. В твердых криста ллах и аморфных твердых телах существуют три звуковые (акустические) ветви линейного закона дисперсии колебаний ( 22, 23). Одномерные кристаллы — смектйки — и здесь занимают промежуточное положение в них имеются две акустические ветви Р. G. de Gennes, 1969), Не интересуясь здесь коэффициентами затухания этих волн, и имея в виду лишь определение скоростей их распространения, пренебрежем в уравнениях движения всеми диссипативными членами. Полная система линеаризованных уравнений движения складывается из уравнения непрерывности [c.241]

Акустооптика изучает взаимодействие оптических волн с акустическими в различных веществах. Возможность такого взаимодействия впервые предсказал Бриллюэн в 1922 г., а затем ее экспериментально проверили в 1932 г. Дебай и Сиарс в США и Люка и Бигар во Франции. При взаимодействии света со звуковыми волнами наиболее интересное явление представляет собой дифракция света на акустических возмущениях среды. При распространении звука в среде возникает соответствующее поле напряжений. Эти напряжения приводят к изменению показателя преломления. Такое явление называется фотоупругим эффектом. Поле напряжений для плоской акустической волны является периодической функцией координат. Поскольку показатель преломления среды претерпевает периодическое возмущение, возникает явление брэгговской связи, как показано в гл. 6. Акустооптическое взаимодействие является удобным способом анализа звуковых полей в твердых телах и управления лазерным излучением. Модуляция света при акустооптическом взаимодействии находит многочисленные применения, в том числе в модуляторах света, дефлекторах, устройствах обработки сигналов, перестраиваемых фильтрах и анализаторах спектра. Некоторые из этих устройств мы рассмотрим в следующей главе. [c.343]

Нелинейная упругость твердых тел помимо искажения формы профиля волны приводит еще к тому, что акустические волны в твердых телах взаимодействуют. Распространение в твердых телах помимо продольных волн еще и волн сдвига приводит к тому, что здесь возможностей взаимодействия волн по сравнению с жидкостями и газами существенно больше. В жидкостях и газах без дисперсии, как эго было рассмотрено в га. 2 и гл. 3, взаимодействуют волны только с колинеарньши В0ЛН0ВЫ1МИ векторами цри косых пересечениях звуковых пучков комбинационного рассеяния звука на звуке нет, т. е. вне области взаимодействия нет звуковых волн комбинационных частот. Иначе обстоит дело в твердых телах. [c.288]

Ультразвуковые волны характеризуются длинами волн в твердых телах от 20 до 4-10 см, в жидкостях от 6 до 1,2- 10- см, в воздухе и газах от 1,6 до 0,3-10 см. Наиболее короткие ультразвуковые волны имеют длину порядка длин видимого света. Скорость распространения звуковых волн выражается произведением частоты / гц) на длину волны X с = Д и зависит от свойств среды в более упругой среде эта скорость выше, чем в менее упругой. Так, в воздухе скорость равна 331 м1сек, в воде 1497 м/сек, в стали 5810 м/сек, в меди 4600 м/сек, в свинце 2100 м/сек. [c.102]

К таким явлениям можно отнести нелинейную трансформацию спектра интенсивного шума при его распространении в нелинейной среде, когда из-за взаимодействий спектральных компонент этого шума происходит перекачка энергии как в низкочастотную, так и в высокочастотную части спектра (так называемая акустическая турбулентность). Другим примером может служить поглощение звука гиумом, когда слабый монохроматический сигнал, распространяясь в широкополосном шуме, из-за взаимодействия с ним испытывает поглощение энергия сигнала отбирается шумом. Отметим, что даже поглощение звука за счет вязкости и теплопроводности, о котором шла речь в гл. 2, можно считать именно результатом такого взаимодействия акустического сигнала с шумом, который в данном случае есть не что иное, как спектр тепловых фононов или упругих дебаевских волн. Об этом будет идти речь при рассмотрении поглощения упругих волн в твердых телах. Укажем еще на один эффект — уширение спектральных линий гармоник исходного узкополосного возмущения при распространении случайно-модулиро-ванной звуковой волны конечной амплитуды. [c.108]

Волновые движения. Распространение волн в твердых телах волны на поверхности моря волны, вызываемые движением корабля распространение волн в каналах и реках приливы сехюмические процессы звуковые колебания общая проблема шума в различных средах и т. п. Окружающая пас среда (жидкости, газы, твердые тела и различные поля) постоянно находится в состоянии вибраций и различных распространяющихся во времени и по объемам возмущенных движений. Непосредственно ясно, что эти явления играют очень важную роль в нашей жизни и существенны при решении многочисленных технических вопросов. [c.11]

