Технология машиностроения

248 а часть попадет во вторую среду. Рассмотрим случай нормального падения волны. Для амплитуд трех волн можно записать: А + А 1 = А 2 , где А , А 1 , А 2 – амплитуды падающей, отраженной и проходящей волн, соответственно. Согласно закону сохранения энергии, интенсивность падающей волны равна сумме интенсивностей отраженной и проходящей волн: I = I 1 + I 2 . Так как I = , то , отсюда используем А + А 1 = А 2 . Решение системы двух последних уравнений дает: А 1 = А ; А 2 = А . Тогда нетрудно получить выражения для коэффициентов отражения и пропускания при нормальном падении ультразвука на границу раздела двух сред: R = = ; D = . Отношение энергии отраженной волны к энергии падающей волны называется коэффициентом отражения R и выражается через отношение волновых сопротивлений. Отношение энергии пропущенной волны к энергии падающей волны называется коэффициентом пропускания D и также выражается через отношение волновых сопротивлений. Коэффициент R ~ 1 при переходе ультразвуковой волны из жидкого или твердого тела в газ и обратно, поскольку волновые сопротивления газов намного меньше, чем волновые сопротивления жидкостей и твердых тел. Поэтому ультразвуковая волна, распространяющаяся в жидких или твердых телах, почти не переходит в окружающий воздух. Металл имеет в среднем волновое сопротивление 40∙10 6 кг/м 2 с, вода 1,5∙10 6 кг/м 2 с, воздух 4,27∙10 2 кг/м 2 с. Вопросы, связанные с отражением ультразвуковых волн на границе раздела сред, должны учитываться при проектировании акустических колебательных систем. В частности, не 2 зв.max 2 p C   2 2 2 A C   2 2 1 1 2 A C    2 2 1 1 1 2 A C    2 2 2 2 2 2 A C      2 2 2 1 1 1 2 2 2 A A C A C     1 1 2 2 1 1 2 2 C C C C     1 1 1 1 2 2 2 C C C    1 I I 2 1 1 2 2 1 1 2 2 C C C C             2 1 1 2 2 2 1 1 2 2 4 I C C I C C     