Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Фазовая скорость Р. в. ся меньше фазовых скоростей Ci и ct продольных и поперечных волн и определяется из ур-ния
Tje—8т|*+8(3—2?а)т|*—16( 1 —I2) —0,
где Y] = с/Cf, ? = /сj. Р. в. соответствует веществ. корень этого ур-иия, значения к-рого для твёрдых Сред заключены между 0,874 и 0,955. Приближённое выражение для него ті = (0,87 -+- l,12v)/(l -+- v). Р. в. распространяются без дисперсии, их фазовая скорость равна групповой.
В анизотропных средах структура и свойства Р. в. зависят от тнпа анизотропии и направления распространения волн. Р. в. могут распространяться не только по плоской, HO и по криволинейной свободной поверхности твёрдого тела. При этом меняются их скорость, распределение смещений и напряжений с глубиной, а также спектр допустимых частот, к-рый из непре-рывиого может стать диснретным, как, напр., для 404 случая Р. в. на поверхность сферы.
Иногда под Р. в. понимают волны не только на свободной границе твёрдого тела, но также поверхностные волны более общего типа, возникающие на граиицо твёрдого тела с жидкостью и на границе системы твер-дых или жидких слоёв с полупространством.
Р. в. широко используются во всех областях науки и техники. Напр., низкочастотные (10“2 —10 Гц) Р. в. применяют в сейсмологии для регистрации землетрясений и в сейсморазведке. В УЗ-днапазоне частот Р. в. используются для всестороннего контроля поверхностного слоя образца: исследования характеристйк поверхностного слоя, выявления поверхностных иоколо-поверхностных дефектов (см. Дефектоскопия), определения остаточных напряжений поверхностного слоя металла, термич. и механич. свойств поверхностного слоя образца. Гиперзвуковые (IO8-IO10 Гц) Р. в. широко используются в акустоэлектронике при создании преобразователей электрич. сигналов, ультра- и гиперзвуковых линий задержки, усилителей эл.-магн. колебаний и систем для обработки информации.
JIum,: Л а н д ауЛ. Д., Лифшиц Е. М., Теория упругости, 4 изд., М., 1987, гл. 3, § 24; Б р е х о в с к и к Л. М., Волны в слоистых средах, 2 изд., М. 1973, гл. 1, § 6; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона и Р. Терстона, пер. с англ., т. 7, М., 1974, гл. 4; Викторов И. А,, Звуковые поверхностные волны в твердых телах, М., 1981. И. А. Викторов,
РЭЛЁЯ ДИСК — прибор для абсолютного измерения колебательной скорости частиц в акустич. волнах, распространяющихся в газах и жидкостях. Р. д. представляет собой тонкую круглую пластинку из лёгкого металла или слюды, подвешенную на длинной тонкой (обычно кварцевой или металлической) нити и снабжённую зеркальцем для измерения его поворота вокруг вертикальной оси. Поворот Р. д. вызывается вращающим моментом M, обусловленным действием средних по времени гидродииамич. сил при обтекании его потоков (см. Бернулли уравнение). Поскольку величина квадратично зависит от скорости потока, Р. д. чувствителен как к пост, потокам, так и к знакопеременному полю скоростей в акустнч. волне. Действие момента M уравновешивается упругостью нити по отношению н закручиванию.
Величина колебат. скорости v определяется по ф-ле: и — УЗтв/ірг3зіп2в(„г где в — малый угол, на ^к-рый поворачивается диск и к-рый наблюдают по отклонению отражённого от зеркальца светового луча, р — плотность среды, 0О — угол между нормалью к диску до включения звука и направлением колебат. скорости, коэф. упругости кручения нити т = 4п3М1 T1 определяется по периоду T свободных колебаний и моменту инерции M Р. д., г — радиус диска, к-рый должен быть много меньше длины волны звука X. Р. д. обычно устанавливают под углом в0 — 45°, т. к. при этом его чувствительность максимальна. Чувствительные Р. д. позволяют определять малые колебат. скорости v ~ 0,1 см/с. В звуковых ПОЛЯХ, где имеют место простые COOTHOшеиня между колебат. скоростью, звуковым давлением р и интенсивностью звука / (напр., в поле плоской волиы), Р. д. пользуются для определения P И /.
К недостаткам Р. д. как приемникам звука относится его инерционность. Р, д, подвержен влиянию пост, потоков, как конвекционных, так и возникающих в звуковом поле, что снижает точность измерений. Применение Р. д. ограничено областью звуковых и нрзких УЗ-частот из-за необходимости соблюдения условия г X. При измерениях в воде нужно учитывать поправку на присоединённую массу и на увлечение Р. д. потоком.
Лит.: Беранек Л., Акустические измерения, пер,
с англ., М., 1952; Матаушек И., Ультразвуковая техника, ?ер. с нем., М., 1962. И. П. Голямина.
РЭЛЁЯ ЗАКОН НАМАГНИЧИВАНИЯ — установленная эмпирически Дж. У. Рэлеем (J. W. Rayleigh, 1887) зависимость намагниченности M (или маги, индукции В) ферромагнетика от напряжённости внеш. магн. поля H в области H <& Hc (где Hq — коэрцитив-
пая сила материала). Для кривой начального намагничивания Р. з. н. имеет вид
M=xo0pH±RH*,
гДе X0Qp — обратимая магнитная восприимчивость, R — постоянная Рэлея, знак «+* соответствует H > О, знак «—» H < 0.
Установившаяся петля гистерезиса магнитного, согласно P1 з. н., описывается ур-нием
M=(Xo6p-^RHm)H *(i?/2)(#2_#2J,
где знак «+* перед вторым слагаемым соответствует восходящей ветви гистерезиса, а знак «—» — нисходящей, Hm — макс. значение магн. поля. Эти закономерности выполняются не только вблизи размагниченного состояния, HO и любого др. состояния на плоскости (М, Н) при условии, что Я, Hm <? He. При этом параметры х0бР и R для разных состояний имеют разные значения. Коэф. к0бр характеризует линейную, обратимую часть процесса намагничивания, связанную с обратимыми смещениями доменних стенок. Для размагниченного состояния У>обр совпадает с обратимой начальной восприимчивостью х0. Постоянная R определяет вклад в намагниченность необратимых смещений доменных стенок. Необходимое условие для выполнения Р. з. и.— медленное, квазистатич. изменение магн. доля, сводящее к минимуму эффекты, связанные с магн. последействием (магнитной вязкостью). Р. з. н., как показал Е. И. Коидорский (1938), может быть выведен теоретически из рассмотрения процессов намагничивания с учётом статистич. распределения критич. полей смещения доменных стенок.
