Звуковое поле дискового излучателя

Если окружающая среда однородна и изотропна, то излучатель создает в ней звуковое поле, имеющее вблизи него почти цилиндрическую форму (ближняя зона, зона дифракции Френеля), а с некоторого расстояния L приобретающее форму усеченного конуса (рис. 2.1) с углом 2q при вершине (дальняя зона, зона дифракции Фраунгофера).

Рис.2.1. Звуковое поле дискового излучателя

Протяженность ближнейзоны может быть определена по формуле

, (2.4)

где D – диаметр излучателя;

λ – длина волны УЗК;

f – частота УЗК;

С – скорость распространения УЗК в среде.

Скорость распространения УЗК в различных средах приведена
в табл.2.1.

Таблица 2.1

Скорость распространения продольных УЗ-волн в различных средах

Половину угла раствора конуса, в котором почти полностью концентрируется генерируемая излучателем энергия, можно определить из соотношения

Sin θ = 1, 22 λ / D. (2.5)

Заметим, что, строго говоря, в пределах этого конура интенсивность УЗК неодинакова. Этот факт находит отражение в диаграммах направленности излучателей.

Ближняя зона не может быть использована для измерения затухания, так как в ней наблюдаются интерференционные эффекты. Это накладывает ограничения на минимальную толщину исследуемых образцов.