Звукового поля візуалізація
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Звукового поля візуалізація

Звукового поля візуалізація, методи здобуття видимої картини звукового поля . З. п. ст застосовується для вивчення розподілу величин, що характеризують звукові поля складної форми, для візуалізації ультразвукових зображень, що отримуються за допомогою ультразвукових фокусуючих систем (див. фокусування звуку ), для цілей ультразвуковій дефектоскопії і медичної діагностики. Простим прикладом З. п. ст є т.з. Хладні фігури . Отримати картину розподілу звукового тиску можна, наприклад, за допомогою невеликого приймача звуку, обходячи (скануючи) їм досліджуване поле; для візуалізації синхронно з приймачем звукового тиску переміщається пов'язане з ним точкове джерело світла, яскравість якого модулюється напругою на виході звукопріємника ( мал. 1 ). Сучасніший варіант подібного методу З. і. ст здійснюється в електронноакустічеських перетворювачах: розподіл звукового тиску перетвориться за допомогою п'єзоелектричної пластинки у відповідний розподіл електричного потенціалу на її поверхні, яке прочитується електронним променем і далі за допомогою звичайних телевізійних прийомів (подібно до того, як це робиться в звуковізорах) на екрані кінескопа виходить видиме зображення звукового поля. Зміна щільності середовища в звуковому полі приводить до зміни показника заломлення для світлових променів; воно може бути виявлене чисто оптичними прийомами, як, наприклад, тіньовим методом, методом фазового контрасту, дифракцією світла на ультразвуку і ін. Всі ці способи широко застосовуються для дослідження ультразвукових полів складної форми ( мал. 2 ). У ультразвуковій дефектоскопії застосовуються методи поверхневого рельєфу і диска Релея . Перший з них заснований на властивості вільної поверхні рідини злегка спучуватися під дією звукових променів, падаючих зсередини рідини. Рельєф, що виходить при цьому, добре видно при косому освітленні (див. Звукобачення ). У основі другого лежить властивість вільно підвішених в звуковому полі пластинок повертатися паралельно фронту звукової хвилі. Для реалізації цього способу в суміші води і ксилолу утворюють суспензію найдрібніших алюмінієвих лусочок. У відсутності звуку ці лусочки орієнтовані безладно, утворюючи при освітленні матово-сіру поверхня, а під дією звукової хвилі частина з них приймає певну орієнтацію і в результаті віддзеркалення світла на сірому фоні з'являється видиме зображення звукового поля.

  Існують методи З. п. ст, засновані на вторинних ефектах, що виникають при поширенні інтенсивних ультразвукових хвиль в рідині: теплового ефекту, дегазації рідини, прискорення процесів дифузії, акустичної кавітації, дії на фотошар і т.д. Наприклад, для реалізації теплового методу в досліджуване поле поміщають тонкий екран з матеріалу, що добре поглинає звук. Нерівномірний нагрів цього екрану під дією ультразвукових променів, що поглинаються, може бути візуалізований різними способами: вживанням термочутливих фарб або чутливого до інфрачервоних променів електроннооптичного перетворювача, збудженням або гасінням люмінесцентного екрану і т.д. На прискоренні фотографічного прояву заснований фотодифузійний спосіб З. п. ст, при якому звичайний, заздалегідь засвічений фотопапір занурюється в розбавлений розчин проявника; у місцях, на які діє ультразвук, дифузія проявника в желатину сильно прискорюється і папір швидко чорніє.

  Літ.: Бергман Л., Ультразвук і його вживання в науці і техніці, пер.(переведення) з йому.(німецький), 2 видавництва, М., 1957 гл.(глав) 3 §4, гл.(глав) 6 §4; Розенберг Л. Д. Візуалізация ультразвукових зображень, «Вісник АН(Академія наук) СРСР», 1958 №3; Матаушек І., Ультразвукова техніка, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1962, гл.(глав) 7.

Мал. 1. Поле звукового тиску два синфазний що працюють гучномовців. Малюнок отриманий механічним скануванням.

Мал. 2. Звукове поле, що виникає при віддзеркаленні плоскої хвилі від циліндрового дзеркала. Знімок отриманий тіньовим методом.