Фокусування звуку - це

створення сходяться хвильових фронтів сферич. або циліндричні. форми. Ф. з. заснована на тих же фіз. принципах, що і фокусування світлових хвиль: активна фокусуються система - концентратор акустичний - створює безпосередньо сходиться хвильовий фронт. пасивна - лінза або дзеркало - змінює акустич. довжину шляху kL (k - хвильове число. L - геом. довжина шляху) таким чином, що перетворює плоский або розходиться фронт в сходиться. Центр кривизни сходиться хвильового фронту зв. геом. фокусом, а точка, в якій концентрація енергії звукових хвиль досягає макс. величини, наз. хвильовим фокусом. Для хвильових фронтів, форма яких брало відрізняється від сфери або прямого кругового циліндра, геом. і хвильової фокус не збігаються. Відстань від фокуса до поверхні фокусує системи в напрямку акустич. осі фронту зв. фокусною відстанню f. В результаті дифракції хвиль в фокусі утворюється фокальна пляма або смуга. Для довгофокусних фронтів радіус фокального плями або ширина фокальної смуги r0 = b (lf / R), де R »fwm- радіус зіниці фронту, wm- кут розкриття фронту, т. Е. Кут між акустич. віссю фронту і його краєм, а (3 = 0,61 для сферич. і b = 0,5 для цилиндрич. фронту.

Сходяться хвильові фронти при Ф. з. характеризуються, як правило, через нерівномірний розподіл амплітуди і відхиленням форми фронту від ідеальної сфери або циліндра, т. н. аберацією. У порівнянні з оптич. фокусуванням при фокусуванні в акустиці велику роль грає нерівномірність амплітуди і меншу - аберація, а також істот. роль відіграють коеф. проходження і коеф. поглинання в цих фокусирующих пристроях і навколишнього їхньому середовищі.

При Ф. з. здійснюється посилення звукового тиску р, коливальної швидкості частинок v і інтенсивності звуку I. Відповідні коеф. посилення Кр, Kv, КI показують, у скільки разів зросли величини p, v або I в фокусі в порівнянні з їх значеннями на поверхні хвильового фронту фокусує системи. Для сферич. фронту K (c) p = (f / l) sin (wm / 2), для цилиндрич. К (ц) p =? (F / l • 2wm). В обох випадках KI = KpKv »K2p.

Ф. з. використовується в пристроях для отримання звукового зображення в звуковізорах, мікроскопі акустичному, системах голографії акустичної та т. п. в пристроях для формування заданої діаграми спрямованості електроакустичних перетворювачів, напр. в гідро- і риболокатор, в системах сканування УЗ променя в приладах мед. діагностики і т. п .; в пристроях для концентрації УЗ енергії при використанні її в технологич. процесах в УЗ хірургії і т. п.

-створення сходяться акустич, хвильових фронтів сферич. або циліндричні. форми. Ф. з. заснована на тих же фіз. принципах, що і фокусування світлових хвиль: активна фокусуються система - акустичний концентратор - створює безпосередньо сходиться хвильовий фронт, пасивна - лінза або дзеркало -ізменяет акустич. довжину шляху kL (k - хвильове число, L - геом. довжина шляху) таким чином, що перетворює плоский або розходиться фронт в сходиться. Центр кривизни сходиться хвильового фронту зв. геом. фокусом, а точка, в якій концентрація енергії звукових хвиль досягає макс, величини, наз. хвильовим фокусом. Для хвильових фронтів, форма яких брало відрізняється від сфери або прямого кругового циліндра, геом. і хвильової фокуси не збігаються. Відстань від фокуса до поверхні фокусує системи в напрямку акустич. осі фронту зв. фокусною відстанню f. В результаті дифракції хвиль в фокусі утворюється фокальна пляма або смуга. Для довгофокусних фронтів радіус фокального плями або ширина фокальної смуги. де-довжина хвилі, радіус зіниці фронту, -кут розкриття фронту, т.

Схожі статті