|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Поляризация поперечных волн |
 | |
Анимация
0
Описание
Плоскость, в которой происходят колебания частиц среды при распространении поперечной волны, перпендикулярна направлению распространения волны. Это обусловливает возможность возникновения явления поляризации волны (ПВ) - нарушения симметрии распределения возмущений (например, смещений и скоростей смещений) частиц среды относительно направления распространения. В продольной волне возмущения всегда направлены вдоль направления распространения волны, поэтому ПВ возникнуть не может.
Если колебания возмущения Е происходят все время в каком-то одном направлении (рис. 1а), то имеет место простейший случай линейно-поляризованной или плоско-поляризованной волны.
Линейно-поляризованная волна
Рис. 1а
Например, если конец вектора Е, изображающего возмущение, описывает эллипс или окружность в плоскости колебаний (рис. 1б), то имеет место эллиптическая или круговая ПВ.
Волна с круговой поляризацией
Рис. 1б
Скорость распространения поперечных волн может зависеть от состояния поляризации.
ПВ может возникнуть из-за отсутствия симметрии в излучающем поперечную волну устройстве (например, в пьезоэлектрическом преобразователе), при преломлении и отражении волн на границе двух сред (см. описания подчеркнутых эффектов), при распространении волны в анизотропной среде.
Последнее обстоятельство позволяет использовать акустико-поляризационные методы для исследования структурной анизотропии образцов и массива горных пород, что имеет важное прикладное значение в геологии, геофизике, горном деле и т. д.
Отметим также, что явление ПВ имеет место и для электромагнитных волн, поскольку направления электрического и магнитного полей в свободном пространстве всегда перпендикулярны направлению распространения.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Для контроля анизотропии материалов и горных пород применяется прибор - акустополярископ, принцип действия которого основан на эффекте поляризации поперечных волн и зависимости скорости распространения ПВ от их поляризации. Таким образом, изменяя направление вектора поляризации путем вращения образца (при неподвижных излучателе и приемнике ) или путем вращения излучателя (при неподвижном образце) и определяя скорость ПВ при каждом значении поляризации, можно получить информацию об анизотропии физических свойств вещества, а следовательно, о наличии ориентированных дефектов, трещиноватости, несовершенстве кристаллической структуры и т.п.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Для создания ПВ в твердой среде необходимо вызвать упругую деформацию сдвига в какой-либо области среды посредством приложения касательных напряжений. Данное возмущение должно быть переменным во времени. Возможная техническая реализация - преобразование продольных волн в сдвиговые на границе раздела двух акустически различающихся сред.
Литература
1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская Энциклопедия, 1979.- С. 400.
2. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 1982.
3. Акустополяризационные измерения характеристик анизотропии горных пород (методические рекомендации). Апатиты, 1985.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |
