В настоящее время ультразвук получил широкое применение в военной технике, технологии, а также в измерительных приборах, в средствах технической и медицинской диагностики. Технические средства
измерений, контроля и диагностики на основе ультразвуковых колебаний были разработаны и получили распространение на несколько десятилетий ранее, чем аналогичные средства, работающие с использованием электромагнитных волн и полей. Вполне естественно, что по этой
причине в курсе “Физические основы получения информации” (ФОПИ)
ультразвук и его применение для получения полезной информации выделен в самостоятельный и достаточно обширный раздел.
Содержание учебного пособия строго соответствует курсу, читаемому на кафедре аэрокосмического приборостроения, а его тематическое
содержание состоит из логически связанных между собой подразделов:
– природа ультразвуковых колебаний;
– параметры ультразвуковых колебаний и их информативность;
– основополагающие законы распространения ультразвука в различных средах и материалах;
– физические основы получения информации методами и средствами с использованием ультразвука;
– физико-технические ограничения возможности применения ультразвука для целей измерений, контроля и диагностики;
– технические источники ультразвука;
– ультразвуковые датчики-преобразователи первичной информации;
– системы измерений, контроля и диагностики с использованием ультразвука;
– применение ультразвуковой техники для управления качеством материалов и изделий аэрокосмической техники и т. п.
На сегодняшний день не издано ни учебников, ни монографий, в
которых достаточно полно и системно (т. е. в соответствии с программой курса ФОПИ) все перечисленные выше вопросы были бы рассмотрены. Имеющиеся периодические публикации освещают только отдельные вопросы по ультразвуку, которые обязательны для курса ФОПИ.
Для облегчения и лучшего восприятия студентами раздела курса
ФОПИ по ультразвуку подготовлено настоящее учебное пособие. Причем, при написании учебного пособия основное внимание уделялось
физическим ультразвуковым явлениям и соответствующим законам, которые следует считать физическими основами получения информации
на основе применения ультразвуковых приборов.
измерений, контроля и диагностики на основе ультразвуковых колебаний были разработаны и получили распространение на несколько десятилетий ранее, чем аналогичные средства, работающие с использованием электромагнитных волн и полей. Вполне естественно, что по этой
причине в курсе “Физические основы получения информации” (ФОПИ)
ультразвук и его применение для получения полезной информации выделен в самостоятельный и достаточно обширный раздел.
Содержание учебного пособия строго соответствует курсу, читаемому на кафедре аэрокосмического приборостроения, а его тематическое
содержание состоит из логически связанных между собой подразделов:
– природа ультразвуковых колебаний;
– параметры ультразвуковых колебаний и их информативность;
– основополагающие законы распространения ультразвука в различных средах и материалах;
– физические основы получения информации методами и средствами с использованием ультразвука;
– физико-технические ограничения возможности применения ультразвука для целей измерений, контроля и диагностики;
– технические источники ультразвука;
– ультразвуковые датчики-преобразователи первичной информации;
– системы измерений, контроля и диагностики с использованием ультразвука;
– применение ультразвуковой техники для управления качеством материалов и изделий аэрокосмической техники и т. п.
На сегодняшний день не издано ни учебников, ни монографий, в
которых достаточно полно и системно (т. е. в соответствии с программой курса ФОПИ) все перечисленные выше вопросы были бы рассмотрены. Имеющиеся периодические публикации освещают только отдельные вопросы по ультразвуку, которые обязательны для курса ФОПИ.
Для облегчения и лучшего восприятия студентами раздела курса
ФОПИ по ультразвуку подготовлено настоящее учебное пособие. Причем, при написании учебного пособия основное внимание уделялось
физическим ультразвуковым явлениям и соответствующим законам, которые следует считать физическими основами получения информации
на основе применения ультразвуковых приборов.
1. ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ЗВУКОВЫХ И
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ
Звуковые и ультразвуковые колебания – это продольные к направлению распространения упругие колебания материальных частиц. Это
означает, что звук и ультразвук может возникать и распространяться
только в материальных средах и материалах. В вакууме ни звук, ни
ультразвук существовать не могут.
Под ультразвуковыми колебаниями в акустике понимают такие колебания, частота которых лежит за верхним пределом