Valët akustike sipërfaqësore. Valët sipërfaqësore

Surfaktantët mund të ekzistojnë pranë sipërfaqes së lirë të një trupi të ngurtë ose afër ndërfaqes midis dy trupave të ndryshëm. Ekzistojnë pesë lloje të surfaktantëve.
Valët Rayleigh, i zbuluar teorikisht nga Rayleigh në 1885, mund të ekzistojë në një trup të ngurtë pranë sipërfaqes së tij të lirë në kufi me vakumin. Shpejtësia fazore e valëve të tilla drejtohet paralelisht me sipërfaqen, dhe grimcat e mediumit që lëkunden pranë saj kanë përbërës tërthor, pingul me sipërfaqen dhe gjatësor të vektorit të zhvendosjes. Gjatë lëkundjeve të tyre, këto grimca përshkruajnë trajektoret eliptike në një rrafsh pingul me sipërfaqen dhe që kalon nëpër drejtimin e shpejtësisë së fazës. Ky plan quhet sagittal. Amplituda e dridhjeve gjatësore dhe tërthore zvogëlohet me distancën nga sipërfaqja në medium sipas ligjeve eksponenciale me koeficientë të ndryshëm zbutjeje. Kjo çon në faktin se elipsi është deformuar dhe polarizimi larg sipërfaqes mund të bëhet linear. Depërtimi i valës Rayleigh në thellësinë e tubit të zërit është në rendin e gjatësisë së valës sipërfaqësore. Nëse një valë Rayleigh ngacmohet në një piezoelektrik, atëherë një valë e ngadaltë do të ekzistojë brenda saj dhe mbi sipërfaqen e saj në vakum fushë elektrike shkaktuar nga efekti piezoelektrik direkt.
Valët e Stoneleigh(ose Stonley), i quajtur sipas shkencëtarit që i zbuloi ato në 1908, ndryshojnë nga valët Rayleigh në atë që ato mund të ekzistojnë pranë ndërfaqes së dy mediave të ngurta në kontakt akustik. Kur një valë Stoneley përhapet, grimcat e të dy mediave marrin pjesë në lëkundje. Në të njëjtën kohë, ashtu si në valën Rayleigh, ata performojnë lëvizje eliptike në rrafshin sagittal. Thellësia e depërtimit të valëve Stoneley në mediat kontaktuese janë në rendin e gjatësisë së valës sipërfaqësore.
Gulyaev - Valët Bluestein(Blyukshtein) u zbuluan në 1968 në BRSS nga Yu.V. dhe në mënyrë të pavarur në SHBA nga Bluestein. Ata kanë dy tipare karakteristike. Së pari, ato ekzistojnë vetëm në kristalet piezoelektrike pranë kufirit të lirë dhe, së dyti, grimcat e mediumit përjetojnë dridhje thjesht tërthore në një drejtim paralel me sipërfaqen (polarizim "horizontal"). Valët Gulyaev-Blustein depërtojnë në mjedisin lëkundës më thellë se valët Rayleigh dhe Stoneley. Thellësia e depërtimit të tyre në vëllimin e një trupi të ngurtë është e rendit të madhësisë tingulli λ ε / k 2 , ku ε është konstanta dielektrike, k - koeficienti i bashkimit elektromekanik (shih më poshtë). Falë efektit të drejtpërdrejtë piezoelektrik, vala Gulyaev-Blustein shoqërohet nga një valë e ngadaltë e fushës elektrike në një vakum mbi sipërfaqen e piezoelektrike.
Valët e Marfeldit - Tournois, të zbuluara në vitin 1971, ndryshojnë nga valët Gulyaev-Blustein në atë që ato mund të ekzistojnë pranë ndërfaqes së dy piezoelektrikëve kontaktues. Këta surfaktantë janë gjithashtu thjesht prerës dhe kanë polarizim "horizontal".
Valët e dashurisë (1926) përhapur në një të hollë (rreth λ tingull) një shtresë e një lënde të depozituar në një nënshtresë në të cilën shpejtësia e zërit është më e madhe se në shtresë. Këto valë thjesht prerëse janë të polarizuara "horizontale" dhe depërtojnë në nënshtresë në një thellësi të rendit të λ tingull. Ata kanë shpërndarje, shpejtësia e tyre qëndron ndërmjet shpejtësisë së zërit në shtresë dhe në nënshtresë.

