Акустические волны

Акустическими (упругими) волнами называются распространяющиеся в упругой среде механические возбуждения.

Акустические волны бывают продольными, поперечными и поверхностными:

· при продольных волнах частицы среды находятся в состоянии возвратно-поступательного движения, направление которого параллельно скорости распространения упругой волны. Продольные волны связаны с объемной деформацией среды, поэтому они могут распространяться в твердых, жидких и газообразных средах;

· поперечные акустические волны характеризуются колебаниями частиц в плоскости, перпендикулярной скорости распространения волны, и присущи лишь твердым средам распространения, которые обладают упругостью формы;

· поверхностные акустические волны образуются на свободной поверхности жидкости или на поверхностях раздела несмешивающихся жидкостей. В этом случае частицы жидкости одновременно совершают продольные и поперечные колебания, описывая эллиптические и более сложные траектории.Особые свойства поверхностных волн объясняются тем, что в их образовании и распространении определяющую роль играют силы тяжести (гравитации) и поверхностного натяжения.

Частотный спектр акустических волн можно представить следующим образом:

· инфразвук (менее 20 Гц),

· слышимый звук (20 Гц - 20 кГц),

· низкий ультразвук (20 кГц - 100 кГц),

· средний ультразвук (100 кГц - 10 мГц),

· высокий ультразвук (10 МГц - 1 ГГц),

· гиперзвук (1ГГц - 10 ТГц).

По форме волновые поверхности (поверхность, все точки которой находятся в одинаковой фазе) бывают плоские, цилиндрические и сферические:

· плоские создаются плоским колеблющимся излучателем;

· цилиндрические создаются цилиндрическим излучателем, меняющим свой радиус;

· сферические создаются сферическим излучателем, меняющим свой объем.

Практически на больших расстояниях от излучателя сферические и цилиндрические волны переходят по форме в плоские волны.