Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия), страница 8

Для звукопроводов применяют материалы е, малыми потерями: кварц, специальные виды стекла и сплавов. Управление оптич. сигналами посредством УЗ основывается в подавляющем болшпинстве случаев на явлении дифракции света на УЗ (см. А куетеептияа). В акустич. устройствах, осуществляющих такое управление, рабочим телом моиеет служить как твердый образец, так и жидкость. Зависимость угла ультРАЭВук отклонения света от длины волны звука позволяет управлять направлением светового луча, что используется в УЗ-вых дефлекторах, сканерах.

Связь между интенсивностью дифрагированного света и интенсивностью внука используется для управления интенсивностью световых пучков, для модуляции света. Поскольку один из видов дифракции света иа УЗ вЂ” т. н. брсгговская дифракция — зависит от его длины волны, акустоо!ггич. устройства позволяют выделить из широкого спектра светового излучения увкий частотный интервал, т. е, осуществлять фильтрацию. Акустооптич.

дефлекторы, сканеры, модуляторы, фильтры и др. используются для обработки в реальном масштабе времени информации, содержащейся в СВЧ радиосигналах, посредством т. н. працессоровг СВЧ сигнал преобразуется в УЗ-вой, и в результате акустооптич. взаимодействия осуществляется считывание всей запасенной в звуковом сигнале информации. В низкочастотных процессорах используется частотный диапазон УЗ от 10з до 104 Гц, в высокочастотных — частоты выше 10з Гц, вплоть до 1014 Гц. Интенсивность звуна в таких устройствах ие превышает нескольких Вт/смз.

й4атериалы, применяемые в акустооптич. устройствах, должны обладать оптич. прозрачностью, слабым поглощением звука и большим значением упругооптич. постоянной нещества, характеризующей вависимость показателя преломления света от деформации среды. Акустооптич. преобрааовапие широко используется таклге в научных исследованиях веществ.

Л» .: Б е р г и о п Л„Ультрзззук и сто применение з науке и технике, пер. с нем., М., 1956; К р 3 с и л ь йи к о в В. А., Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 3 изд., М., 1969; Физическзя акустика, под ред. У. Мззсна, пер. с англ., т. 1 — 7, М., 1966 — 74; Физика и техника мошного ультразвука, под ред. Л.

Д. Розенберга, т. 1 -3, 1967 †; м и х а й ч о в И. Г., О ел о е ь е в В. А., О ы р ни н с в Ю. П., Основы мслекулярйой акустики, М., 1964; В и к т о р о в И. А., Физические ссновй применения ультразвуковых волн Рзлея и Лемба з технике, М„ 1966; Методы неразрушаюп!ах испытаний, под ред. Р. шарпа пер. с англ.,м., 1972; м а т а у ш е к и., Ультразвуковая техвика, пер.

с нем., М., 1962; А г р а йа т Б. А. н д р., Ультразвуковая технология, м., 1974; э л ь и ни е р и. Е., Биойнзнкз ультразвука, м., 1976; Б з й е Р В., Д е р н е р Э., ультразвук з бислогйи и медицине, пер. с нен., Л., 1958; 1пеегасиоп сс о!1газоопд апд ыо!ощсв! Иззпез. Ргосеед1пбз аг а иогьзьср..., ед. ьу х. м. Бе1д апд М. К. Ббгоч, ШазЬ., 1972. И. И. Гсляиико, АКУСТИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ— единицы для выражения и измерения величин в акустике. Эти же единицы применяются для измерения характеристик УЗ. Поскольку звук и УЗ представляют собой процессы механич.

колебаний и волн в упругих средах, многие акустич. величины ивмеряются в соответствующих механвч. единицах; период и частота колебаний, длина звуковой волны, скорость ее распространения н т. и. Другие А. е. хотя и аналогичны механическим, но отличаются той особенностью, что измеряют только избыточную, акустич, часть величины (напр., давления), накладывающуюся на ее среднее аиачение при наличии звуковой волны. Согласно ГОСТ рекомендуется употреблять единицы системы СИ; употребление единиц системы СГС допускается. Главная А, е.— единица ггрвавага длвлгния — в системе СИ имеет наименование паскаль (ранее оиа наз.

ньютон на квадратный метр). Ииевшая широкое распространение единица бар не рекомендуется, т. к. такое наименование имеет единица статич. давления, размер к-рой в 10г раз больше, чем акустич. бара. В системе СГС звуковое давление измеряется в динах на квадратный сантиметр. Многие А. е. наэ. по своей размерности.

Соотношения между единицами систем СИ и СГС представлены в таблице. Единицы акустического и механического сопротивления в системе СГС иногда нав. соответственно акустический и механический ом по внешней ; аналогии с электротехникой. Кроме единиц систем СЙ и СГС, в акустике употребляются еще внесистемные единицы — децибел, фоп и октава. В единицах децибел (дБ) измеряется уровень звукового давле- ! Сахражэвнае Озазва- чекаа саатважевве сдвввд ВГС а ВИ Навмеваванва величины Звуковое давление Осъэквая скорость 1 двв/Ов =10 'Па 1 слг'/с= = 10-' в'/с и'/с Акустическое савра- тввлавве 1 двв с/смг =10'Па с/и* Па с/к Н с/и Мехаввчгсвае са- дратввленве...

