Okrajové podmienky pre akustickú vlnu. Zvukové vlny a ich vlastnosti

ju než pozdĺžne. Na vyššie uvažovanom efekte sú postavené jednoduché meniče vlnových typov (obr. 4.5).

Pozdĺžna vlna

Obr.4.5. Premena pozdĺžnej vlny na priečnu pomocou taveného kremenného hranola

Uvažovaný prevodník je vzájomné zariadenie, t.j. ak šmyková vlna dopadá na hranol sprava pod uhlom 250 k vnútornej ploche, šmyková vlna sa premení na pozdĺžnu vlnu. Vonkajšie plochy sú kolmé na prichádzajúce a odchádzajúce lúče.

Transformácia typov vĺn je možná aj pomocou efektu totálneho odrazu od rozhrania. Pri uhle dopadu rovnajúcemu sa 45 stupňom je koeficient odrazu pozdĺžnych aj šmykových vĺn rovný 1. Pozoruje sa úplný odraz.

Z výrazov pre koeficienty odrazu (4.19), (4.21) je vidieť, že existuje taký uhol dopadu, pri ktorom sú hodnoty R l l a R t t

zmizne, t.j. nebude existovať žiadna zodpovedajúca odrazená vlna.

Fenomén štiepenia a fenomén úplného odrazu akustických vĺn sú široko používané v konvertoroch typu vĺn rádiových elektronických zariadení, ako aj na vytváranie akustických vlnovodov.

4.4. Povrchové akustické vlny

Povrchové akustické vlny sú široko používané v rádiovom inžinierstve na vytváranie zariadení, ako sú oneskorovacie vedenia a filtre. Rýchlosť šírenia akustických vĺn je výrazne nižšia ako rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn rovnakej frekvencie, respektíve dĺžka akustickej vlny je oveľa menšia ako elektromagnetická, takže sa získajú všetky zariadenia

oveľa kompaktnejšie. Doteraz sme uvažovali len pozdĺžne a šmykové akustické vlny šíriace sa celým priestorom materiálu. Povrchové vlny sa líšia od priestorových vĺn tým, že všetka ich energia je sústredená v blízkosti rozhrania medzi materiálmi s rôznymi vlastnosťami. Teóriu povrchových vĺn prvýkrát navrhol anglický fyzik J. W. Rayleigh v roku 1885. Teoreticky predpovedal a dokázal možnosť šírenia v tenkej povrchovej vrstve pevného telesa hraničiaceho so vzduchom, povrchové akustické vlny, ktoré sa bežne nazývajú Rayleighove vlny– R-vlny. V Rayleighovom probléme sa obmedzíme na formuláciu problému a jeho konečné výsledky. Existuje plochá hranica vákua - izotropné tuhé médium. Rozhranie sa zhoduje s rovinou xoy, os z smeruje hlboko do pevnej látky

doy prostredie.

Vákuum x

Pevné

Obr.4.6. Vznik povrchovej Rayleighovej vlny na rozhraní pevného telesa s vákuom

Východiskom pre riešenie problému je vlnová rovnica pre vektor posunutia častíc pevného média

2 u r l + k l 2 u r l = 0, (4,23)

2 ut + kt2 ut = 0.

Pri riešení sa využíva okrajová podmienka, ktorá spočíva v tom, že na hranici s vákuom by nemali byť napätia.

Tiz = 0

pre i = x, y, z.

Riešenie sa hľadá v podobe rovinných harmonických vĺn šíriacich sa pozdĺž osi x v pevnom polopriestore. Ak vezmeme do úvahy, že energia povrchovej vlny je sústredená v blízkosti hranice pevného telesa s vákuom, amplitúda posunu častíc média narušených touto vlnou sa musí exponenciálne znižovať so zvyšujúcou sa súradnicou z.