Посвящена теории распространения упругих волн в образованиях слоисто го характера как в искусственных структурах, употребляемых в ультразву ковой технике, так и в природных средах - океане, атмосфере, земной коре Дан вывод различных форм волнового уравнения и их точных решений. Описа ние упругих волн в твердом теле ведется на основе матричного формализма Рассмотрено влияние движения среды на звуковое поле. Излагается методика построения асимптотических разложений волновых полей на основе эталонных уравнений и эталонных интегралов. Значтелнюе внимание уделяется физической интерпретации результатов. [c.2]

Томас Юнг первым ) указал па необходимость более детального рассмотрения влияния массы стержня при продольном ударе. Он показал также, что всякое небольшое абсолютно твердое тело вызовет при ударе пластическую деформацию, если отноп1ение скорости движения ударяющего тела к скорости V распространения звуковых волн в стержне больше, чем деформация, соответствующая пределу упругости при сжатии материала. Для доказательства этого оп [c.401]

По предложению Гидемана Шефер [1839] (см. также [861]) применил следуюш.ий метод измерения скорости распространения продольных и поперечных волн в твердых непрозрачных телах. В качестве источника звука использовался кварцевый стержень, ориентированный согласно фиг. 89 и дающий острую характеристику направленности, допускающую при наблюдении звукового поля по теневому методу точное определение направления лучей (см., например, фиг. 199). Если приклеить такой излучатель к одной из граней клинообразного образца из исследуемого материала и погрузить последний в жидкость, скорость звука в которой известна, то направление оси прошедшего через образец сконцентрированного цучка звуковых волн позволит найти скорость распространения продольной волны в твердом материале (фиг. 406). [c.368]

Основные свойства упругих колебаний высокой частоты или ультразвуковых колебаний, как известно, описываются теми же закономерностями, что и свойства колебаний звукового диапазона. В частности, это касается условий распространения упругих волн в сплошной изотропной среде, обладающей упругими свойствами. Однако ультразвуковые колебания могут быть примен1 ны для решения ряда новых задач. Примером может служить исследование изменения различных характеристик жидких и твердых тел в зависимости от скорости распространения ультразвука и коэффициента затухания с помощью импульсно-фазового компенсационного метода приборами типа УЗИХ, разработанных Н. И. Бражниковым [9], [10]. Погрешность измерений скорости ультразвука такими приборами составляет 0,007 и 0,003% на частотах соответственно 1 и [c.291]

Наиболее просто нелинейный параметр может быть экоперимеитально определен по нелинейным эффектам при распространении волн конечной амплитуды (искажению или взаимодействию волн). Зкапериментальную трудность здесь представляет абсолютное измерение звуковых давлений, что ограничивает точность определения нелинейного параметра для жидкостей л газов. Наилуч-плие измерения сейчас сделаны по-видимому с ошибкой 5— 10%. В твердых телах опгибка измерения нелинейного параметра еще больше ( 20—30%). Эта трудность, во всяком случае для жидкостей, может быть устранена проведением сравнительных измерений. В этом методе ошибка в основном определяется оишбкой измерения п в жидкости сравнения. [c.164]

Ранее бьшо рассмотрено искажение и взаимодействие волн, распространяющихся в сплошной среде в одном направлении. В твердых телах, благодаря тому, что скорость распространения продольной волны отличается от скорости распространения поперечной волны, становится возможным при вьшоллении некоторых условий, иногда называемых резонансными, взаимодействие волн при их пересечении под некоторым углом. В результате такого взаимодействия генерируется бегущая волна комбинационной частоты, направление распространения которой определяется резонансными условиями. Резонансные условия проще всего получить, рассматривая звуковые волны [c.319]

Существенно более чувствительный спектральный метод (метод выделения второй гармоники различными резонансными системами) был применен в [35, 16, 19, 36 для определения нелинейного искажения продольных ультразвуковых волн (5 Мгц) в поликристаллических металлах (А1, магниево-алюминиевом сплаве МА-8) и щелочно-галоидных кристаллах (Na l, КС1, LiF). Амплитуда электрического напряжения на излучающем кварце в этих экспериментах была порядка киловольта, в то время как напряжение второй гармоники на приемном кварце — порядка милливольта. В этих работах, по-видимому, впервые четко наблюдалось проявление нелинейных свойств твердых тел при распространении звуковых волн. Экспериментальные методы спектрального выделения гармонических составляющих уже рассмотрены в 1 гл. 4, и мы не будем здесь на них останавливаться. [c.335]

