Стоячие ультразвуковые волны
Cтраница 2
Немаловажную роль играет также ультразвуковой капиллярный эффект. Явление капиллярности заключается в том, что при помещении в жидкость капилляра, смачиваемого жидкостью, под действием сил поверхностного натяжения в нем происходит подъем жидкости на некоторую высоту. Если жидкость в капилляре совершает колебания под влиянием источника ультразвука, то капиллярный эффект резко возрастает, высота столба жидкости увеличивается в несколько десятков раз. Экспериментально доказано, что в этом случае жидкость толкает вверх не радиационное давление и капиллярные силы, а стоячие ультразвуковые волны. Ультразвук сжимает столб жидкости и поднимает его вверх. [16]
 |
Схема флуорометра ФИАН в установке М. Д. Галанша. [17] |
Далее, зная закон изменения электрического поля, из сравнения поляризации, получаемой в случае отражения света источника В от зеркала S при разных его положениях, с поляризацией, получаемой при люминесценции, можно подсчитать и время, которое проходит между моментом поглощения возбуждающего света в сосуде Т и моментом излучения света люминесценции. Соответствующие расчеты довольно громоздки, и для детального ознакомления с ними следует обратиться к цитированным выше оригинальным статьям. Установки с конденсаторами Керра отличаются малой светосилой, так как зазоры между обкладками конденсаторов Керра обычно очевь узки. Поэтому значительно выгоднее в качестве световых модуляторов применять вместо них акустические диффракционные решетки. На рис. 30 приводится ее схема. Под действием наложенного поля в пьезокварце образуются стоячие ультразвуковые волны, которые служат диффракционной решеткой для проходящих световых волн. [18]
Скорость света во много тысяч раз больше, чем скорость звука в жидкости, поэтому за время, в течение которого свет успеет пройти через сосуд, слои сжатия и разрежения практически останутся на месте; для света они как бы неподвижны, хотя и движутся на самом деле со скоростью звука. При своем распространении вдоль фронтов ультразвуковых волн световые лучи концентрируются около осей слоев сгущения, где скорость света минимальна; эти слои служат для лучей света своеобразными коридорами. На рис. 178 построен ход световых лучей в таком коридоре; лучи заворачивают из областей разрежения в области сжатия, и максимальная интенсивность света будет на оси слоя сжатия, минимальная же - на оси слоя разрежения. Поэтому, несмотря на прозрачность как сгущений, так и разрежений, жидкость, в которой распространяются ультразвуковые волны, ведет себя подобно дифракционной решетке; слои разрежения играют роль штрихов, а слои сгущения - роль просветов. Расстояние между штрихами в обычной дифракционной решетке называется постоянной решетки. Для бегущих ультразвуковых волн постоянная решетки равна, следовательно, длине ультразвуковой волны. Если в сосуде с жидкостью, образуются стоячие ультразвуковые волны, дифракционная картина мало чем отличается от дифракции на бегущих ультразвуковых волнах. Постоянная этой решетки также равна длине ультразвуковой волны. [19]
Страницы: 1 2