Rayleighova vlna je komplexná akustická vlna tvorená kombináciou pozdĺžnych a šmykových zložiek vektora posunu. Riešenie rovníc (4.23) pre posun častíc v Rayleighovej povrchovej vlne získame v nasledujúcom tvare:

u&x

u&z

− qz

2qs

− sz

j (ω t − kR x)

+ (kR2 + s2) e

− qz

2 k R 2

− sz

j (ω t − kR x)

= -A

− (k R2 + s2) e

kde parametre q = k R 2 − k l 2 a s = k R 2 − k t 2 závisia od vlnových čísel:

kl =

k t =

k R =

V l ,V t ,V R – rýchlosť šírenia pozdĺžnych, šmykových a

povrchová vlna v uvažovanom médiu. Z vyššie uvedených riešení (4.24), (4.25) je jasne vidieť exponenciálny zákon klesajúcej amplitúdy posunu, keď sa pozorovací bod vzďaľuje od hranice vnútri tuhého telesa (obr. 4.7). Hrúbka lokalizácie Rayleighovej vlny je 1–2 vlnové dĺžky λ R . V hĺbke λ R je hustota energie v

vlna je približne 5% hustoty blízko povrchu.

Pevné telo V R

Obr.4.7. Závislosť amplitúdy povrchovej vlny v blízkosti rozhrania

V dôsledku fázového posunu kmitov normálovej zložky posunu u z voči pozdĺžnej zložke u x o štyri

rotácia periódy (prítomnosť multiplikátora j v zložke u z vo vzorci

(4.25)) sa častice média pohybujú po eliptickej trajektórii. Hlavná os elipsy je kolmá na povrch telesa a vedľajšia os je rovnobežná so smerom šírenia vlny.

Rýchlosť šírenia Rayleighovej povrchovej vlny sa zistí z riešenia disperznej rovnice

−8

3 − 2

búrka vĺn. Táto rovnica má skutočný koreň - Rayleighov koreň, ktorý možno približne znázorniť v tejto forme:

VR ≈

0,875 + 1,125σ.

1 + σ

Pri zmene Poissonovho pomeru približne σ≈ 0,05÷ 0,5

Rýchlosť Rayleighovej povrchovej vlny VR

zmeny z

0,917 Vt

do 0,958 V t . Rýchlosť VR závisí len od elastických vlastností

tuhé teleso a nezávisí od frekvencie, t.j. Rayleighova vlna nemá rozptyl. Rýchlosť povrchovej vlny je oveľa menšia ako rýchlosť pozdĺžnej vlny a o niečo menšia ako rýchlosť šmykovej vlny. Keďže rýchlosť Rayleighovej vlny je blízka rýchlosti priečnej vlny a väčšina jej elastickej energie v médiu je spôsobená skôr zložkami priečnej vlny ako pozdĺžnej vlny, Rayleighova vlna je v mnohých ohľadoch podobná priečnej vlne. mávať. Takže ak drsnosť povrchu alebo zaťaženie vzduchom nemajú prevládajúci vplyv, potom je tlmenie Rayleighovej vlny vo väčšine materiálov rovnakého rádu ako tlmenie šmykovej vlny.

Okrem R-vĺn existuje množstvo ďalších typov povrchových akustických vĺn (SAW): povrchové vlny v pevnej vrstve ležiace na pevnom elastickom polopriestore (Love waves), vlny v doskách (Lamb waves), vlny na zakrivených pevných povrchoch, klinových vlnách atď. .d.

Prvýkrát bola pri analýze seizmických vibrácií venovaná pozornosť povrchovým vlnám. Pozorovateľ zvyčajne zaregistruje 3 signály prichádzajúce z epicentra otrasov zeme. Prvý signál prichádza, nesený pozdĺžnou akustickou vlnou, ako a

Zvuk sú zvukové vlny, ktoré spôsobujú vibrácie najmenších častíc vzduchu, iných plynov, ako aj kvapalných a pevných médií. Zvuk sa môže vyskytnúť len tam, kde je hmota, bez ohľadu na to, v akom stave hmoty sa nachádza. Vo vákuu, kde nie je žiadne médium, sa zvuk nešíri, pretože neexistujú žiadne častice, ktoré pôsobia ako zvukové vlny. Napríklad vo vesmíre. Zvuk možno upravovať, upravovať, premieňať na iné formy energie. Zvuk premenený na rádiové vlny alebo elektrickú energiu sa tak môže prenášať na veľké vzdialenosti a zaznamenávať na informačné médiá.