Звуковые волны, распространяющиеся в любых материальных средах-газах, жидкостях и твердых телах, несут с собой энергию. Количество ее при прохождении через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звуковой волны, за единицу времени определяет интенсивность (силу) звука. Единицей интенсивности звука служит обычно 1 вт1см . [c.137]

Построение волновой теории распространения упругих волн при наличии границ раздела представляет собой задачу Чрезвычайной сложности. Существование нескольких типов упругих волн продольных, поперечных и поверхностных, а также трансформация волн крайне осложняют задачу даже для изотропных и однородных сред. Достаточно сказать, что задача о дифракции упругих волн, падающих из твердого тела на твердый шар другой жесткости, в теории упругих волн решения пока не получила, в то время как подобная задача для звуковых волн в воздухе и жидкости и для электромагнитных волн имеет точное решение. Поэтому одна из основных задач в теории распространения упругих волн при наличии слоев раздела — это задача построения приближенной теории, базирующейся на волновых представлениях, и обоснование пределов применимости геометрической (лучевой) трактовки, т. е. геометрической сейсмики. [c.555]

Звуковые волны — это упругие волны, распространяющиеся в любых материальных средах в газах, жидкостях п твердых телах. Схе.матически распространение звуковых волн показано на рис. 1. [c.5]

Возникает естественный вопрос где же находится верхняя граница ультразвуков, т. е. какова частота самых высоких ультразвуков Ответ на этот вопрос можно дать, если исходить из следующих соображений. При распространении звуковых волн часть их энергии поглощается средой, в которой они распространяются. Величина этой поглощенно] доли зависит от свойств среды. Как правило, больше всего энергии поглощается в газах, меньше в жидкостях и еще меньше в твердых телах, в частности в металлах, кристаллах кварца и т. д. При этом поглощение всегда возрастает с увеличением частоты колебаний, т. е. высоты звука. Хорошим примером, подтверждающим это положение, является звучание удаляющегося оркестра с увеличением расстояния сначала пропадают высокие звуки флейт и кларнетов, затем средние — корнетов и альтов, и, наконец, на значительных расстояниях слыншн только большой барабан. Самые низкие звуки распространяются на самые далекие расстояния. [c.10]

Затухание чвуковых волн, обусловленное взаимодействием с П. т. т.. и.меет разную природу в различных твердых телах. Причиной затухания звука в заряженной решетке металла или полупроводника (где при движении решетки возмущается ее объемный заряд) является вязкость г] зарян ешюй плазмы носителей. Звуковая волна, в к-рой не возникает объемного заряда ионов (поперечная волна в диэлектрике, полупроводнике), затухает и.ч-за джоулевых потерь у носителей. При наличии сильного внешнего магнитного поля шцх I) затухание звука может достигать большой величины из-за появления у носителей (колеблющихся с продольной скоростью им под влиянием деформации решетки вдоль направления распространения волны) большой поперечной скорости — = содтк II. [c.25]

Рассеяние звуковой энергии на регулярньхх или нерегулярных неоднородностях среды сопровождается разрушением фронта проходящей монохроматической волны и дисперсией ее фазовой скорости. Волновое уравнение, соответствующее этому виду распространения в среде с неоднородностями, было рассмотрено в гл. 2-уравнение (2.87). Дисперсия, обусловленная неоднородностями, может иметь место при распространении волн в жидкости или в твердом теле, например, при распространении изгибных колебаний в пластине с ребрами. [c.196]

В настоящей монографии кратко и систематизированно описаны основные физические свойства и характеристики многочисленных типов звуковых (упругих) поверхностных волн, дана их классификация. Весьма подробно изложены вопросы возбуждения (приема) и распространения в твердых телах различной формы поверхностных рэлеевских волн, являющихся основным и наиболее широко используемым на практике типом звуковых поверхностных волн. Теоретически и экспериментально рассмотрены звуковые поверхности ные волны в пьезоэлектрических кристаллах, включая их возбуждение (прием), взаимодействие с электронами (усиление волн постоянным электрическим током) и распространение по цилиндрическим поверхностям. Отмечены многочисленные практические применения звуковых поверхностных волн. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...