1.3. Valë të drejtuara dhe të kanalizuara. përfaqësuesit përcjellës valësh Mënyrat akustike janë valë në pllaka ose filma të hollë, të dyja sipërfaqet e të cilave janë të lira dhe trashësia është e rendit të gjatësisë së valës elastike. Në këtë rast, pllaka kryen funksionet e një valëdhënësi planar, dhe vetë valët janë në thelb valë normale në të. Këto të fundit u quajtën Valët e Qengjit sipas shkencëtarit që i zbuloi në vitin 1916. Vektori i zhvendosjes në një valë Lamb ka komponentë gjatësorë dhe tërthor, ku komponenti tërthor është normal me sipërfaqet e valëmarrësit.
Përfaqësues të tjerë të mënyrave të valëve janë valët akustike normale në shufra të hollë të profileve të ndryshme (të rrumbullakëta, drejtkëndëshe, etj.). Kanalizuar valë akustike janë ato valë që mund të përhapen si përmes kanaleve përgjatë brazdave dhe zgjatimeve të profileve të ndryshme (drejtkëndëshe, trekëndore, gjysmërrethore, etj.) të bëra në sipërfaqen e lirë (jo domosdoshmërisht të sheshtë) të një trupi të fortë, si dhe përgjatë këndit hapësinor. i formuar nga gypat e zërit me dy faqe. Për praktikë, ato janë tërheqëse sepse mund të përdoren në qarqet e integruara akustike.

2. EKUACIONET QË PËRSHKRUAJNË ELEKTROMEKANIK
PROCESET NË PIZOELEKTRIKË

Deri tani kemi folur për valë akustike vëllimore që përhapen në vëllimin e një trupi të ngurtë izotropik. Në 1885, fizikani anglez Rayleigh parashikoi teorikisht mundësinë e përhapjes në hollë shtresa sipërfaqësore trupi i ngurtë në kufi me ajrin, valët akustike sipërfaqësore, të cilat zakonisht quhen valë Rayleigh - valë. Në problemin Rayleigh, ne kufizohemi në formulimin e problemit dhe rezultatet përfundimtare të tij. Ekziston një kufi i sheshtë midis vakumit dhe mjedisit të ngurtë izotropik. Ndërfaqja përkon me aeroplanin, boshti drejtohet thellë në mediumin e ngurtë.

Pikat fillestare për zgjidhjen e problemit janë ekuacioni Lame i lëvizjes (4) dhe gjendja kufitare, ku nj janë përbërësit njësi normale në sipërfaqe. Në kufi me vakum forcat e jashtme Fi mungojnë dhe normalja (Fig. 3) ka një komponent përgjatë z.

Për valët harmonike, fillestari ekuacionet valore dhe kushtet kufitare marrin formën

Zgjidhja kërkohet në formën e valëve harmonike të rrafshët që udhëtojnë përgjatë boshtit x në një gjysmëhapësirë të ngurtë.

Për efektin sipërfaqësor, amplituda duhet të ulet përgjatë normales në kufi

Lloji i parë i zgjidhjes për problemin e shtruar ka formën

ku B është konstanta e amplitudës e përcaktuar nga kushtet e ngacmimit të valës. Kjo zgjidhje korrespondon me një valë prerëse homogjene vëllimore (pa ulje të amplitudës përgjatë normales në sipërfaqe) të polarizuar në drejtim pingul me drejtimin e përhapjes përgjatë x dhe normal me sipërfaqen. Kjo valë është e paqëndrueshme në kuptimin që devijimet e vogla në formulimin e problemit (për shembull, një ngarkesë në shtresën sipërfaqësore ose prania e një efekti piezoelektrik në mjedis) mund ta bëjnë këtë valë një valë sipërfaqësore. Lloji i dytë i zgjidhjes së problemit përcakton valën sipërfaqësore të Rayleigh.

Vektorët valorë, dhe janë të lidhur me njëri-tjetrin për shkak të kushtet kufitare dhe vala Rayleigh është një valë akustike komplekse.

Shpejtësia e valës së Rejlit jepet nga

Kur raporti i Poisson-it ndryshon afërsisht, shpejtësia ndryshon nga në. Shpejtësia varet vetëm nga vetitë elastike të lëndës së ngurtë dhe nuk varet nga frekuenca dhe vala e Rejlit nuk ka dispersion. Amplituda e valës zvogëlohet me shpejtësi me rritjen e distancës nga sipërfaqja. Në një valë Rayleigh, grimcat e mediumit lëvizin sipas (14), (15) përgjatë trajektoreve eliptike, boshti kryesor Elipsa është pingul me sipërfaqen dhe drejtimi i lëvizjes së grimcave në sipërfaqe ndodh në drejtim të kundërt të akrepave të orës në lidhje me drejtimin e përhapjes së valës. Valët Rayleigh u zbuluan gjatë dridhjeve sizmike të kores së tokës, kur u regjistruan tre sinjale. E para prej tyre shoqërohet me kalimin e një vale gjatësore, sinjali i dytë shoqërohet me valë tërthore, shpejtësia e të cilave është më e vogël se ajo e valët gjatësore. Dhe sinjali i tretë shkaktohet nga përhapja e valëve mbi sipërfaqen e Tokës. Përveç valëve ka një seri e tërë lloje të tjera të valëve akustike sipërfaqësore (SAW). Valë tërthore sipërfaqësore në një shtresë të ngurtë të shtrirë në një gjysmëhapësirë të fortë elastike (valët e dashurisë), valët në pllaka (valët e qengjit), valët në sipërfaqe të lakuara, valët pykë, etj. Energjia e surfaktantëve është e përqendruar në një shtresë të ngushtë sipërfaqësore me një trashësi të rendit të gjatësisë së valës që ata nuk përjetojnë (ndryshe nga valët me shumicë); humbje të mëdha ndaj divergjencës gjeometrike në vëllimin e gjysmëhapësirës dhe për këtë arsye ato mund të shtrihen në distanca të gjata. Surfaktantët janë lehtësisht të arritshëm për teknologjinë, sikur "janë të lehtë për t'u marrë". Këto valë përdoren gjerësisht në akustoelektronikë.

Valët sipërfaqësore

Një pajisje tipike SAW, e përdorur për shembull si një filtër brez-pass. Vala sipërfaqësore gjenerohet në të majtë duke aplikuar një tension të alternuar përmes përçuesve të printuar. Në të njëjtën kohë energji elektrike shndërrohet në mekanike. Duke lëvizur përgjatë sipërfaqes, vala mekanike me frekuencë të lartë ndryshon. Në të djathtë - gjurmët marrëse marrin sinjalin, ndërsa konvertim i anasjelltë energji mekanike tek ndryshorja rrymë elektrike, përmes një rezistence ngarkese.

Valët akustike sipërfaqësore(surfaktant) - valë elastike që përhapen përgjatë sipërfaqes së një trupi të ngurtë ose përgjatë kufirit me media të tjera. Surfaktantët ndahen në dy lloje: me polarizim vertikal dhe me polarizim horizontal ( Dallgë dashurie).

Rastet më të zakonshme të veçanta të valëve sipërfaqësore përfshijnë si më poshtë:

Valët Rayleigh(ose Rayleigh), në kuptimin klasik, duke u përhapur përgjatë kufirit të një gjysmë hapësire elastike me një vakum ose një mjedis të gaztë mjaft të rrallë.
në ndërfaqen solid-lëng.
Stonley Wave
Dallgë dashurie- valët sipërfaqësore me polarizim horizontal (tipi SH), të cilat mund të përhapen në strukturën e shtresës elastike në një gjysmëhapësirë elastike.

Valët Rayleigh

Valët Rayleigh, të zbuluara teorikisht nga Rayleigh në 1885, mund të ekzistojnë në një trup të ngurtë pranë sipërfaqes së saj të lirë që kufizohet me një vakum. Shpejtësia fazore e valëve të tilla drejtohet paralelisht me sipërfaqen, dhe grimcat e mediumit që lëkunden pranë saj kanë përbërës tërthor, pingul me sipërfaqen dhe gjatësor të vektorit të zhvendosjes. Gjatë lëkundjeve të tyre, këto grimca përshkruajnë trajektoret eliptike në një rrafsh pingul me sipërfaqen dhe që kalon nëpër drejtimin e shpejtësisë së fazës. Ky plan quhet sagittal. Amplituda e dridhjeve gjatësore dhe tërthore zvogëlohet me distancën nga sipërfaqja në medium sipas ligjeve eksponenciale me koeficientë të ndryshëm zbutjeje. Kjo çon në faktin se elipsi është deformuar dhe polarizimi larg sipërfaqes mund të bëhet linear. Depërtimi i valës Rayleigh në thellësinë e tubit të zërit është në rendin e gjatësisë së valës sipërfaqësore. Nëse një valë Rayleigh ngacmohet në një piezoelektrik, atëherë si brenda dhe mbi sipërfaqen e tij në një vakum do të ketë një valë të ngadaltë të fushës elektrike të shkaktuar nga efekti piezoelektrik i drejtpërdrejtë.

Përdoret në ekranet me prekje me valë akustike sipërfaqësore.

Valët e lagura të Rayleigh

Valët e lagura të tipit Rayleigh në ndërfaqen e ngurtë-lëngshme.

Valë e vazhdueshme me polarizim vertikal

Valë e vazhdueshme me polarizim vertikal, që kalon përgjatë kufirit të një lëngu dhe një të ngurtë me një shpejtësi

Stonley Wave

Stonley Wave, duke u përhapur së bashku kufi i sheshtë dy media të ngurta, moduli dhe dendësia elastike e të cilave nuk janë shumë të ndryshme.

Dallgë dashurie

Lidhjet

Enciklopedi fizike, vëll.3 - M.: Bolshaya Enciklopedia Ruse fq.649 dhe fq.650.

Fondacioni Wikimedia.

2010.

Shihni se çfarë janë "Valët sipërfaqësore" në fjalorë të tjerë: Valët elektromagnetike që përhapen përgjatë një sipërfaqe të caktuar dhe kanë një shpërndarje të fushave E dhe H që zvogëlohet mjaft shpejt me distancën prej saj në njërën anë (PV e njëanshme) ose të dyja (PV e vërtetë). I njëanshëm C. v. lind...

Enciklopedi fizike VALËT SIPËRFAQËSORE - (shih), që lind në sipërfaqen e lirë të një lëngu ose përhapet përgjatë ndërfaqes së dy lëngjeve të papërziershme nën ndikimin e një shkaku të jashtëm (erë, gur i hedhur, etj.), i cili largon sipërfaqen nga një gjendje ekuilibri. ..

Enciklopedia e Madhe Politeknike valët sipërfaqësore

Valët që përhapen përgjatë sipërfaqes së lirë të një lëngu ose në ndërfaqen e dy lëngjeve të papërziershme. lindin nën ndikimin e jashtëm ndikim (për shembull, era) që heq sipërfaqen e lëngut nga gjendje ekuilibri. NË…… Fjalori i madh enciklopedik politeknik

Valët elastike që përhapen përgjatë sipërfaqes së lirë të një trupi të ngurtë ose përgjatë kufirit të një trupi të ngurtë me media të tjera dhe që zbërthehen me distancën nga kufiri. Më e thjeshta dhe në të njëjtën kohë më e shpeshta që haset në praktikë P. në ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

valët e ndërhyrjes në sipërfaqe- - Temat: industria e naftës dhe gazit EN zhurma e valëve të rrotullimit të tokës ... Udhëzues teknik i përkthyesit

- (surfaktant), valë elastike që përhapen përgjatë sipërfaqes së lirë të një trupi të ngurtë. trupit ose përgjatë kufirit të televizorit. trupat me media të tjera dhe duke u dobësuar me distancë nga kufijtë. Ekzistojnë dy lloje surfaktantësh: me polarizim vertikal, ata me lëkundje vektoriale. zhvendosja h c…… Valët elektromagnetike që përhapen përgjatë një sipërfaqe të caktuar dhe kanë një shpërndarje të fushave E dhe H që zvogëlohet mjaft shpejt me distancën prej saj në njërën anë (PV e njëanshme) ose të dyja (PV e vërtetë). I njëanshëm C. v. lind...

Valët akustike sipërfaqësore. Emëruar pas Rayleigh, i cili teorikisht i parashikoi ato në 1885. Përmbajtja 1 Përshkrimi 2 Trupi izotropik ... Wikipedia

Valët e dashurisë janë një valë elastike me polarizim horizontal. Mund të jetë si vëllimor ashtu edhe sipërfaqësor. I emëruar pas Love, i cili studioi këtë lloj valësh në aplikim në sizmologji në 1911. Përmbajtja 1 Përshkrimi ... Wikipedia

Një pajisje tipike SAW bazohet në një konvertues anti-krehër që përdoret si filtër brezi. Një valë sipërfaqësore gjenerohet në të majtë përmes aplikimit të një tensioni të alternuar përmes pro... Wikipedia

libra

Fenomenet e valës në media me dispersion, Kuzelev M.V.. Libri paraqet vazhdimisht bazat e fizikës dukuritë e valës në media dispersive, duke përfshirë ato disipative dhe jo-ekuilibruese. Bazuar në konceptet e funksionit të dispersionit dhe dispersionit...

Vala sipërfaqësore gjenerohet në të majtë duke aplikuar një tension të alternuar përmes përçuesve të printuar. Në këtë rast, energjia elektrike shndërrohet në energji mekanike. Duke lëvizur përgjatë sipërfaqes, vala mekanike me frekuencë të lartë ndryshon. Në të djathtë - gjurmët marrëse marrin sinjalin dhe shndërrimi i kundërt i energjisë mekanike në rrymë elektrike alternative ndodh përmes një rezistence ngarkese.

Rastet më të zakonshme të veçanta të valëve sipërfaqësore përfshijnë si më poshtë:

Valët Rayleigh(ose Rayleigh), në kuptimin klasik, duke u përhapur përgjatë kufirit të një gjysmë hapësire elastike me një vakum ose një mjedis të gaztë mjaft të rrallë.
në ndërfaqen solid-lëng.
, që kalon përgjatë kufirit të një trupi të lëngshëm dhe të ngurtë
Stonley Wave
Dallgë dashurie

Valët Rayleigh

Valët e lagura të Rayleigh

Valët e lagura të tipit Rayleigh në ndërfaqen e ngurtë-lëngshme.

Valë e vazhdueshme me polarizim vertikal

Valë e vazhdueshme me polarizim vertikal, që kalon përgjatë kufirit të një lëngu dhe një të ngurtë me një shpejtësi

Stonley Wave

Stonley Wave, duke u përhapur përgjatë kufirit të sheshtë të dy mediave të ngurta, moduli elastik dhe dendësia e të cilave nuk ndryshojnë shumë.

Dallgë dashurie

Dallgë dashurie- valët sipërfaqësore me polarizim horizontal (tipi SH), të cilat mund të përhapen në strukturën e shtresës elastike në një gjysmëhapësirë elastike.

në piezoelektrikë

Valët akustike sipërfaqësore në piezoelektrikë (medium linear) karakterizohen plotësisht nga ekuacionet për zhvendosjet U i dhe φ potenciali:

Ku T, S- tensorët e tensionit dhe sforcimit; E, D- vektorët e fuqisë së fushës elektrike dhe induksionit; C, e, ε - tensorët e modulit elastik, modulit piezoelektrik dhe konstantës dielektrike, përkatësisht; ρ është dendësia e mediumit.

Shënime

Shihni gjithashtu

Lidhjet

Enciklopedia fizike, vëll 3 - M.: Enciklopedia e Madhe Ruse f.649 dhe f.650.

Fondacioni Wikimedia.

Mann, Thor
Lokomotivë me avull

Shihni se çfarë janë "Valët akustike sipërfaqësore" në fjalorë të tjerë:

VALËT AKUSTIKE SIPËRFAQËSORE- (surfaktant), valë elastike që përhapen përgjatë sipërfaqes së lirë të një trupi të ngurtë. trupit ose përgjatë kufirit të televizorit. trupat me media të tjera dhe duke u dobësuar me distancë nga kufijtë. Ekzistojnë dy lloje surfaktantësh: me polarizim vertikal, ata me lëkundje vektoriale. zhvendosja h c…… Valët elektromagnetike që përhapen përgjatë një sipërfaqe të caktuar dhe kanë një shpërndarje të fushave E dhe H që zvogëlohet mjaft shpejt me distancën prej saj në njërën anë (PV e njëanshme) ose të dyja (PV e vërtetë). I njëanshëm C. v. lind...

VALËT AKUSTIKE SIPËRFAQËSORE- valët elastike që përhapen përgjatë sipërfaqes së lirë të një trupi të ngurtë ose përgjatë kufirit të një trupi të ngurtë me media të tjera dhe që dobësohen me distancën nga kufijtë. P. a v. Gama ultra dhe hipersonike përdoren gjerësisht në teknologji për... ...

Valët akustike sipërfaqësore në piezoelektrikë- Gjenerimi i surfaktantëve duke përdorur një konvertues anti-krehër. Në të djathtë, gjurmët marrëse marrin sinjalin dhe shndërrimi i kundërt i energjisë mekanike në rrymë elektrike alternative ndodh përmes një rezistence ngarkese. Sipërfaqësore... ... Wikipedia

VALËT AKUSTIKE- Çrregullime elastike që përhapen në lëndë të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë. mjedise Shpërndarja e A. v. në mjedis shkakton shfaqjen e mekanike deformimet e shtypjes dhe prerjes që transferohen nga një pikë në tjetrën; në këtë rast bëhet transferimi i energjisë... ... Fjalori i madh enciklopedik politeknik

Valët akustike sipërfaqësore- Një pajisje tipike SAW e përdorur, për shembull, si një filtër brezi. Vala sipërfaqësore gjenerohet në të majtë duke aplikuar një tension të alternuar përmes përçuesve të printuar. Në të njëjtën kohë, energjia elektrike... ... Wikipedia