Zvuková vlna

Pohyby predmetov a telies takmer vždy spôsobujú vibrácie v prostredí. Je jedno, či je to voda alebo vzduch. Pri tom začnú oscilovať aj častice média, na ktoré sa prenášajú vibrácie tela. Vznikajú zvukové vlny. Okrem toho sa pohyby vykonávajú v smere dopredu a dozadu, pričom sa postupne nahrádzajú. Preto je zvuková vlna pozdĺžna. Nikdy v nej nedochádza k priečnemu pohybu hore a dole.

Charakteristika zvukových vĺn

Ako každý fyzikálny jav majú svoje vlastné hodnoty, pomocou ktorých môžete opísať vlastnosti. Hlavnými charakteristikami zvukovej vlny sú jej frekvencia a amplitúda. Prvá hodnota ukazuje, koľko vĺn sa vytvorí za sekundu. Druhý určuje silu vlny. Nízkofrekvenčné zvuky majú nízke frekvenčné hodnoty a naopak. Frekvencia zvuku sa meria v Hertzoch a ak presiahne 20 000 Hz, objaví sa ultrazvuk. Príkladov nízkofrekvenčných a vysokofrekvenčných zvukov v prírode a vo svete okolo nás je dosť. Cvrlikanie slávika, hukot hromu, hukot horskej rieky a iné, to všetko sú rôzne zvukové frekvencie. Hodnota amplitúdy vlny priamo závisí od toho, aký hlasný je zvuk. Hlasitosť sa naopak znižuje, keď sa vzďaľujete od zdroja zvuku. V súlade s tým je amplitúda tým menšia, čím je vlna ďalej od epicentra. Inými slovami, amplitúda zvukovej vlny klesá so vzdialenosťou od zdroja zvuku.

Rýchlosť zvuku

Tento indikátor zvukovej vlny je priamo závislý od charakteru prostredia, v ktorom sa šíri. Významnú úlohu tu zohráva aj vlhkosť a teplota. Pri priemerných poveternostných podmienkach je rýchlosť zvuku približne 340 metrov za sekundu. Vo fyzike existuje niečo ako nadzvuková rýchlosť, ktorá má vždy väčšiu hodnotu ako rýchlosť zvuku. Ide o rýchlosť, ktorou sa pri pohybe lietadla šíria zvukové vlny. Lietadlo sa pohybuje nadzvukovou rýchlosťou a dokonca prekonáva zvukové vlny, ktoré vytvára. V dôsledku postupne sa zvyšujúceho tlaku za lietadlom vzniká rázová zvuková vlna. Zaujímavé a málokto pozná jednotku merania takejto rýchlosti. Volá sa Mach. Mach 1 sa rovná rýchlosti zvuku. Ak sa vlna pohybuje rýchlosťou 2 Mach, potom sa pohybuje dvakrát rýchlejšie ako rýchlosť zvuku.

Hluky

V každodennom živote sú neustále zvuky. Hladina hluku sa meria v decibeloch. Pohyb áut, vietor, šuchot lístia, prelínanie sa hlasov ľudí a iné zvukové ruchy sú našimi každodennými spoločníkmi. Ale ľudský sluchový analyzátor má schopnosť zvyknúť si na takéto zvuky. Sú však aj také javy, s ktorými si nevedia poradiť ani adaptačné schopnosti ľudského ucha. Napríklad hluk presahujúci 120 dB môže spôsobiť pocit bolesti. Najhlasnejšie zviera je modrá veľryba. Keď vydáva zvuky, je počuť na vzdialenosť viac ako 800 kilometrov.

