Ультразвук (УЗ) представляет собой упругие колебания и волны в диапазоне от 104 до 109 Гц.
Распространение мощного УЗ в физической среде (газе, жидкости или твердом теле) вызывает ряд специфических эффектов, которые широко используют в различных областях науки и техники.
Уравнение, которое связывает изменения параметров колебательного движения во времени с его изменением в пространстве, называют волновым уравнением.
, (1)
где ξ– смещение упругих колебаний;
Возможно вы искали - Реферат: Ультразвуковые колебательные системы технологического оборудования. Классификация колебательных систем
t – время;
x – продольная координата.
Решением уравнения является функция
(2)
где ξm – максимальное смещение частицы от положения равновесия (амплитуда колебаний);
Похожий материал - Реферат: Умови утворення просочувань мовної інформації з використанням ЗУ, РЗУ, спеціальних дій і випадкових електроакустичних перетворювачів
ω=2πf – циклическая частота;
k=2π/λ – волновое число;
λ=C/f – длина волны.
Величина φ=kx – называется фазой волны (волнового процесса).
Геометрическое место точек равной фазы в бегущей волне называют фронтом волны .
Очень интересно - Курсовая работа: Универсальный вольтметр В7-26
Скорость распространения фронта волны называется фазовой скоростью.
(3)
В зависимости от формы фронта волны подразделяют на плоские, цилиндрические и сферические.
В плоской бегущей волне амплитуда не меняется при распространении.
В цилиндрической и сферической волне место изменения амплитуды по линии распространения.
Вам будет интересно - Курсовая работа: Универсальный генератор
В цилиндрической волне амплитуда уменьшается пропорционально ~ R1/2 и в сферической ~ R-1 . Величина
(4)
называется колебательной скоростью . Величина
(5)
характеризует упругую деформацию среды в направлении x.
Похожий материал - Реферат: Унификация конструкций электронных средств
Тогда из теории упругости можно ввести понятия давления и напряжения
(6)
Для плоской бегущей волны (гармонической) давление и колебательная скорость синфазны, но опережают смещение на 90º.
Скорость распространения огибающей волны (с переменной амплитудой и фазой) называется групповой скоростью