 | Акустическое зеркало |  |
Гладкая поверхность, формирующая регулярное отражение звуковых волн
Анимация Описание Акустическое зеркало (АЗ) представляет собой гладкую поверхность, линейные размеры которой велики по сравнению с длиной волны l падающего звука, формирующую регулярное отражение звуковых волн. Поверхность АЗ считается достаточно гладкой, если ее шероховатости не превосходят величины l¤20. Свойства АЗ определяются коэффициентом отражения и формой его поверхности. Коэффициент отражения материала АЗ влияет на энергию отраженной волны, а форма непосредственно определяет пространственную структуру отраженной волны. АЗ применяют главным образом для изменения направления распространения волн. Плоское АЗ (рис. 1) изменяет только направление волны без изменения ее вида: плоская волна остается плоской, сферическая - сферической. Отражение звука от плоского зеркала 
Рис. 1 Обозначения: 1 - плоская волна; 2 - сферическая волна; 3 - плоское зеркало; 4 - фронт отраженной плоской волны; 5 - фронт отраженной сферической волны. Коническое АЗ (рис. 2) изменяет как направление, так и форму фронта отраженной волны. Отражение волн от конического зеркала 
Рис. 2 Так, плоская волна 1, отражаясь от конического АЗ 2, превращается в цилиндрическую волну 3 (рис. 2, А), а цилиндрическая волна 1, отражаясь от внутренней поверхности конуса 2, превращается в плоскую волну 3 (рис. 2, В). Параболоидное АЗ (рис. 3, А) изменяет направление и вид плоской волны, превращая ее в сходящуюся сферическую волну 3, а эллипсоидальное АЗ (рис. 3, В) изменяет только направление распространения волны, преобразуя расходящуюся сферическую волну 2 в сходящуюся в другом фокусе сферическую волну 3. Отражение волн 
Рис. 3 Примечание: А) - от параболоидного зеркала; В) - от эллипсоидного зеркала. Временные характеристики Время инициации (log to от -6 до -1); Время существования (log tc от -6 до 3); Время деградации (log td от -6 до -1); Время оптимального проявления (log tk от -1 до 1). Диаграмма: 
Технические реализации эффекта Техническая реализация эффекта Для реализации АЗ необходимы: источник звука и гладкая поверхность с шероховатостями размером ~l /20 (см. п. 4). Формы наиболее распространенных АЗ показаны на рис. 1 - 3. Применение эффекта АЗ применяют в акустических рефлекторах и концентраторах звука (см. рис. 4). Схема рефлектора сферического с плоским излучателем 
Рис. 4а Обозначения: 1 - рефлектор сферический; 2 - плоский излучатель; F -фокус; b - угол падения звукового луча; О - центр кривизны зеркала. Схема рефлектора эллипсоидального со сферическим излучателем 
Рис. 4б Обозначения: 1 - рефлектор эллипсоидальный 2 - сферический излучатель; F -фокус. Литература  1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская Энциклопедия, 1979.- С.400.
|