Echo

Ako vzniká ozvena? Všetko je tu veľmi jednoduché. Zvuková vlna má schopnosť odrážať sa od rôznych povrchov: od vody, od skál, od stien v prázdnej miestnosti. Táto vlna sa k nám vracia, takže počujeme sekundárny zvuk. Nie je taký jasný ako pôvodný, pretože časť energie zvukovej vlny sa pri pohybe smerom k prekážke rozptýli.

Echolokácia

Odraz zvuku sa používa na rôzne praktické účely. Napríklad echolokácia. Vychádza z toho, že pomocou ultrazvukových vĺn je možné určiť vzdialenosť k objektu, od ktorého sa tieto vlny odrážajú. Výpočty sa vykonávajú meraním času, za ktorý ultrazvuk dosiahne miesto a vráti sa späť. Mnoho zvierat má schopnosť echolokácie. Napríklad netopiere, delfíny ho používajú na hľadanie potravy. Echolokácia našla ďalšie uplatnenie v medicíne. V štúdiách s použitím ultrazvuku sa vytvára obraz vnútorných orgánov človeka. Táto metóda je založená na skutočnosti, že ultrazvuk, ktorý sa dostane do iného média ako vzduch, sa vracia späť a vytvára tak obraz.

Zvukové vlny v hudbe

Prečo hudobné nástroje vydávajú určité zvuky? Gitarové trsátka, melódie klavíra, nízke tóny bicích a trúbok, očarujúci tenký hlas flauty. Všetky tieto a mnohé ďalšie zvuky vznikajú v dôsledku vibrácií vo vzduchu, alebo inými slovami, v dôsledku objavenia sa zvukových vĺn. Prečo je však zvuk hudobných nástrojov taký rôznorodý? Ukazuje sa, že to závisí od viacerých faktorov. Prvým je tvar nástroja, druhým materiál, z ktorého je vyrobený.

Pozrime sa na príklad sláčikových nástrojov. Stávajú sa zdrojom zvuku pri dotyku strún. V dôsledku toho začnú produkovať vibrácie a vysielať do okolia rôzne zvuky. Nízky zvuk akéhokoľvek strunového nástroja je spôsobený väčšou hrúbkou a dĺžkou struny, ako aj slabosťou jej napätia. Naopak, čím silnejšie je struna natiahnutá, čím je tenšia a kratšia, tým vyšší je zvuk získaný hraním.

Akcia mikrofónu

Je založená na premene energie zvukových vĺn na elektrickú energiu. V tomto prípade je sila prúdu a charakter zvuku v priamej úmere. Vo vnútri každého mikrofónu je tenká doska vyrobená z kovu. Keď je vystavený zvuku, začne robiť oscilačné pohyby. Špirála, ku ktorej je doska pripojená, tiež vibruje, výsledkom čoho je elektrický prúd. Prečo sa objavuje? Mikrofón má totiž zabudované aj magnety. Keď špirála vibruje medzi jej pólmi, vytvára sa elektrický prúd, ktorý ide pozdĺž špirály a ďalej - do zvukového stĺpca (reproduktor) alebo do zariadenia na záznam na informačné médium (na kazetu, disk, počítač). Mimochodom, podobnú štruktúru má mikrofón v telefóne. Ako však fungujú mikrofóny na pevných linkách a mobilných telefónoch? Počiatočná fáza je pre nich rovnaká – zvuk ľudského hlasu prenáša svoje vibrácie na platňu mikrofónu, potom už všetko nasleduje podľa vyššie opísaného scenára: špirála, ktorá pri pohybe uzavrie dva póly, vznikne prúd. Čo bude ďalej? Pri pevnom telefóne je všetko viac-menej jasné - ako v mikrofóne, zvuk, prevedený na elektrický prúd, prechádza cez drôty. Ale čo mobil alebo napríklad vysielačka? V týchto prípadoch sa zvuk premení na energiu rádiových vĺn a zasiahne satelit. To je všetko.

Rezonančný jav

Niekedy sa takéto podmienky vytvárajú, keď sa amplitúda kmitov fyzického tela prudko zvyšuje. Je to spôsobené konvergenciou hodnôt frekvencie vynútených kmitov a vlastnej frekvencie kmitov objektu (tela). Rezonancia môže byť prospešná aj škodlivá. Napríklad pri vyslobodzovaní auta z diery sa naštartuje a zatlačí tam a späť, aby vyvolalo rezonanciu a dodalo autu hybnosť. Ale boli aj prípady negatívnych dôsledkov rezonancie. Napríklad v Petrohrade sa asi pred sto rokmi zrútil most pod synchronizovanými pochodujúcimi vojakmi.

Používajú sa rôzne formy zvukových signálov: sínusový (príjemný na vnímanie), pravouhlý (možno najúčinnejší, aj keď pre ucho nepríjemný), trojuholníkový (bližší k prirodzeným typom zvukových signálov), pílovitý (má aktivačný účinok), ako aj ako rôzne formy ľubovoľných signálov, vr. „ružový“ šum (podobný šumu mora, vodopádu, dažďa, listnatého lesa), „biely“ šum (podobný hluku televízora s vypnutou anténou) (obr. 6).

Ryža. 6. Tvar zvukovej vlny.

Obdĺžnikový signál je účinný na odvrátenie pozornosti od cudzích myšlienok a na najrýchlejšie dosiahnutie zmenených stavov vedomia.

Vplyv „ružového“ hluku pomáha prekonať depresiu, odvrátiť pozornosť od negatívnych myšlienok a dosiahnuť stav relaxácie.

Vyžaduje sa subjektívny výber, vyskúšajte všetky formy.

Objem

Vyberá sa individuálne pomocou regulátora.

Všeobecné vzorce: čím nižšia je frekvencia stimulácie, tým vyššia je hlasitosť.

binaurálna stimulácia

Keď sa v slúchadlách s rôznymi frekvenciami tvoria zvukové tóny, okrem zvuku týchto tónov vzniká pocit pulzovania zvuku s frekvenciou rovnajúcou sa rozdielu vo frekvencii zvuku v pravom a ľavom slúchadle. Táto vlastnosť sluchového vnímania ľudského ucha je široko využívaná nielen pri ABC, ale aj pri tvorbe audionahrávok na špeciálnych relaxačných kazetách.

Napríklad, ak sa na ľavé ucho aplikuje tón s frekvenciou 200 Hz a na pravé ucho 208 Hz, potom človek počuje zvukový tón s frekvenciou (200 + 208) / 2 = 204 Hz s pocit modulovaných zvukových pulzácií s frekvenciou 208-200 = 8 Hz (obr. 7).

X W

Ryža. 7. Účinok binaurálnej stimulácie

Pri použití zvukových signálov špeciálnej formy (generovanie viactónového zvuku) je možné vykonávať dvojité, trojité atď. binaurálna stimulácia. V tomto prípade sa binaurálny rytmus tvorí s danou frekvenciou a navyše s frekvenciou menšou ako 2, 3 atď. krát resp.

Najväčší efekt prejavu binaurálnych rytmov je zaznamenaný pri nosnej frekvencii 440 Hz a frekvenčnom rozdiele do 25 Hz.

Stimulácia binaurálnymi údermi uľahčuje prístup k zmeneným stavom vedomia. Tento proces je účinný a bezpečný, má širokú škálu aplikácií, vrátane relaxácie, meditácie, rozvoja intuície, zvyšovania efektivity učenia, zlepšovania spánku, pohody a skúmania rozšírených stavov vedomia.

Pri počúvaní binaurálnych rytmov môžete vo svojej hlave počuť rôzne zvuky. Tieto zvuky sú len výplodom vašej fantázie, v programe nie sú, no umožňujú vám dosiahnuť požadovaný efekt synchronizácie hemisfér vášho mozgu. Niektorým ľuďom robia práve tieto artefakty najväčšiu radosť, iní ich nepočujú vôbec, no efekt synchronizácie je stále prítomný. Ďalším vedľajším efektom je blúdenie mysle, kedy sa v mysli objavujú úplne nepredstaviteľné myšlienky. Nemôžete premýšľať o ničom konkrétnom, ale myšlienky budú stále veľmi zaujímavé. Niektorí ľudia pociťujú „teplo“ alebo „šťastie“ súčasne, iní si začínajú spomínať na príjemné detské epizódy, dokonca aj na tie, na ktoré sa zdalo, že sú navždy zabudnuté! Po sedení 15 a viac minút môžete cítiť, že vaše telo je úplne obnovené, ľahké, vzdušné, s čistou hlavou. Niektorí ľudia veria, že vykonávanie tohto druhu práce 30 minút denne vytvára jemné, ale trvalé zmeny vo vašom živote: zlepšuje sa mimozmyslové vnímanie a táto nová úroveň vedomia sa postupne stáva vašou normou.

Buďte opatrní pri používaní binaurálnych úderov s nosnou frekvenciou nad 750 Hz a stimulačnou frekvenciou nad 20 Hz. Táto kombinácia môže spôsobiť nadmerné vzrušenie.


akustické vlny

Alternatívne popisy

Fyzikálny jav spôsobený vibráciami častíc vzduchu

Oscilačný pohyb častíc elastického média

Čo sa pohybuje vzduchom rýchlosťou 330 m/s?

To, čo je počuť, vníma ucho

Silence Killer

Akustika, zvuk

Vlna s rýchlosťou 330 m/s

Máva do ucha

Vlny vnímané ušami

Vnímané uchom

Všetko, čo je počuť

Samohláska alebo spoluhláska

Meria sa v decibeloch.

Vnímame to sluchom

Jeho ucho počuje

Mixér to rozmixuje

Chytí ho ucho

Informácie pre uši

Vibrácie vzduchu

M. všetko, čo ucho počuje, čo k uchu prichádza. starý odpadky, kamenný odpad, odpadky. Znieť, znieť, robiť, rinčať, znieť, zvoniť. Tento klavír znie obzvlášť dobre. Strhujúci zvuk. Struna sa ozývala, ozývala, len sa ozývala, ozývala sa a stíchla, neozývala sa. Stále by to znelo. Znela odo mňa unavená. Zvuk porov. stav podľa vb. Zvuk súvisiaci so zvukom. Zvukové vibrácie, vlny. zvučný, zvučný, hlasný, zvučný, zvučný, hlučne znejúci. Zvukovosť stav zvukovodu, alebo vlastnosť zvukára. Zvukový zákon, zdravé poznanie, zvuková veda porov. akustika, náuka o zvukoch, súčasť fyziky. Zvukomer je projektil na meranie zvukov alebo počtu otrasov znejúceho objektu. Kvalita zvuku porov. trápiť sa, ladiť zvuky. Onomatopoja porov. činnosť niekoho, kto napodobňuje akékoľvek zvuky: podobnosť slova, reči, dialektu, hlasu s nejakým iným zvukom. Hromy, praskanie, pískanie, onomatopoické slová. Správna dohoda porov. harmónia, súlad, vzájomný súlad zvukov

hrobár nemého filmu

Predmet štúdia fonetiky

Základ "Z" v ultrazvuku

ozvalo sa

Zvýšte to, nepočujete to

Produkt práce rečníkov

Vychádza z reproduktorov

hrkať

Čo počujeme našimi ušami

Čo ucho počuje

Čo je počuť

Čo chytí za ucho

Silence Killer

Jeho ucho počuje

Artikulovať prvok reči

Čo sa prvýkrát objavilo vo filme "Don Juan" (USA, 1926)

Čo nahráva gramofón?

Čo je extrahované z reťazca

Čo hovorí mikrofón

Čo počuje ucho

Čo naše uši zachytávajú

Čo zosilňuje megafón

Šuchot alebo rev

Šuchot, praskanie alebo klopanie

Predmet štúdia fonetiky

Oscilačný pohyb častíc elastického média

To, čo je počuť, vníma ucho

Fyzikálny jav vnímaný uchom

Pridajte to, inak to nebudete počuť

Čo sa prvýkrát objavilo v Donovi Juanovi (USA, 1926)?

