Фокусирайки звук - трансформиране на самолет или разминаващи се сферични или цилиндрични сближават акустични вълни. Точно както за оптичните и радиовълните, звук фокусиране се извършва чрез методи, отражение или пречупване.

Основните характеристики на качеството на звука и фокуса са формата и размерите на фокусното областта на така наречената печалба на звуково налягане, което е съотношение на звуковото налягане в центъра (или ос) на фокусното региона на налягането на входа на системата. За най-простия случай кръгла ротационно-симетрични лъч схождащи под малък ъгъл, основната енергия е концентрирана в фокусното място, представляващо в този случай окръжност с радиус r0 = 0,61λF / R. и печалбата. без загуби е К = 2 πR / λF, където λ - дължина на вълната, F - фокусно разстояние, R - радиусът на зеницата на системата фокусиране.

В центъра на вниманието на ултразвуковия лъч може да се произвежда чрез обектива, въз основа на закона за пречупване. Но в този случай, ако лещата е направена от твърд материал, при което скоростта на звука е по-голяма, отколкото в околната среда, лещата събирателната е леща с вдлъбнати повърхности (фиг. 1), но не и с изпъкнала и в оптика.

Познаването на скоростта на звука в материала на стъклото на събиране (s2) и околната среда (С1), намираме връзката между извивката на повърхнините на лещите и фокусно му дължина за paraxial греди. Подходът, който обикновено се използва в оптика, получаваме:

където R1 и R2 - радиусът на кривината на повърхността на лещата, D - дебелината на основната ос; знак минус съответства на въображаем фокусна точка на изпъкнала леща. за които трябва да се приема негативно на радиусите на кривина. За плоско-вдлъбната леща (R1 = ∞) на вдлъбнатата повърхност с радиус на кривината R2 = R Уравнение (1) дава

За да се изчисли печалбата на фокус ултразвук конвергентен леща трябва да се разглежда, освен импеданси такива фактори като зависимостта на дължината на вълната на коефициента на предаване през призмата на ъгъла на падане, чрез усвояване на ултразвук в материала на лещата, влиянието на нелинейни ефекти върху ултразвук фокус.

фокусиране на звука се използва за звукова картина zvukovizorah, ултразвукова микроскоп, в озвучителни системи холографията и др.; за оформяне на предварително определена характеристика на насоченост акустични излъчватели и приемници; ултразвукова система греди за сканиране в медицински инструменти за диагностика и др.; Ултразвуков концентрация на енергия с оглед на нейното използване в процесите в ултразвукова хирургия и т.н.

се наблюдава естествен звук фокусиране, например, в една пещера с сводест таван. Частичен звук фокусиране се наблюдава в подводния звук канал в моретата и океаните. В процеса на концентрацията на звукова енергия настъпва фокусиране звукови вълни, които достигат максимална стойност във фокуса на която съвпада обикновено с радиус на кривината се сближат с фронта на вълната. За да се фокусира звук използването на фокусиране система, които са разпределени в активна и пасивна. Първият е вдлъбната емитер незабавно създаване приближаващ чело на вълната (например, концентратори високоговорител), докато втората акустична промяна дължината път Kl (където К - брой вълна, L - геометрична дължина на пътя), така че преобразуваната равнина или различаващи се фронт на вълната в схождащи (например, огледала или акустични лещи). Фигура 1 показва метод фокусиране използване акустичен огледало.

Фокусирайки използвайки акустични огледало

Сянка ултразвуков метод поле визуализация намалява към просветлението части на средата с индекс на пречупване модифициран оптичен. Тъй като последният се променя във фаза с R плътност. Д. С налягане, снимката на сянка, изложените за време, много по-дълго от периода на ултразвукови вибрации регистри общо осветление поле среда "зает" ултразвуков лъч, което му позволява да се изследва структурата и геометрията.

Фигура 1 показва сянка картина на ултразвуковия лъч на фокусирани със звуков обектива.

Сянка картина на ултразвуковия лъч

Акустична обектив - устройството за промяна на сближаването на акустичен лъч (звучи фокусиране). Подобно на оптична леща, акустичната леща, ограничена от две работни повърхности и са изработени от материал, в който звучи скорост различна от скоростта на звука в околната среда, така че индексът на пречупване п различен от единство. За постигане на най-голяма прозрачност на съпротивлението на вълната на материала трябва да бъде близо до характеристика съпротивление на средата, и вискозни загуби в него - е минимален. Акустични лещи могат да бъдат твърди, течни или газообразни, последните два случая, корпуса на твърдо вещество леща трябва да има най-голяма прозрачност. За работа в течности са пластмасови лещи снимки (п = 0,5-0,8), хлороформ, въглероден тетрахлорид (п = 1,3-1,4). За работа в газове, като въздух, заедно с лещите, пълни с водород или въглероден диоксид, прилага т. Н. нехомогенни акустична леща, обемът на която е пълна с топки, мрежи и др. п. разсейващи лещи хетерогенен въздух се използват за подобряване на характеристиките на насочване на високоговорителите. Твърди и течни лещи се използват за звуков образ за целите на инспекцията, медицинската диагностика, както и за различни концентрации на ултразвук в своите технологични и биологични приложения.

1. Frisch SE Timoreva AV Курс на обща физика. Том 1. Физични основи на механиката. Молекулна физика. Вълни. - 11 изд. SR. - М. Fizmatgiz, 1962.- 466 стр. ил. P. 445.

2. Красилников VA Sonic и ултразвукови вълни: Proc. Допустим. - трето издание. Ревизираната. и вътр. - М. Fizmatgiz, 1960.- 560 стр. ил. P. 66.

Тя изисква поддържа фреймове.