Ультразвук и его колебания

План 

Вступ. 3

Ультразвук. 5

Ультразвук як пружні хвилі. 5

Специфічні особливості ультразвука. 7

Приймачі ультразвука. 9

Механічні випромінювачі. 9

ЛІТЕРАТУРА. . 13


Вступ

Двадцять перше століття - століття атома, підкорення космосу, радіоелектроніки і ультразвука. Наука про ультразвук порівняно молода. Перші лабораторні роботи по дослідженню ультразвука були проведені великим російським ученим-фізиком П. Н. Лебедевым у кінці XIX, а потім ультразвуком займалися багато видних учених.

Ультразвук є коливальним рухом часток середовища, що хвилеподібно поширюється. Ультразвук має деякі особливості в порівнянні із звуками чутного діапазону. У  ультразвуковому діапазоні порівняно легко отримати спрямоване випромінювання; він добре піддається фокусуванню, внаслідок чого підвищується інтенсивність ультразвукових коливань. При поширенні в газах, рідинах і твердих тілах ультразвук породжує цікаві явища, багато хто з яких знайшов практичне застосування в різних галузях науки і техніки.

Останніми роками ультразвук починає грати все| більшу роль в наукових дослідженнях

Успішно проведені теоретичні і експериментальні дослідження в області ультразвукової кавітації і акустичних течій, що дозволили розробити нові технологічні процеси, що протікають при дії ультразвука в рідкій фазі. Нині формується новий напрям хімії - ультразвукова хімія, що дозволяє прискорити багато хіміко-технологічних процесів. Наукові дослідження сприяли зародженню нового розділу акустики - молекулярної акустики, що вивчає молекулярну взаємодію звукових хвиль з речовиною. Виникли нові сфери застосування ультразвука : інтроскопія, голографія, квантова акустика, ультразвукова фазомерия|, акустоелектроніка.

Разом з теоретичними і експериментальними дослідженнями в області ультразвука виконано багато практичних робіт. Розроблені універсальні і спеціальні ультразвукові верстати, установки, що працюють під підвищеним статичним тиском, ультразвукові механізовані установки для очищення деталей, генератори з підвищеною частотою і новою системою охолодження, перетворювачі з рівномірно розподіленим полем. Створені і впроваджені у виробництво автоматичні ультразвукові установки, які включаються в потокові лінії, що дозволяють значно підвищити продуктивність праці.   

 

 

Ультразвук 

Ультразвук (УЗ) - пружні коливання і хвилі, частота яких перевищує 15 - 20 кГц|. Нижня межа області УЗ-вых частот, що відділяє її від області чутного звуку, визначається суб'єктивними властивостями людського слуху і є умовною, оскільки верхня межа слухового сприйняття у кожної людини своя. Верхня межа УЗ-вых частот обумовлена фізичною природою пружних хвиль, які можуть поширюватися лише в матеріальному середовищі, тобто за умови, що довжина хвилі значно більше довжини вільного пробігу молекул в газі або міжатомних відстаней в рідинах і твердих тілах. У газах при нормальному тиску верхня межа частот УЗ складає ( 109 Гц, в рідинах і твердих тілах гранична частота досягає 1012-1013 Гц. Залежно від довжини хвилі і частоти УЗ має різні  специфічні особливості випромінювання, прийому, поширення і застосування, тому область УЗ-вых частот підрозділяють на три області:

  • низькі частоти (УЗ-вые 1,5(104 - 105 Гц);
  • середні (105 - 107 Гц);
  • високі (107 - 109 Гц).

Пружні хвилі з частотами 109 - 1013 Гц прийнято називати гіперзвуком.

Ультразвук як пружні хвилі 

 

УЗ-вые хвилі (нечутний звук) за своєю природою не відрізняються від пружних хвиль чутного діапазону. У газах і рідинах поширюються тільки подовжні хвилі, а в твердих тілах - подовжні і сдвиговые|.

Поширення ультразвука підкоряється основним законам, загальними для акустичних хвиль будь-якого діапазону частот. До основних законів поширення відносяться закони віддзеркалення звуку і заломлення звуку на межах різних середовищ, дифракції звуку і розсіяння звуку за наявності перешкод і неоднородностей| в середовищі і нерівностей на межах, закони хвилеводного поширення в обмежених ділянках середовища. Істотну роль при цьому грає співвідношення

1 2 3 4