Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Каневский И.Н. -> "Фокусирование звуковых и ультрозвуковых волн" -> 69

Фокусирование звуковых и ультрозвуковых волн - Каневский И.Н.

Каневский И.Н. Фокусирование звуковых и ультрозвуковых волн. Под редакцией Петруница Н.А. — М.: Наука, 1977. — 336 c.
Скачать (прямая ссылка): fokusirovaniezvukvoln1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 94 >> Следующая

У латунных линз из-за малого коэффициента прохождения энергии и малого поглощения большую роль играют многократные отражения внутри линзы, которые приводят к сильному искажению гГоля на поверхности сравнения и наличию поля даже при углах, больших критических. Поэтому кривые II u IV па рис. 8.9, a не соответствуют теории: хотя они и осциллируют, но амплитуда осцилляции одинакова .на всей поверхности сравнения, нет максимума и плавного спада к !краям линзы.
Во второй серии опытов сопоставлялись поля на поверхности сравнения и в фокальной плоскости линз, а также эффективные углы раскрытия, определенные разными методами. Для каждой из линз с R = 3 см и ?m = я/2 после записи распределения амплитуды на поверхности сравнения сразу же производилась запись распределения звукового давления в фокальной плоскости путем перемещения ,микрощупа с помощью коорди-
252
линзы
ІГЛ. 8
натного устройства в горизонтальном !направлении. Эти записи показаны на рис. 8.9, б. Они позволяют определить размер окрестности фокуса (ky)o>\ в фокальной плоскости. Значения (ky)o\ приведены в табл. 8.3, в которой указаны типы линз и графики на рис. 8.9, б, позволившие найти (ky)ou а также предельные углы раскрытия юпп. С помощью графиков на
Таблица 8.3
Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов при исследовании линз
Тип линзы
Материал Дюраль Латунь Плексиглас
форма Цилиндр Сфера Цилиндр Сфера Цилиндр Сфера
График на рнс. 8.9 -1/2 / 0 IV -1/2 0 V -1/2 III 0 VI
Исходные данные
о>пп, град (ky)0{ эксп. (рис. 8.9, б) S(K)9Kcn. (рис. 8.9, а) 72 3,8 0,65 72 5,9 0,48 63 9,7 63 7,5 39 8,0 0,68 39 8,9 0,49
Эффективные углы (о<э), град
По 5(к)теор. По (ky)0 і эксп. По эксп. 50 48 47 50 45 50 43 18 43 30 27 22 26 27 25 27
рис. 8.9, а были построены усредненные функции распределения 4F(Co) так же, как на рис. 8.4, после чего найдены кривые в координатах ^?(t)—tH+l и вычислены площади под ними S00. Последние приведены в табл. 8.3 для дюралевых и плексигласовых линз. Для латунных линз площади не приведены из-за плохих функций распределения (графики // и V на рис. 8.9, а), о чем говорилось выше.
§ 8 1] СФЕРИЧЕСКИЕ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЛИНЗЫ 253
Затем были вычислены эффективные углы раскрытия линз o)(j) тремя способами: 1) при помощи формулы (4.3.1), в которую подставлялись теоретические значения S00 из табл. 8.? 2) при помощи той же формулы, в которую были подставлены экспериментальные значения 5(х) из табл. 8.3; 3) при помощи формулы (4.3.6), в которую были подставлены экспериментальные значения (ky) о,1 и ow = conn из табл. 9.3. Сравнение эффективных углов в табл. 8 3, вычисленных разными способами для дюралевых и плексигласовых линз, показывает хорошее согласие теоретических данных с результатами, вытекающими из двух независимых экспериментов— измерений (ky) о,1 и S. Следует отметить, что в процессе сравнения теории с экспериментом были использованы две различные формулы—(4.3.1) и (4.3.6); хорошее совпадение теории с экспериментом служит дополнительным подтверждением теории эквивалентных волновых фронтов, развитой в § 4.3.
Для латунных линз теория и эксперимент существенно расходятся. Как уже указывалось выше, в этом случае значение S00 вычислить не удается. На рис. 8.9, б (кривые // и V) приведены распределения поля в фокальной плоскости латунных линз, однако полученные с их помощью значения ю(э) в 1,5 — 2,5 раза отличаются от (расчетных. Это объясняется несоответствием полей на поверхности сравнения E и в фокальной области, поскольку E пересечена многочисленными лучами, испытавшими многократные отражения, распространяющимися под разными углами и не проходящими через фокус.
После этого с помощью теории и независимых различных экспериментальных данных вычислялись одни и те же параметры и сравнивались между собой. Кроме того, значения этих параметров сопоставлялись с их же значениями, полученными расчетным путем.
На рис. 8.10, а приведены функции распределения амплитуды на поверхности сравнения, построенные в координатах 4F(O—^+1, для линз из дюраля (кривые 1, 3) и плексигласа (кривые 2, 4). Сплошные линии — усредненные экспериментальные, по которым были определены приведенные в табл. 8.4 экспериментальные значения S(x). На графиках оси координат и вертикальные
254
линзы
[ГЛ. 8
§ 8.1] СФЕРИЧЕСКИЕ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЛИНЗЫ 255
Материал Дюраль Оргстекло
Форма Цилиндр Сфера Цилиндр Сфера
График на рис. 8.10 -1/2 / 0 3 -1/2 2 0 4
' Исходные параметры
<йт> град 58 36 42 32
(ky)Q х эксп. (рис. 8.10, б) 4,8 8,4 6,6 10,1
эксп. (рис. 8.10, а) 0,65 0,60 0,80 0,42
\і, ф-ла (1.3.55) 1,15 0,67 0,45 1,38
Коэффициент усиления
Kp0, ф-ла (4.3.10) 9,7 44 59 30
Kp=KpO S(K) 6,3 26,4 4,7 12,6
/С* эксп. 6,3 23,5 4,0 10
ЬКрІКр, % 0 11 15 20
Эффективный угол (о(э), град
По 5ЭКСП, ф-ла (4.3.1), или по \i9 ф-ла (4.3.2) По /С*, ф-ла (4.3.10) (АсоО)/шО))піах, % 40 38 37 7,5 29 28 27 7 33 34 30 12 •21 21 19 9,5
Фактор фокусировки
Храпел =/і(*ІІ),<Иа (4.3.11) ^эксп=/2Н^.Ф-ла (4.3.10) 0,46 0,45 0,24 0,23 0,43 0,37 0,18 0,15
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed