Колебание - упругая среда
Cтраница 2
Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред. [16]
Резонанс - усиление звука при совпадении частот его собственных колебаний с колебаниями упругой среды, в которой возникает звук. [17]
То, что мы субъективно ощущаем в виде звука, вне наг есть чисто механическое безмолвное колебание упругой среды, в виде волн распространяющееся от тел, вызывающих эти колебания. Всякое механическое движение, если оно достаточно быстро или внезапно меняется, может вызвать звуковую волну. [18]
Ультразвуковая д фектоскопия ( УЗД) основана на использовании ультразвуковых колебаний ( УЗК), которые представляют собой колебания упругой среды со сверхвысокими частотами ( более 20 кГц), не воспринимаемыми человеческим ухом. Ультразвуковые волны могут проникать в металл на большую глубину и отражаться от неметаллических включений и других дефектов. Для контроля применяют колебания с частотой 0 5 - 10 МГц. Введение этих колебаний осуществляют пьезоэлементами ( пьезопреоб-разователями), которые состоят из пьезопластин толщиной, равной половине длины волны, излучаемой УЗК. Пьезоэлектрические материалы обладают способностью преобразовывать действие электрического поля в механические деформации и наоборот - действие механических деформаций в электрические заряды. Пластины изготовляют из пьезоэлектрической керамики или кварца и наклеивают на призмы из оргстекла, полистирола, капрона и других материа-алов, которые поглощают ультразвук и обеспечивают высокое затухание колебаний, что позволяет получать короткие зондирующие импульсы. Для приложения и съема электрического поля на противоположных поверхностях пластины нанесены серебряные электроды. [19]
Колебания с малыми частотами ( большими длинами волн) представляют собой звуковые волны, и их можно описывать как колебания непрерывной упругой среды. Область длин волн, в которой дискретность структуры кристалла несущественна, определяется условием 3 Rn, где RO - расстояние между ближайшими атомами в кристалле. [20]
Британский физик лорд Релей ( Джон УИЛЬЯМ Страт, 1842 - 1919) предлагает теорию звука, в которой звук рассматривается как колебания упругой среды. [21]
Примерно через десять лет, когда уравнения теории упругости уже были выведены, Пуассон и Остроградский в нескольких работах, опубликованных в 1829 - 1831 гг. х, рассмотрели вопрос о ( малых) колебаниях упругой среды. Их результаты перекрываются по времени и по содержанию, поэтому достаточно проанализировать то, что сделано Остроградским. [22]
Колебания упругой среды с частотами больше слышимых частот называются ультразвуковыми колебаниями или ультразвуком. Колебания упругой среды с частотой меньше слышимых частот называются инфразвуковыми колебаниями или инфразвуком. [23]
Лишь после создания термодинамики была сформулирована полная система ур-ний, описывающая механич. Колебания упругой среды и распространение в ней волн изучаются в акустике. [24]
Эти формулы называются формулами Френеля. Впервые они были выведены Френелем в 1823 г. на основе его теории, согласно которой свет представляет собой колебание упругой среды - эфира. Свободный от противоречий вывод формулы Френеля, как мы видели выше, основан на электромагнитной теории света, где световые колебания отождествляются с колебаниями электрического вектора. Если обратить внимание на тот факт, что действия света в основном обусловлены электрическим ( световым) вектором, то подобное отождествление можно считать законным. [25]
Область длин волн, в которой дискретность структуры кристалла несущественна, определяется условием X R0, где R0 - расстояние между ближайшими атомами в кристалле. Приближение Дебая состоит в том, что спектральная функция, соответствующая низким частотам, экстраполируется на область высоких частот: во всей области частот колебания атомов кристалла описываются как колебания непрерывной упругой среды. Таким образом, дискретность структуры кристалла не учитывается; кристалл в приближении Дебая заменяется упругим континиумом. Описывая колебания как звуковые волны, следует принять, что в данном направлении могут распространяться продольные колебания ( смещения вдоль направления распространения волны) и поперечные, с двумя взаимно перпендикулярными составляющими. При нахождении спектральной функции для упругих колебаний в теории Дебая делаются некоторые дальнейшие упрощения. В частности, предполагается, что скорость распространения колебаний ( для продольных колебаний эту величину обозначим сг, для поперечных ct) не зависит от частоты колебаний - дисперсия отсутствует. Допускается также, что скорости сг и ct не зависят от направления распространения волны, - анизотропия кристалла не учитывается. Следовательно, кристалл в приближении Дебая - не только непрерывная, но и изотропная среда. [26]
Изменение в направлении лучей света при переходе их из одной среды в другую тождественно с отклонениями материальной частицы от прямолинейного пути при прохождении ее через тонкий слой, в котором действуют силы. При этой аналогии, которая распространяется только на направление, а не на скорость движения, основано одно объяснение преломления света, которое долго признавалось за правильное и которое еще теперь, когда мы уже не рискуем более применять его вне области его пригодности, полезно при решении различных задач как искусственный математический прием. Вторая аналогия между светом и колебаниями упругой среды идет много дальше, и хотя ее значение и плодотворность не могут быть переоценены, мы все-таки должны помнить, что она основана лишь на формальном сходстве между законами световых явлений и законами упругих колебаний. [27]
 |
Прохождение света через две мы ие заметим никаких ИЗ-пластинки турмалина. менений в интенсивности све. [28] |
Трудности, связанные с этим, состояли в том, что поперечные колебания и волны не могут иметь места в жидкостях и газах. Упругие же колебания в твердых телах еще не были исследованы к тому времени. Применение полученных знаний к оптике повело к ряду принципиальных затруднений, связанных с несовместимостью механических законов колебаний упругой среды и наблюдаемых на опыте законов оптических явлений. Эти затруднения были устранены только с появлением электромагнитной теории света. Однако для интересующего нас вопроса о поперечности световых волн механические теории света дали очень много, и плодотворность их для того времени стоит вне сомнения. [29]
Трудности, связанные с этим, состояли в том, что поперечные колебания и волны не могут иметь места в жидкостях и газах. Упругие же колебания в твердых телах еще не были исследованы к тому времени. Применение полученных знаний к оптике повело к ряду принципиальных затруднений, связанных с несовместимостью механических законов колебаний упругой среды и наблюдаемых на опыте законов оптических явлений. [30]
Страницы: 1 2