Page 157 - 6374
P. 157
= .
2 (61)
Оскільки для кварцу = 5600 м/с, то = 2800/ (Гц). Кварцові пластинки здатні
випромінювати ультразвукові коливання з частотами від десятків до тисяч кілогерц. Більш
високих частот досягають за допомогою кварцових пластинок при збудженні коливань, що
відповідають обертонам. Інтенсивність випромінювання при цьому значно зменшується.
Кварцові пластинки створюють хвилі порівняно невеликої інтенсивності.
Щоб мати ультразвукові хвилі більшої інтенсивності, користуються
магнітострикційними випромінювачами. Магнітострикційний ефект полягає в тому, що ряд
феромагнетиків змінює свої розміри під дією магнітного поля. Якщо феромагнітний
стрижень розташувати в магнітному полі, яке змінюється з ультразвуковою частотою, то з
такою самою частотою стержень зазнаватиме видовжень і скорочень, тобто здійснюватиме
механічні коливання. При резонансі амплітуда цих коливань різко зростає і стержень
випромінюватиме ультразвуки значної інтенсивності.
Завдяки існуванню прямого і оберненого п’єзоелектричного ефекту п’єзоелектричні
перетворювачі використовуються і для приймання ультразвуку. Для вивчення
ультразвукового поля користуються також оптичними методами. Поширення ультразвукових
хвиль у прозорих середовищах зумовлює зміну його показника заломлення світла, що дає
можливість візуально спостерігати звукове поле. Сукупність згущень і розріджень, що
виникають при поширенні ультразвуку в прозорих середовищах, утворює своєрідну
дифракційну решітку. Дифракція світла на таких решітках покладена в основу акустооптики,
яка почала розвиватися після створення газових лазерів.
Ультразвук широко застосовується в різних галузях знань, а також у техніці.
Різноманітність застосувань ультразвуку умовно можна поділити на три напрями: одержання
інформації за допомогою ультразвукових методів; дія ультразвуку на речовину; обробка і
передача сигналів.
У першому напрямі ультразвукові методи застосовуються для вивчення
властивостей і будови речовини, для з’ясування процесів, що в них відбуваються на макро- і
мікрорівнях. Ці методи ґрунтуються в основному на залежності швидкості поширення і
затухання ультразвукових хвиль від властивостей речовин і від процесів, що в них
відбуваються. Такі методи застосовуються у молекулярній акустиці. Вони допомагають
з’ясувати особливості молекулярної структури речовини, визначити енергію взаємодії
молекул, перевірити припущення про структурні моделі. Вивчення поширення ультразвуку в
кристалах дає інформацію про особливості будови кристалічної решітки. Ультразвукові