Valët Rayleigh- valët akustike sipërfaqësore. Emëruar pas Rayleigh, i cili teorikisht i parashikoi ato në 1885. Përmbajtja 1 Përshkrimi 2 Trupi izotropik ... Wikipedia

VALËT- VALËT, siç përcaktohet nga themeluesi teoria e valës Drita e Young (Joung, 1802), përfaqësojnë të tilla lëvizje osciluese, i cili përhapet në të gjitha pikat e mediumit dhe pas lëkundjes, grimcat e mediumit ndalojnë lëvizjen e tyre. ... Enciklopedia e Madhe Mjekësore

VALËT ELASTIKE- Çrregullime elastike që përhapen në mjedise të ngurta, të lëngëta dhe të gazta, për shembull. valët që dalin në kores së tokës gjatë tërmeteve, zë. dhe ultrazërit. valët në lëngje, gazra dhe trupa të ngurtë. trupat. Kur përhapet U. v. lindin në mjedis...... Valët elektromagnetike që përhapen përgjatë një sipërfaqe të caktuar dhe kanë një shpërndarje të fushave E dhe H që zvogëlohet mjaft shpejt me distancën prej saj në njërën anë (PV e njëanshme) ose të dyja (PV e vërtetë). I njëanshëm C. v. lind...

VALËT LYAVA- valë akustike sipërfaqësore me polarizim horizontal, të cilat përhapen në kufirin e një gjysmëhapësire të ngurtë me një shtresë të fortë. Enciklopedi fizike. Në 5 vëllime. M.: Enciklopedia Sovjetike. Kryeredaktor A. M. Prokhorov. 1988... Valët elektromagnetike që përhapen përgjatë një sipërfaqe të caktuar dhe kanë një shpërndarje të fushave E dhe H që zvogëlohet mjaft shpejt me distancën prej saj në njërën anë (PV e njëanshme) ose të dyja (PV e vërtetë). I njëanshëm C. v. lind...

Valë elastike- Çrregullime elastike që përhapen në mjedise të ngurta, të lëngëta dhe të gazta. Për shembull, valët që lindin në koren e tokës gjatë tërmeteve, valët zanore dhe ultrasonike në lëngje dhe gazra, etj. Kur valët përhapen. po ndodh...... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

VALËT AKUSTIKE SIPËRFAQËSORE(surfaktant) - valët elastike, që përhapet përgjatë sipërfaqes së lirë të një trupi të ngurtë ose përgjatë kufirit të një trupi të ngurtë me media të tjera dhe zbehet me distancën nga kufijtë. Ekzistojnë dy lloje të surfaktantëve: vertikal, në të cilin vektori lëkundet. Zhvendosja e grimcave të mediumit në valë është e vendosur në një rrafsh pingul me sipërfaqen kufitare (rrafshi vertikal), dhe me polarizim horizontal, në të cilin vektori i zhvendosjes së grimcave të mediumit është paralel me sipërfaqen kufitare dhe pingul. në drejtimin e përhapjes së valës.
Më e thjeshta dhe më surfaktantët me polarizim vertikal që hasen shpesh në praktikë janë Valët Rayleigh, që përhapet përgjatë kufirit të një trupi të ngurtë me një mjedis të gaztë mjaft të rrallë. Energjia e tyre lokalizohet në një shtresë sipërfaqësore me një trashësi nga deri ku është gjatësia e valës. Grimcat në një valë lëvizin në elips, bosht gjysmë të madh w e cila është pingul me kufirin dhe e vogël Dhe- paralel me drejtimin e përhapjes së valës (Fig. A). Shpejtësia e fazës së valëve të Rayleigh c k 0.9c t, Ku c t- Shpejtësia e fazës është e sheshtë.

Paraqitja skematike e valëve sipërfaqësore lloje të ndryshme(hijezim i ngurtë tregon media të ngurtë, hije me ndërprerje tregon lëng; X- drejtimi i përhapjes së valës; dhe, v Dhe w- komponentët e zhvendosjes së grimcave në një mjedis të caktuar; kthesat përshkruajnë kursin e përafërt të ndryshimit në amplituda e zhvendosjes me distancën nga ndërfaqja): A- Vala Rayleigh në kufirin e lirë të një trupi të ngurtë; b- një valë e amortizuar e tipit Rayleigh në ndërfaqen e ngurtë-lëngshme (vijat e zhdrejta në një mjedis të lëngshëm përfaqësojnë frontet valore të valës dalëse, trashësia e tyre është në proporcion me amplituda e zhvendosjeve); V- valë sipërfaqësore e pamposhtur në ndërfaqen solid-lëng; G- Vala Stoneley në ndërfaqen midis dy mediave të ngurta; d- Vala e dashurisë në kufirin midis një gjysmë hapësire të fortë dhe një shtrese të fortë.

