А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
62
63
Линзасыз
ультрадыбыстық
гологра-
фия: 1 – сәуле таратқыш; 2 – акустикалық
линза; 3 – зат; 4 – су құйылған ыдыс;
5 – жартылай мөлдір айна; 6 – қалпына
келтіруші оптикалық жүйе; 7 – кескінді
тіркеу жазықтығы
Дыбыстың таралу жылдамдығы онша
шапшаң болмағандықтан, акустикалық
дыбыс қабылдағыштардың көпшілігі сы-
зықтық (оптикадағыдай квадратты емес)
болғандықтан, оптикалық голографиядағы
тірек толқындарды пайдаланбауға немесе
оны электр арнасында жасанды түрде ен-
гізуге болады. Акустикалық голограмма-
ны қалпына келтіру көзге көрінетін жа-
рық сәуле диапазонындағы когерентті
сәулемен жүзеге асырылады, сондықтан
акустикалық голограмма не амплитуда-
сы, не фазасы өзгертілетін арнайы та-
сығыштарға жазылады. Тасығыштар ре-
тінде фотопленкалар, термопластиктер,
электроптикалық кристалдар пайдаланылады. Акустикалық голограмманың көрінуі
үшін дыбыстық өрістерді көрінерлік ету әдістері қолданылады.
Жоғары жиілікті диапазондардағы голограммаларды тіркеу (жазу) кеңістік-
тік тасығыштарға негізделген, бұлар дыбыстың қарқындылығын сезгіш келеді.
Кеңістіктік бедер әдісіне негізделген тәсілдер кең таралған.
Судың шағылдырушы бетіне түскен дыбыстық толқын, оны деформациялап
бедер түзеді, осы бедер акустикалық голограмма болып табылады, оны жарық
сәулемен жарықтағанда кескін қалпына
келтіріледі.
Акустикалық голография медици-
налық диагностикада қолданылады,
жұмсақ ткандарды, тамырларды, ішкі
ағзалардың кескіндерін көрінерлік ету
мақсатында қолданылады.
АКУСТИКАЛЫҚ МИКРОСКОП
– акустикалық толқындар арқылы ұсақ
нысандардың және оның бөліктерінің
ұлғайтылған кескінін байқауға мүмкін-
дік беретін микроскоп. Сканирлеуші
жарық өткізгіш және жарық шағыл-
дырғыш акустикалық микроскоптар
Матрицалық қабылдағыштың көмегімен
акустикалық голографиялық кескін алу: 1 -
нысан; 2 – ..........
А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
64
65
көп таралған. Сканирлерлеуші акусти-
калық микроскоп негізінен 0,1 – 1,0 ГГц
диапазондағы акустикалық толқындар
қоздырғыш электракустикалық түрлен-
діргіштен (сәулетаратқыштан), екі
акусткалық линзадан (оның біреуі
акустикалық толқынды зерттелуші ны-
санға фокустайды, екіншісі нысан ар-
қылы өтіп шыққан толқынды жинақ-
тайды) және кескіндер құрылғысының
электронды-сәулелік аспабында сәу-
ленің жарықтылығын модуляциялай-
тын, акустикалық толқынды электр сиг-
налдарына түрлендіретін электракус-
тикалық түрлендіргіштен (қабылда-
ғыштан) құралған (төмендегі сызбаға
қараңыз). Сканирлеуіштік сәуле ша-
шыратқыш акустикалық микроскоп бір
электракустикалық түрлендіргіштен және бір акустикалық линзадан құралған.
Мұндай акустикалық микроскопта электракустикалық түрлендіргіш акустикалық
толқын қоздырғыш (акустикалық линзамен зерттелуші нысанға фокустайтын, ал
нысаннан шағылысқан соң оны жинақтайтын) ретінде, сондай-ақ оларды нысан-
нан шағылғаннан кейін түрлендіреді. Зерттелуші нысанның кескіні акустикалық
микроскопта осы нысанды сканирлеуші үрдісте электронды-сәулелік аспаптың
растрлы жаймалауыш сәулесімен синхронды түрде пайда болады. Акустикалық
микроскоп 10
4
есе ұлғайтуды қамтамасыз етеді, ажыратуы 0,005 мкм шегінде.
Акустикалық микроскоппен өзгедей құрылғылар арқылы алынбайтын
мәліметтер (мысалы, оптикалық мөлдір емес нысандарды, беттін, құрылымдарын
көруге мүмкіндік жасайды) алуға мүмкіндік береді. Бұл микроскоп микро-
электроникада, минералогияда, металлграфияда, биологияда және медицинада
қолданылады. Бұл микроскопты 1936 ж. кеңестік физик Сергей
Соколов (1897
– 1957) ұсынған.