Čo nahráva gramofón?

Čo sa extrahuje z reťazca?

Predmet štúdia akustiky

Čo sa meria v decibeloch?

Čo študuje akustika?

Zosilnené náustkom

Šuchot a rev

Čo študujú akustici?

akustická vlna

Vlna s frekvenciou 1000 Hertzov

Prelomí ticho

Čo počujeme

vlny pre ucho

Aký je záznam mikrofónu?

Čo je zosilnené klaksónom?

Základ "Z" v ultrazvuku

Čo počuje ucho?

Čo zosilňuje megafón?

Ušná vlna

Čo zachytávajú naše uši?

Povrchová vlna je generovaná zľava aplikáciou striedavého napätia cez tlačené vodiče. V tomto prípade sa elektrická energia premieňa na mechanickú energiu. Pohybom po povrchu sa mení mechanická vysokofrekvenčná vlna. Vpravo prijímacie dráhy prijímajú signál, pričom k spätnej premene mechanickej energie na striedavý elektrický prúd dochádza cez zaťažovací odpor.

Povrchové akustické vlny(SAW) - elastické vlny šíriace sa po povrchu pevného telesa alebo pozdĺž hranice s inými médiami. SAW sa delia na dva typy: s vertikálnou polarizáciou a s horizontálnou polarizáciou ( milostné vlny).

Medzi najčastejšie špeciálne prípady povrchových vĺn patria:

  • Rayleighove vlny(alebo Rayleigh), v klasickom zmysle, šíriaci sa pozdĺž hranice elastického polopriestoru s vákuom alebo dostatočne riedkym plynným prostredím.
  • na rozhraní medzi pevnou látkou a kvapalinou.
  • , prebiehajúce pozdĺž hranice kvapaliny a pevnej látky
  • Stonleyho vlna
  • Láska vlny

Rayleighove vlny

Rayleighove vlny, teoreticky objavené Rayleighom v roku 1885, môžu existovať v pevnej látke blízko jej voľného povrchu hraničiaceho s vákuom. Fázová rýchlosť takýchto vĺn smeruje rovnobežne s povrchom a častice média oscilujúce v jeho blízkosti majú priečne, kolmé na povrch a pozdĺžne zložky vektora posunutia. Tieto častice pri svojich osciláciách opisujú eliptické trajektórie v rovine kolmej na povrch a prechádzajú cez smer fázovej rýchlosti. Naznačená rovina sa nazýva sagitálna. Amplitúdy pozdĺžnych a priečnych kmitov klesajú so vzdialenosťou od povrchu hlboko do média podľa exponenciálnych zákonov s rôznymi koeficientmi tlmenia. To vedie k tomu, že elipsa je deformovaná a polarizácia ďaleko od povrchu sa môže stať lineárnou. Prienik Rayleighovej vlny do hĺbky zvukovodu je rádovo v dĺžke povrchovej vlny. Ak je Rayleighova vlna excitovaná v piezoelektrike, potom v nej aj nad jej povrchom vo vákuu bude pomalá vlna elektrického poľa spôsobená priamym piezoelektrickým javom.

Tlmené vlny typu Rayleigh

Tlmené vlny typu Rayleigh na rozhraní pevného telesa s kvapalinou.

Kontinuálna vlna s vertikálnou polarizáciou

Kontinuálna vlna s vertikálnou polarizáciou, prebiehajúci po rozhraní kvapalného a pevného telesa rýchlosťou

Stonleyho vlna

Stonleyho vlnašíriaci sa pozdĺž plochej hranice dvoch pevných médií, ktorých elastické moduly a hustoty sa príliš nelíšia.

