1tom - 0301.htm
37
рального состава звука используют разл. модели турбулентного движении.
Лит.: Блохинцев Д. И., Акустика неоднородной движущейся среды, 2 изд., М., 1981; Чернов Л. А., Акустика движущейся среды. Обзор, «Акуст. ж.», 1958, т. 4, ╧ 4, с. 299≈ 306; Татарский В, И,, Распространение волн в турбулентной атмосфере, М.. 1967; Голдстейн М. Е., Аэрп-акустина, пер. с англ., М,, 1981. М. А. Миронов.
АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ≈ раздел экс-перим. акустики, в к-ром изучаются частотные зависимости параметров распространения звука (коофф. затухания и скорости распространения) с целью определения структуры или свойств вещества.
Распространены методы А. с., основанные на исследовании затухания, и в частности поглощения звука. Для большинства жидкостей и газов характерна квадратичная зависимость коэфф. поглощения от частоты. Отклонение от этого закона, как правило, связано с релаксационными процессами (см. Релаксация акустическая], наличие к-рых в исследуемом веществе приводит к появлению дисперсии звука. В релаксиру-ющих средах поглощение звука может меняться на неск. порядков, при этом изменение скорости распространения в большинстве случаев не превышает неск. процентов. В гетерогенных средах, а также в поли-кристаллич. тв╦рдых телах с размерами структурных неоднородностей порядка длины волны определяющим механизмом затухания звуковых и УЗ-колебашш при их распространении является рассеяние. Частотная зависимость затухания в этом случае имеет сложный характер и коэфф. затуханий может быть пропорц, различной степени частоты (в зависимости от соотношений размеров неоднородностей и длины волны), вплоть до четв╦ртой,
Методами А. с. пользуются в молекулярной акустике при исследовании газов и жидкостей. Анализ частотных зависимостей параметров распространения УЗ в тв╦рдых телах позволяет определить экстремальные диаметры ферми-поверхностей и эфф. массы электронов, выявить несовершенство кристаллич. реш╦ток, дислокации, домены, кристаллиты и т. п. Дополнит. информация о структуре исследуемого вещества может быть получена при изменении внеш. условий: темп-ры, давления, напряж╦нности электрич. и магн. полей, освещ╦нности, интенсивности проникающих излучений и т, п. В таких исследованиях, как правило, определяют не абс. значения параметров распространения, а их относит, изменения, при этом эти измерения на один-два порядка точнее абс. измерений. Такой подход позволяет, напр., проводить исследования слабых растворов биополимеров, где требуется разрешающая способность 10~6≈10~7 при измерениях приращений скорости звука, в то время как при измерении абс. значения скорости может быть достигнута точность 10~4≈10~б. Аналогично при измерении относит, приращений коэфф, затухания может быть достигнута точность (2≈5}-Ю~3, при этом значения абс. величины измеряются с точностью (2≈5}-10~г.
Лит.: Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, М., 1968, гл. 5, 6, ч, Б, М., 1969Т гл. 1≈3; т. 4, ч. А, М., 1969, гл. 4, ч. Б, М., 1970, ГЛ. 4. »
Б. Е. Михал╦в^ А. С. Химунип.
АКУСТИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ (акустический, или зву^ новой, ветер) ≈ регулярные течения среды, возникающие в звуковом поле большой интенсивности. А. т. могут быть как в свободном неоднородном звуковом поле, так и вблизи разл. рода препятствий. Возникновение А. т. обусловлено законом сохранения кол-ва движения: переносимое звуковой волной кол-во движения, связанное с колебаниями частиц среды, при поглощении волны переда╦тся среде в др. форме, вызывая е╦ регулярное движение. Поэтому скорость А. т. пропорциональна коэфф. поглощения звука и его интенсивности, но обычно не превосходит величины колебательной скорости частиц в Звуковой волне. А. т. всегда имеют вихревой характер.