АКУСТИКАЛЫҚ ОПТИКА – электрмагниттік толқындардың қатты де-
нелер мен сұйықтардағы дыбыстық толқындармен өзараәсерлесуін зерттейді.
Техникада осы құбылыстар негізінде әртүрлі аспаптар жасалған. Оптикада,
электроникада, лазерлік техникада когерентті жарық сәулені басқару үшін жарық
Акустикалық микроскоптың сұлбалық кес-
кіні: 1 – электракустикалық түрлендіргіш;
2 – дыбыс өткізгіш; 3 – акустикалық линза;
4 – иммерсиялық сұйық (балқарағай майы,
минералдық май); 5 – бекітіп ұстағыш; 6 –
зерттелуші нысан.
А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
64
65
сәуле мен дыбыстың өзараәсерлесуі кеңінен пайдаланылған. Акустикалық
құрылғылар (дефлекторлар, сканерлер, модуляторлар, сүзгілер, т.б.) жарық сәуле-
нің амплитудасын, полярлануын (поляризациясын), спектрлік құрамын және
жарық сәуленің таралу бағытын басқаруға мүмкіндік туғызған. Акустикалық
оптикалық аспаптар ақпараттарды нақты уақыт масштабында өңдеуге мүмкіндік
береді. Мұндай көпшілік акустикалық оптикалық аспаптар ультрадыбыстардағы
жарық сәуленің дифракциясына негізделген. Дифракцияланған жарық сәуленің
ауытқу бұрышы дыбыстық толқындардың ұзындығымен анықталатын бол-
ғандықтан, осыларды ендірілетін дыбыстың жиілігін өзгерту арқылы басқаруға
болады. Жарық сәуленің бағытын кеңістікте басқарудың осы принципі сәулені
берілген бағытта бұруға (ауытқытуға) және сәулені үздіксіз жаймалауға арналған
акустикалық дефлекторлар мен сканерлердің жұмысының негізіне алынған.
Энергияны негізгі сәуле мен дифрагмаланған сәуле арасында тарату дыбыстың
қарқындылығын өзгерту арқылы реттеледі. Осы эффекті сәуленің қарқынды-
лығын басқаратын акустикалық модуляторларда пайдаланылған.
АКУСТИКАЛЫҚ ЯДРОЛЫҚ МАГНИТТІК РЕЗОНАНС (АЯМР) –
тұрақты магнит өрісінде орналасқан қатты денедегі атом ядроларының магниттік
моменттерінің қайтадан бағдарлануы себепті акустикалық тербелістердің
(фонондардың) энергияларын талғамды жұту. Көпшілік ядролық резонанстық
жұту жиілігі 1-ден 100 МГц-ке дейінгі ультрадыбыс аймағында байқалады. АЯМР
ядролық магниттік резонансқа (ЯМР-ға) ұқсас.
Фонондардың резонанстық жұтылуының табиғаты әртүрлі ішкі өзараәсер-
лесудің акустикалық тербелістер мен модуляциялануы салдарынан серпімді
толқындардың энергияларын ядролық спиндер жүйесіне берумен байланысты.
Егер фононның энергиясы энергиялар деңгейлерінің айырымына тең болса, жиілігі
(v) акустикалық тербеліс затта таралғанда спиннің әрқилы бағыттарымен сипат-
талатын магниттік кіші деңгейлер арасында ядроның кванттық ауысуын тудыра
алады.
Төменгі деңгейден (
ࣟ
1
) жоғарғы деңгейге (
ࣟ
2
) ауысу фононды жұтумен қабаттас
өтеді, ал жоғарғы деңгейден төменгі деңгейге ауысу фонон шығарумен өтеді.
Термодинамикалық тепе-теңдік кезде
ࣟ
2
энергиялы деңгейдегі ядролар саны N
2
ࣟ
1
энергиялы деңгейдегі ядролар санынан N
2
аз болатындықтан, акустикалық
тербелістер кезіндегі жұту актісінің саны шығару актісінен артық болады, осы-
ның нәтижесінде АЯМР-да фонондардың резонанстық жұтылуы жүзеге асыры-
лады. АЯМР кезінде магниттік кванттық сандары m =±1, ±2 болатын ауысуларға
рұқсат берілген, ал әдеттегі ЯМР-да тек m = ±1 санды ауысуға ғана рұқсат етілген.
Достарыңызбен бөлісу: | 