Láska vlny

Láska vlny- povrchové vlny s horizontálnou polarizáciou (typ SH), ktoré sa môžu šíriť v štruktúre elastickej vrstvy na elastickom polopriestore.

v piezoelektrike

Povrchové akustické vlny v piezoelektrike (lineárne médium) sú úplne charakterizované rovnicami pre posuny U i a potenciál φ :

kde T, S- tenzory stresu a napätia; E, D- vektory intenzity a indukcie elektrického poľa; C, e, ε - tenzory modulov pružnosti, piezomodulov a permitivity; ρ je hustota média.

Poznámky

pozri tiež

Odkazy

  • Fyzická encyklopédia, v.3 - M.: Veľká ruská encyklopédia str.649 a str.650.

Nadácia Wikimedia. 2010.

  • Mann, Thor
  • Parná lokomotíva

Pozrite sa, čo sú "Povrchové akustické vlny" v iných slovníkoch:

    POVRCHOVÉ AKUSTICKÉ VLNY- (SAW), elastické vlny šíriace sa pozdĺž voľného povrchu televízora. tela alebo pozdĺž okraja TV. telá s inými médiami a chátrajúce so vzdialenosťou od hraníc. SAW sú dvoch typov: s vertikálnou polarizáciou, pre ktorú vektor osciluje. zdvih h c ...... Fyzická encyklopédia

    POVRCHOVÉ AKUSTICKÉ VLNY- elastické vlny šíriace sa po voľnom povrchu tuhého telesa alebo po rozhraní pevného telesa s inými médiami a tlmiace preč od hraníc. P. a. ultra a hypersonické rozsahy sú široko používané v strojárstve pre ... ...

    Povrchové akustické vlny v piezoelektrike- Generovanie SAW pomocou protihrebeňového prevodníka. Vpravo prijímacie dráhy prijímajú signál, pričom k spätnej premene mechanickej energie na striedavý elektrický prúd dochádza cez zaťažovací odpor. Povrch ... ... Wikipedia

    AKUSTICKÉ VLNY- elastické poruchy šíriace sa v pevnej, kvapalnej a plynnej forme prostredia. Distribúcia A. v prostredí spôsobuje výskyt mechan. kompresné a šmykové deformácie, ktoré sa prenášajú z jedného bodu do druhého; dochádza k prenosu energie... Veľký encyklopedický polytechnický slovník

    Povrchové akustické vlny- Typické zariadenie SAW používané napríklad ako pásmový filter. Povrchová vlna je generovaná zľava aplikáciou striedavého napätia cez tlačené vodiče. V rovnakej dobe, elektrická energia ... ... Wikipedia

    Rayleighove vlny- povrchové akustické vlny. Sú pomenované po Rayleighovi, ktorý ich teoreticky predpovedal v roku 1885. Obsah 1 Popis 2 Izotropné teleso ... Wikipedia

    VLNY- VLNY podľa definície zakladateľa vlnovej teórie svetla Junga (Joung, 1802) predstavujú taký kmitavý pohyb, ktorý sa šíri všetkými bodmi média a po rozkmitaní sa častice média zastavia. ich pohyb ... ... Veľká lekárska encyklopédia

    ELASTICKÉ VLNY- elastické poruchy šíriace sa v pevnom, kvapalnom a plynnom prostredí, napr. vlny vznikajúce v zemskej kôre pri zemetraseniach, zvuk. a ultrazvuk. vlny v kvapalinách, plynoch a TV. telá. Pri distribúcii U. storočia. v prostredí vznikajú ... ... Fyzická encyklopédia

    LÁVOVÁ VLNA- povrchové akustické vlny s horizontálnou polarizáciou, ktoré sa šíria na hranici pevného polopriestoru s pevnou vrstvou. Fyzická encyklopédia. V 5 zväzkoch. Moskva: Sovietska encyklopédia. Šéfredaktor A. M. Prochorov. 1988... Fyzická encyklopédia

    elastické vlny- elastické poruchy šíriace sa v pevnom, kvapalnom a plynnom prostredí. Napríklad vlny, ktoré vznikajú v zemskej kôre pri zemetraseniach, zvukové a ultrazvukové vlny v kvapalinách a plynoch a iné. deje...... Veľká sovietska encyklopédia