В зависимости от соотношения характерного масштаба течения I и длины звуковой волны K≈2nlk, где k ≈ волновое число, различают 3 типа А. т.: 1) течения в свободном неоднородном поле, где I определяется размером неоднородности, напр, радиусом звукового пучка г (рис.), при этом kl > 1; 2) течения в стоячих волнах, масштаб к-рых определяется длиной волны, a kl ∙≈∙ 1; 3) течения в пограничном слое вблизи препятствий, помещ╦нных в акуетич, поле; в этом случае I определяется толщиной акуетич. по- /
гранич. слоя 6≈V"v/w (v ≈ кинематич. вязкость среды, круговая частота зву-
(о
ка), а
1.
Звук 2 г
Скорость А. т. и обычно СХРМЭ течения, вызванного
лгячя по ГПЯИИРШТЮ г ям- ограниченным пучком звука; мала по^ сравнению с ам- 2 __ излучатель; g _ nor:,OTH.
плитудои колебат. скоро- тель звука; 3 ≈ звуковой пусти v частиц в звуковой вол- чок. не и характеризуется вели-
чиной МлЫ, где M^ ≈ vIc ≈ акуетич. Масса число, с ≈ скорость звука. Скорость течения 1-го типа, вызванного ограниченным звуковым пучком лри условии Мя╧ -С 1, по порядку величины определяется соотношением
≈ = -- Л/а(Лг)а, а \\ / i
где &=4/зч"т-£. Л и 5 ≈ коэфф. сдвиговой и объ╦мной вязкости. При A/
и
__ Г^|
≥~ rs.
Z?
где Леат≈ гАр/п ≈ акуетич. Рейнолъдса число для А. т., р ≈ плотность среды, А ≈ константа (для воды ^ 10~4), Скоросгь А, т. в стоячих звуковых волнах рассчитана Рэлеем при условии Makl <g 1; по порядку величины она определяется соотношением u/v & Л/а. Скорость течения в погранич. слое толщиной б, согласно Г. Шлихтингу (Н. Schlichting), оценивается по ф-ле ulv ж Mak6i применимой при условии Mak& <C 1. Экспериментально наблюдались течения со скоростью 0,1 м/с в воде, вызванные звуковым пучком частоты 1,2 МГц при амплитуде звукового давления р = 10 атм и с=1 м/с. В воздухе в стоячей волне с уровнем интенсивности 167 дБ (v « 17 м/с) наблюдались течения со скоростью и «s 5 м/с.
А. т. являются помехой при измерениях звуковых полей с помощью радиометра акустического и Рэлея диска, но они имеют и полезные применения. Пропорциональность скорости течений Эккарта величине b/r\\ ~-> 1 + £/т] позволяет по измерениям А. т, определять отношение коэфф. объ╦мной и сдвиговой вязкости. На явлении А. т. основано действие нек-рых типов насосов, удобных для работы в агрессивных средах. Возникновение А. т. у препятствий, помещ╦нных в звуковое поле, усиливает процессы массо- и теплопередачи через их поверхность. А. т. являются одним из факторов, обусловливающих УЗ-очистку.
Лит.: СтреттДж. В. (лорд Радей), Теория звука, пер. с англ., 2 изд., т. 2, М., 1955, с. 212, 324; Физика и техника мощного ультразвука, [кн. 2] -≈ Мощные ультразвуковые поля, M.t 1968; Р у д е н к о О. В., С о л у я н С. И.» Теоретические основы нелинейной акустики, М,, 1975.
К. А. Наузольных.
АКУСТИЧЕСКИЙ ВЕТЕР ≈см. Акустические течения.
АКУСТИЧЕСКИЙ ИМПЕДАНС ≈ см. Импеданс акустический.
АКУСТИЧЕСКИЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС (АПР) ≈ поглощение энергии акуетич. волн определ. частоты (избират. поглощение фононов] системой электронных спинов парамагнетика, к-рое возникает при совпадении частоты акуетич. волны (энергии фонона) с интервалом между энергетич. уровнями парамагнитного иона в приложенном магн. поле. Предсказан
ас и
ш
X
и
43
")
}
