Ультраакустическая волна

Cтраница 1

Применение ультраакустических волн малой амплитуды является очень ценным и для исследования молекуляр-нокинетических свойств вещества. Экспериментальное изучение распространения и поглощения ультразвука, сдвиговой и объемной вязкости, коэффициента диффузии дает возможность исследовать внутримолекулярные процессы и структуру вещества. Обнаружение и детальное изучение областей дисперсии и аномального поглощения ультразвука позволило определять теплоемкости, приходящиеся на внешние и внутренние степени свободы, время релаксации и другие важные физико-химические величины. [1]

Изложенное рассмотрение применимо к стоячей ультраакустической волне, где показатель преломления в каждой точке меняется со временем. Стоячая волна, как совокупность двух бегущих навстречу, обусловливает изменение частоты, выражаемое формулой v N. Несложный расчет показывает, что как по методу стоячих волн ( модуляция), так и по методу бегущих волн ( явление Допплера) мы получаем, конечно, одно и то же значение ( N) изменения частоты падающего света. [2]

Изложенное рассмотрение применимо к стоячей ультраакустической волне, где показатель преломления в каждой точке меняется со временем. Стоячая волна, как совокупность двух бегущих навстречу, обусловливает изменение частоты, выражаемое формулой v N. Несложный расчет показывает, что как по методу стоячих волн ( модуляция), так и по методу бегущих волн ( явление Доплера) мы получаем, конечно, одно и то же значение ( 7V) изменения частоты падающего света. [3]

Изучение дифракции света на ультраакустических волнах стало важным методом исследования законов распространения этих волн в веществе и служит для исследования вопросов молекулярной физики; для некоторых технических применений используется ультраакустическая дефектоскопия. [4]

Детальное экспериментальное исследование скорости и поглощения ультраакустических волн в разреженных газах выполнено было в 1953 г. Гриспаном и Томпсоном. Основным результатом их весьма тщательных опытов является неожиданный факт; оказалось, что классическая теория, основанная на гидродинамике Навье - Стокса, приводит к правильным результатам в области более широких значений величины г, чем теории, основанные на барнетовских и супербарнетовских уравнениях. Причем супербарнетовские уравнения, полученные из более точных решений уравнения Больцмана, приводят, к наихудшим результатам. Однако явление акустической дисперсии не является единственным способом проверки основных положений аэродинамики разреженных газов. [5]

Такой решеткой могла бы, например, служить ультраакустическая волна, представляющая собой периодическую последовательность областей уплотнения и разрежения в жидкости и создающая тем самым периодическое изменение показателя преломления, т.е. объемную фазовую решетку. В нашем случае фазовая решетка создается самим светом. [6]

Распределение плотности в бегущей ( а и стоячей ( б ультраакустических волнах. [7]

Поэтому для света жидкость, в которой распространяется ультраакустическая волна, представляет собой фазовую решетку ( см. § 48), ибо при прохождении света через столб такой жидкости происходит изменение не амплитуды, а фазы световой волны. Если заставить ультраакустическую волну отражаться от дна сосуда, то наложение проходящей и отраженной волн поведет к образованию стоячей ультраакустической волны, которая также представляет собой периодическую структуру переменной плотности и, следовательно, переменного показателя преломления света. [8]

Данные наблюдений Гринспана над акустической. [9]

На рис. 1 показаны данные наблюдений Гринспана над дисперсией ультраакустических волн в ксеноне я криптоне. [10]

Схема наблюдения дифракции на ультраакустических волнах. [11]

Интересно отметить, что фазовая решетка, осуществляемая с помощью ультраакустических волн, отличается еще одной особенностью. Показатель преломления не только имеет простран - 10.5. Спектры ственную периодичность, но и меняется периоди-полученные при ди - чески во времени, с периодом ультраакустической фракции на ультра - волны, т.е. примерно 107 - 108 раз в секунду. Это акустической волне приводит к тому, что интенсивность дифрагировавшего света испытывает периодическое изменение с той же частотой, т.е. модуляцию. Согласно изложенному в § 4 это означает, что если на ультраакустическую волну падает монохроматический свет частоты v к, Ь 1014 Гц, то дифрагировавший свет имеет измененную частоту, равную v N, где Ж - частота примененной ультраакустической волны. Если N - 108 Гц, то это изменение частоты незначительно и составляет несколько десятимиллионных от первоначальной. [12]

Как в бегущей, так и в стоячей волне длины периодически повторяющихся областей сжатия и разрежения равны длине ультраакустической волны в среде. [13]

Схема фосфороскопа с применением высокочастотной модуляции света, обеспечивающего измерения длительности возбужденного состояния до Ю - - Ю-9 с. [14]

До известной степени аналогичен флуорометру Гавиола флуоро-метр Физического института Академии наук, построенный Л. А. Ту-мерманом и М. Д. Галаниным, в котором модуляция светового пучка производится с помощью дифракции на ультраакустических волнах. Этот метод имеет преимущество перед методом Керра ввиду своей большой светосилы. В настоящее время строятся и другие еще более быстро работающие флуорометры, также использующие возможность измерять малые запаздывания по фазе. [15]

Страницы: 1 2 3