1 двв с/си= =10 ' Н ° с/и Интенсивность звука..... Вт/м' 1 эрг/с.см— =.10 г Вт/и Плотность гвухаьаэ авергвк ...,... Звуковая энергия Дж/и' Дж 1 арг/св'= =10 ' Дж/мг 1 арг= =10 ' Дж Звуковая (авустича свая) вав1вагть Патов гвукаваа авергвв....., )гг 1 арг/О= = 10 ' Вт ния относительно условно нулевого порога 2 10 ' Па, к-рому соответствует интенсивность звука в воадухе около (О гх Вт/и'.

Этот уровень в акустике примерно соответствует порогу слышимости. Фоп принят для выражения уровня громкости, под к-рым понимается уровень звукового давления стандартного чистого тона частоты 1000 Гц,признанного равным па громкости данному звуку любой частоты и тембра иля шуму. Международными рекомендациями ИСО установлено соотношение между единицами уровня громкости и громкости (единица громкости получила название соп); однако способы определения громкости для сложных звуков и шумов ие установлены окончательно, поэтому единица сон не включена в ГОСТ.

Длн выражении величин акустич. шума, шумности, неприятности шума предложен ряд специфич. единиц, к-рые к УЗ практически не относятся, АКУСТИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ 25 Единица октава выражает частотный интервал по логарифму отношения частот при основании 2. Чувствительность УЗ-вых электроакустич. приемников выражается в вольтах на паскаль (до недавнего времени широио применялась единица микровольт на бар). Иногда употребляют и другие комбинации электрич, и акустич.

единиц для выраигения подобных чувствительностей. Л. Г. Ру пкьг. АКУСТИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ (акустический, или звуков о й, в е т е р) — регулярные течения среды, возникающие в интенсивном звуковом поле. А. т. возникают как в свободном неоднородном звуковом поле, так и вблизи различного рглга препятствий, А. т. всегда имеют вихревой характер, их скорость возрастает с увеличениеи иятеисивяости звука, но обычно не превосходит величины колебательной скорости частиц в звуковой волне. Одно иэ первых описаний А. т.

дано Рэлеем, заметившим, что если перед резонатором Гельмгольца поместить звучащий камертон, то у противоположного конца резонатора можно обнаружить ветер значительной силы, способный задуть пламя свечи. Причина возникновения А. т. обусловлена заноном сохранения количества двиигения и обычно ваключается в том, что переносимое звуковой волной количество дэижгкггя, ванное с колебаниями частиц среды, при поглощении волны передается среде, вызывая ее регулярное движение. Поэтому скорость А.

т. пропорциональна коэфф, поглогцения звука и его интенсивности. В зависимости от соотношения характерного масштаба течения 1 и длимы звуковой волны л =- 2п/Ь, где й — волновое число, различают 3 типа А. тл 1) течения в свободном неоднородном поле, где 1 определяется размером неоднородности, напр. радиусом звукового пучка г (рис.

1); при этом Н )) 1; 2) течения в стоячих волнах, масштаб к-рых определяется длиной волны, а Н вЂ” 1; 3) течения в пограничном слое вблизи препятствий, помещйпных в акустич, поле; в этом случае 1 определяется толщиной акустич. пограничного слоя 6 = '4/~7а (т — кинематич. вявкость, ю — круговая частота звука), а Н;< 1. Скорость А. т. и обычно мала по сравнению с амплитудой колебательной скорости р частиц в звуковой волне, но в отдельных случаях может быть сравнима с неи; отношение и/и характеризуется величиной — МзИ, где Мз == игс — акустич.

Маха числа, с — скорость звука. Скорость тече- I 2 Рис. 4. Схема течения, змзззякеге ограккчевкмм пучкам звуке: г — излучатель; 3 — поглоти- тель звука; 3 — звуковой пучок. ния первого типа (Н ) 1), вызванного ограниченным звуковым пучком (рис. 1) при условии МеН « 1, была рассчитана Эккартом. Па порядку величины она определяетгя соотношением: — == — Ме [Ьг)з 'з', где з 4Ч Ь =- — т) + С, 4) и Ь вЂ” коэфф. сдви- 4 3 гавай и объемной вязкости. При МеИ ~ 1 имеет место соотношение: игу АЯеззМз(Ь )з, где Незг —— .

у)ьр(Ч— акустич. Рейкальдса числа для акустич. течений, р — плотность среды, А — константа; для воды А 10-4. Скорость А. т. в стоячих звуковых волнах была рассчитана Рзлеем при условии МзН « 1; по порядку величины она ойределяется соотношением; и)и ам М . Скорость течения в пограничном слое толщинои 6 (И <, 1), согласно Г. Шлихтипгу, оценивается по ф-ле 'иги Мз 26, применимой при услоиии Мзйб « 1. Теория быстрых течений, когда и(и ~ 1 в случаях И вЂ” 1 и Н « 1, отсутствует. Экспе- Рке. 3. Фотография акустических течений, зазкикаютих при распространении ультразвуке частотой 5 Мгп в бекзоле АКУСТИЧЕСКИЙ ВЕТЕР риментально наблюдались течения со скоростью — 10 см/с в воде, вызванные звуковым пучком частоты 1,2 МГц при амплитуде звукового давления р — 10 атм и р - 10' см)с.