Nëse një trup i ngurtë kufizohet me një lëng dhe në lëng c w është më i vogël se shpejtësia c k V trup i fortë(kjo është e vërtetë për pothuajse të gjitha mediat reale), atëherë përhapja e një vale të tipit Rayleigh të lagur është e mundur në kufirin e një ngurte dhe të lëngshme. Ndërsa kjo valë përhapet, ajo vazhdimisht rrezaton energji në lëng, duke formuar në të një valë johomogjene që buron nga kufiri (Fig. 6) . Shpejtësia e fazës së një surfaktant të caktuar, e saktë në përqindje, është e barabartë me c k, dhe koeficienti dobësim në një gjatësi vale prej ~ 0.1, d.m.th., gjatë rrugës vala zbutet përafërsisht e një herë. Shpërndarja e thellësisë së zhvendosjeve në një valë të tillë në një trup të ngurtë është e ngjashme me shpërndarjen në një valë Rayleigh.
Përveç surfaktantit të lagur, në kufirin e një lëngu dhe një të ngurtë ekziston gjithmonë një surfaktant i pamposhtur që kalon përgjatë kufirit me një shpejtësi faze më të vogël se shpejtësia c e valës në lëng dhe shpejtësitë gjatësore. c l dhe tërthore c t valët në një të ngurtë. Ky surfaktant, duke qenë një valë me polarizim vertikal, ka një strukturë dhe shpejtësi krejtësisht të ndryshme nga vala e Rayleigh. Ai përbëhet nga një valë e dobët johomogjene në një lëng, amplituda e së cilës zvogëlohet ngadalë me distancën nga kufiri (Fig., V), dhe dy vullnete shumë johomogjene në një trup të fortë (gjatësor dhe tërthor). Për shkak të kësaj, energjia e valës dhe lëvizja e grimcave lokalizohen kryesisht në lëng dhe jo në të ngurtë. Në praktikë, kjo lloj valë përdoret rrallë.
Nëse dy media të ngurta kufizohen me njëra-tjetrën përgjatë një rrafshi dhe moduli i tyre elastik nuk ndryshojnë shumë, atëherë surfaktanti Stoneley mund të përhapet përgjatë kufirit (Fig., d). Kjo valë përbëhet, si të thuash, nga dy valë Rayleigh (një në çdo medium). Komponentët vertikale dhe horizontale të zhvendosjeve në çdo mjedis zvogëlohen me distancën nga kufiri në mënyrë që energjia e valës të përqendrohet në dy shtresa kufitare të trashësisë ~ Shpejtësia e fazës së valëve Stoneley më pak vlera Me l Dhe me t në të dy mjediset kufitare.
Valët me polarizim vertikal mund të përhapen në kufirin e një gjysmë hapësire të ngurtë me një shtresë të lëngshme ose të ngurtë ose edhe me një sistem shtresash të tilla. Nëse trashësia e shtresave është shumë më e vogël se gjatësia e valës, atëherë lëvizja në gjysmëhapësirë është përafërsisht e njëjtë si në një valë Rayleigh, dhe shpejtësia fazore e surfaktantit është afër c k. NË rast i përgjithshëm lëvizja mund të jetë e tillë që energjia e valës do të rishpërndahet midis gjysmëhapësirës së ngurtë dhe shtresave, dhe shpejtësia e fazës do të varet nga frekuenca dhe trashësia e shtresave (shih. Shpërndarja e zërit).
Përveç SAW-ve me polarizim vertikal (kryesisht valë të tipit Rayleigh), ekzistojnë valë me polarizim horizontal (valët e dashurisë), të cilat mund të përhapen në kufirin e një gjysmë hapësire të ngurtë me shtresë e fortë(oriz., d). Këto janë valë thjesht tërthore: ato kanë vetëm një komponent zhvendosjeje v, dhe deformimi elastik në valë është një prerje e pastër. Zhvendosjet në shtresën (indeksi 1) dhe në gjysmëhapësirën (indeksi 2) përshkruhen si më poshtë. shprehjet:

Ku t- koha, - frekuenca rrethore,

k- numri i valës së valës së Dashurisë, c t 1 c t 2- numrat e valëve valët prerëse në shtresën dhe gjysmëhapësirën, përkatësisht, h- trashësia e shtresës, A- konstante arbitrare. Nga shprehjet për v 1 Dhe v 2 shihet se zhvendosjet në shtresë janë të shpërndara përgjatë një kosinusi dhe në gjysmëhapësirë zvogëlohen në mënyrë eksponenciale me thellësi. Thellësia e depërtimit të valës në gjysmëhapësirë ndryshon nga fraksione në shumë në varësi të trashësisë së shtresës h, frekuenca dhe parametrat mjedisorë. Vetë ekzistenca e një valë dashurie si një surfaktant lidhet me praninë e një shtrese në gjysmëhapësirë: kur h 0, thellësia e depërtimit të valës në gjysmëhapësirën tenton në pafundësi dhe vala bëhet vëllimore. Shpejtësia e fazës Me Valët e dashurisë përmbahen brenda kufijve midis shpejtësive fazore të valëve tërthore në shtresë dhe gjysmëhapësirë c t l< с < c t 2 dhe përcaktohet nga ekuacioni

ku janë përkatësisht dendësia e shtresës dhe gjysmëhapësirës, Është e qartë nga ekuacioni se valët e dashurisë përhapen me dispersion: shpejtësia e fazës së tyre varet nga frekuenca. Në trashësi të vogla shtresash, kur... Kjo do të thotë, shpejtësia fazore e valës së Dashurisë priret në shpejtësinë fazore të valës tërthore të madhe në gjysmëhapësirën. Kur valët e Dashurisë ekzistojnë në formën e disa. modifikime, secila prej të cilave korrespondon valë normale një rend të caktuar.
Në kufijtë e kristaleve, të gjitha llojet e njëjta të surfaktantëve mund të ekzistojnë si në izotropikë të ngurta, vetëm lëvizja në valë bëhet më e ndërlikuar. Në të njëjtën kohë, anizotropia e një trupi të ngurtë mund të sjellë veti të caktuara. ndryshimet në strukturën valore. Pra, në plane të caktuara kristalesh që kanë piezoelektricitet. vetitë, valët si valët e dashurisë, si valët Rayleigh, mund të ekzistojnë në një sipërfaqe të lirë (pa praninë e një shtrese të fortë). Këto janë valë të ngjashme elektrosonike të Gulyaev - Blushtein. Së bashku me valë të rregullta Rayleigh në disa mostra kristalesh një valë e lagur mund të përhapet përgjatë kufirit të lirë, duke emetuar energji thellë në kristal (valë që del). Së fundi, nëse kristali ka një efekt piezoelektrik dhe ka një rrjedhë elektronesh në të (kristal piezosemipërçues), atëherë ndërveprimi i valëve sipërfaqësore me elektronet është i mundur, duke çuar në një përforcim të këtyre valëve (shih. Ndërveprimi akustoelektronik).
Surfaktantët elastikë nuk mund të ekzistojnë në sipërfaqen e lirë të një lëngu, por në frekuencat në intervalin tejzanor dhe më poshtë, valët sipërfaqësore mund të lindin atje, në të cilat faktorët përcaktues nuk janë forcat elastike, por tensioni sipërfaqësor- kjo është e ashtuquajtura valët kapilare (shih Valët në sipërfaqen e një lëngu).
Surfaktantët ultra dhe hipersonikë përdoren gjerësisht në teknologji për testimin gjithëpërfshirës jo-shkatërrues të sipërfaqes dhe shtresës sipërfaqësore të një kampioni (shih. Zbulimi i defekteve), për të krijuar qarqe mikroelektronike për përpunimin elektrik. sinjale etj.Nëse sipërfaqja e një kampioni të ngurtë është e lirë, atëherë përdoren valët e Rajlit. Në rastet kur kampioni është në kontakt me një lëng, një kampion tjetër të ngurtë ose një shtresë të ngurtë, valët Rayleigh zëvendësohen nga një lloj tjetër i përshtatshëm surfaktant.

Ndezur.: Landau L.D., Lifshits E.M., Theory of Elasticity, 4th ed., M., 1987; Viktorov I. A., Bazat Fizike aplikimet e valëve ultrasonike të Rayleigh dhe Lzmba në teknologji, M., 1966, ch. 1; ai, Valët e sipërfaqes së zërit në trupat e ngurtë, M., 1981; Akustika fizike, ed. W. Mason, R. Thurston, përkth. nga anglishtja, vëll 6, M., 1973, ch. 3; Valët akustike sipërfaqësore, ed. A. Oliner, përkth. nga anglishtja, M., 1981.

I. A. Viktorov.

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve