( S ) w = =
1
(Лр)т
_
( А / О ш
V
7
Р
Р
(89.8)
қатысын аламыз. Олай болса, 130
дб
қаттылық кезінде
жылдамдық амплитудасы шамамен 340 ж/се/с• 10~3 =
— 0,34
місек
болады. 60
дб
қаттылық кезінде жылдамдық
амплитудасы 0,1
мм/сеі
с шамасында болады.
297
Жылдамдық амплитудасының ығысу амплитудасы-
нан ерекшелігі,- ол толқын ұзындығына тәуелді болмай-
тынын атап өтейік.
§ 90. Ультрадыбыс
Бағытталған, яғни жазық толқынга жақын толқын
алу үшін, толқын шығарғыштың мөлшері толқын ұзын-
дығынан бірнеше есе үлкен болуы керек. Ауадрғы ды-
быбтық толқындардың ұзындығы шамамен 15 л^-ден
15
мм
аралығында болады. Сұйық қатты ортадағы тол
кни ұзындығы бұдан да үлкен болады (бұл орталарда-
ғы дыбыс толқындарынын таралу жылдамдығы ауада-
ғыдан үлкен болады) Ұзындығы осындай бағытталған
толқын шығаратын толқын шілгаргышты жасау, *іс жү-
зінде мүмкін емсс. Ұзындығы бұдан әлдеқайда кіші
ультрадыбыстық толқындар үшін, іс басқаша қойылады.
Толқын ұзындығы кеміген сайын, толқынның таралу
процесіндегі дифракцияның ролі де кемиді. Сондықтан
ультрадыбыс толқындарын, жарық шоғы тәрізді, багыт-
талған шоқтар түрінде алуға болады.
Ультрадыбыс толқындарын
қоздыру үшін қазіргі
кезде негізінен скі құбылыс пайдаланылады: кері пьезо-
электрлік эффект және магнитострикция. Кері пьезо-
электрлік эффектінің мәні, кейбір кристалдан (мысалы,
кварц, сегнет тұзы, барий титанаты және т. б.) бслгілі
бір тәсілмен кесіп алыпған пластннаның электр өрісінің
әсерінен аз ғана дсформациялануыида (бір багыттаіы
өріс кезінде ұзарады, ал карама-карсы бағыттагы өрістс
сығылады) Мүндай гіластинаны, айнымалы ксрнеу бері-
летін, металл астарларыныц арасына орналастырып,
пластинаның еріксіз механикалық тербелісін коздыруга
болады. Егер электр кернеуі өзгерісінің жиілігі пласти-
наның меншікті жиілігіне сай келсе, бүл тсрбелістер
ерекше интенсивті болады. Пластинаның тербслісі оны
коршағаи сұйык немесе газ торізді ортаға беріледі де
бұл ортада ультрадыбыстык, толқындарды коздырады.
Магнитострикцпяныц моні магнит өрісі эсер еткен
ферромагннттік заттардың (темір, никель, кейбір қорыт-
палар және т. б.) аз ғана деформациялануында болып
табылады. Сондықтан ферромагниттік стерженьді айпы-
малы магнит өрісіне орналастырып (мысалы, айнымалы
298
ток өтетін катушканың ішіне), өткендегідей резонанс ке-
зінде ерекше интенсивті болатын, оның механикалық
тербелістерін қоздыруға болады.
Бағытталған ультрадыбыстық шоқтар судағы лока
ция мақсатында (нәрселерді байқау және оған дейінгі
қашықтықты анықтау) кең қолдайыс тапты. Ультрады-
быстық локацияның идеясын алғаш рет көрнекті фран
цуз физигі П. Ланжевен (1872—1946) айтты және бірін-
ші дүние жүзілік соғыс кезінде сүңгуір қайықты байқау
үшін жасады. Қазіргі кезде ультрадыбыстық локатор-
лар айсбергтерді, балық үйірін байқау үшін қолданы-
лады.
Айқайлап және жаңғырықтыц, яғни бөгеттен — жар-
дан, орманнан, құдықтағы су бетінен тағы басқалар-
дан — шағылған дыбыстыц қайтып келу уақытын анық-
тап, осы уақыттың жартысын дыбыс жылдамдығына
көбейтіп, бөгетке дейінгі қашықтықты табуға болады.
Жоғарыда біз айтып өткен локатор және теңіз түбінің
тереңдігін өлшеу мен оның рельефін түсіруге арналған
ультрадыбыстық эхолот осы принципке негізделіп жа-
салады. Корабль корпусына бекітілген толқын шығар-
ғыш, вертикаль бағытта қысқа ультрадыбыстық им-
пульстар жібереді. Теціз түбінен шағылған импульстар
кабылдағышта тіркеледі. Импульстың шығуы мен оның
қабылдануы арасында өткен уақыт бойынша тереңдік
есептеледі.
Ультрадыбыстық локация методы жарғанаттың қа-
раңғыда үшуы кезінде дыбыс бағдарлауына мүмкіндік
жасайды. Жарғанат дүркін-дүркін ультрадыбыстық жиі-
ліктегі импульстар шығарады және есіту органдарының
көмегімен шағылған сигнал бойынша өзінің маңайында-
ғы денелерге дейінгі кашықтықты үлкен дәлдікпен 61-
лед і.
1928 жылы совет ғалымы С. Я. Соколов ультрады-
бысты дефектоскопия, яғни бұйымдардағы ақауды (де-
фектілерді) байқау мақсатында пайдалануды ұсынды.
Егер дефектінің мөлшері толқын ұзындығынан үлкен
болса, онда ультрадыбыстық импульс дефектіден шағы-
л£>іп кері қайтады. Бұйымға ультрадыбыстық импульс-
тарды жіберіп және шағылған толқындарды тіркеу ар-
қылы бұйымдағы дефектіңі байқап қана қоймай, оның
мөлшері мсн орналасқан жері туралы да айтуға болады.
Соколов және басқа ғалымдар жасаған ультрадыбыс-
299
тық дефектоскопия әдісі барған сайын кеңінен қолда-
нылуда.
Интенсивтілігі үлкен болғандықтан және өзінің жү-
pjn өткен жолындағы ортада қысымның күшті пульса-
циясын жасайтындықтан, ультрадыбыстық толқындар
бірқатар ерекше құбылыстарды жасайды: сұйық ішінде
қалқып жүретін бөлшектердің ұнтақталуы (дисперсия-
лануы), эмульсияның (өзімен араласпайтын басқа бір
сұйық ішінде берілген сұйықтың жүзіп жүретін майда
тамшылары) пайда болуы, диффузия процесінің тездеуі,
ерітілу, химиялық реакциялардың жандануы және т- б.
Ill б
ө л
i м
Достарыңызбен бөлісу: |
