б) Приемники ультразвуковых колебаний.
Для приема ультразвуковых колебаний используется прямой пьезоэлектрический эффект, сущность которого состоит в том, что при сжатии пластинок, вырезанных определенным образом из кварца, титаната бария и некоторых других кристаллов, на их поверхностях появляются электрические заряды противоположных знаков.
Появление зарядов
на поверхности кристалла можно
наблюдать непосредственно на следующем опыте. Поместим пластинку,
вырезанную из кристалла сагнетовой соли, между пружинящими металлическими
контактами, которые соединены с маломощной неоновой лампой. При ударе по
пластине резиновым молоточком лампочка вспыхивает (рисунок 19).
Для приема ультразвуковых колебаний пьезокварцевую пластину покрывают с противоположных сторон тонкими металлическими пленками, выводы от которых соединяют с усилителем. Если на такую пластину будут действовать ультразвуковые колебания, то на ее обкладках появится переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна амплитуде колебаний давления, вызванных ультразвуковой волной.
в) Ультразвуковая локация. Ультразвуковые волны хорошо распространяются в жидкостях и твердых телах и хуже в газах. Узкий параллельный пучок ультразвуковых волн в
процессе распространения очень медленно расширяется. Направленные узкие пучки ультразвука применяются для измерения глубины моря. Для этой цели в дне судна помещают
ультразвуковой излучатель, посылающий
короткие импульсы волн длительностью
около 0,001 с, и ультразвуковой
приемник. Отражаясь от дна моря, ультразвуковые
волны через некоторое время достигают приемника. По промежутку времени 
t,
прошедшему между моментом излучения
импульса и моментом приема отраженного сигнала, определяют глубину моря h:
где 
- скорость
распространения ультразвуковой волны в морской
воде.
Если излучатель и приемник ультразвука поместить в носовой части корабля, то описанным способом можно определять расстояние до препятствий. Во время второй мировой Войны ультразвуковые локаторы применялись для обнаружения подводных лодок противника.
Для измерения промежутков времени обычно используют электронно-лучевые трубки.
Измеряемые расстояния отсчитывают по шкале на экране электронно-лучевой трубки с горизонтальной разверткой луча. На вертикально-отклоняющие пластины трубки подают напряжения от генератора и приемника. Моменты начала развертки синхронизируются с моментами начала излучения импульсов. Поэтому расстояние по горизонтальной шкале экрана от изображения принятого отраженного импульса до изображения импульса, поступающего от генератора, выражает в определенном масштабе расстояние до обнаруживаемого объекта.
Ультразвуковая локация в воздухе
малоэффективна из-за чрезвычайно сильного
затухания ультразвуковых волн. Так, на
частоте 10
Гц амплитуда звукового давления в воздухе убывает в 100 раз на каждые 10 м расстояния от источника.
г)Ультразвуковая дефектоскопия. В 1928 году советский физик С. Я. Соколов применил ультразвук для обнаружения внутренних дефектов в литых деталях - раковин, трещин, неоднородностей структуры. В настоящее время существует несколько типов ультразвуковых дефектоскопов.
В настоящее время в основном используется импульсный метод, впервые предложенный также С. Я. Соколовым. В этом случае дефектоскоп работает на том же принципе, что и ультразвуковой локатор: посланные излучателем короткие импульсы отражаются от внутренних неоднородностей исследуемого образца. Форма дефекта видна на экране электронно-лучевой трубки, Ультразвук нашел широкое применение в технологии различных отраслей производства: пайка алюминия, дубление кожи, очистка и окраска тканей и пр.
7 Инфразвук
Инфразвук - это продольные волны в веществе, у которых частота колебаний ниже 20 Гц, а длина волны в воздухе большой 20 м. Благодаря столь большой длине волны потери энергия в воздухе малы и инфразвук распространяется на большие расстояния.
Инфразвук обладает рядом специфических свойств, отличных от свойств звуковых и ультразвуковых волн.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.