Інтенсивність I звукової хвилі (З) - середня за часом енергія, що переноситься звуковою хвилею через одиничну площадку, перпендикулярну до напрямку поширення хвилі, в одиницю часу. Для періодичних хвиль усереднення проводиться за проміжок часу більший у порівнянні з періодом або за ціле число періодів.
Для плоскої синусоїдальної хвилі, що біжить ІЗ
I = pv ¤ 2 = p 2 ¤ 2 r c = v 2 r c ¤ 2. (1)
де p - амплітуда звукового тиску;
v - амплітуда коливальної швидкості частинок;
r - щільність середовища;
c - швидкість звуку в ній.
У сферичної біжить хвилі З обернено пропорційна квадрату відстані від джерела. У стоячій звуковій хвилі I = 0. тобто потоку звукової енергії в середньому немає.
З плоскою гармонійної хвилі, що біжить дорівнює щільності енергії звукової хвилі, помноженої на швидкість звуку. Потік звуковий енергії характеризують вектором Умова - вектором щільності потоку енергії хвилі, який може бути представлений як добуток ІЗ на вектор хвильової нормалі, тобто одиничний вектор, перпендикулярний фронту хвилі.
Якщо звукове поле є суперпозицією гармонійних хвиль різних частот, то для вектора середньої щільності потоку енергії виконується властивість адитивності.
У практичному аспекті для випромінювачів, що створюють плоску хвилю, під ІЗ розуміють інтенсивність випромінювання - питому потужність випромінювача, тобто потужність звуку, віднесену до одиниці площі випромінюваної поверхні.
З вимірюється в системі одиниць СІ в Вт / м 2. У ультразвукової техніки часто використовують одиницю Вт / см 2. З також оцінюється рівнем інтенсивності за шкалою децибел: число децибел N = 10lg (I ¤ I 0). де I - інтенсивність даного звуку, I 0 = 10 -12 Вт / м 2.
Час ініціації (log t o від -12 до 1);
Час існування (log t c від -10 до 3);
Час деградації (log t d від -12 до 1);
Час оптимального прояви (log t k від -1 до 1).
Технічні реалізації ефекту
Технічна реалізація ефекту
Джерело пружних хвиль створює в середовищі звукове поле, що характеризується деяким розподілом звукового тиску і пов'язаного з ним значення ІЗ. Для вимірювання звукового тиску застосовують приймачі різного типу, в основному п'єзоелектричні перетворювачі. На частотах, близьких до гіперзвуковим, використовують пьезополупроводніковие і плівкові перетворювачі. У рідинах при великій інтенсивності звуку застосовують радіометр, на високих частотах - термічні приймачі звуку. Один з еталонних методів вимірювання ІЗ заснований на ефекті диска Релея (див. Опис «Диск Релея»), що дозволяє визначати колебательную швидкість, за величиною якої обчислюється значення звукового тиску і ІЗ.
З визначає ефективність таких ультразвукових технологій як ультразвукове очищення, ультразвукове диспергування, зміцнення, металізація та пайка (див. Описи). При акустичної кавітації (див. Опис) і пов'язаних з нею ефектів величина ІЗ робить вирішальний вплив на процес виникнення кавітації і динаміку кавітаційних бульбашок.
1. Ультразвук / Под ред. І.П. Голяміной.- М. Радянська Енциклопедія, 1979.- 400 с.
- амплітуда
- хвиля біжить
- хвиля гармонійна
- хвиля плоска
- хвиля стояча
- хвиля сферична
- тиск звукове
- децибел
- інтенсивність звуку
- швидкість звуку
- потужність звуку
- нормаль
- щільність середовища
- щільність потоку енергії
- поле звукове
- питома потужність
- Умова вектор
- ультразвук
- фронт хвилі
- енергія хвилі
Розділи природничих наук: