Технология машиностроения

251 синфазным. Если же падающая волна движется из среды с меньшим акустическим сопротивлением, то амплитуда отраженной волны имеет знак, противоположный знаку амплитуды падающей волны. Отражение в этом случае называется антифазным. Фаза меняется на противоположную на расстоянии, равном половине длины волны, на границе раздела сред образуется узел стоячей волны (рис. 3.20, б ). Факт антифазного отражения называют потерей полволны. Рис. 3.20. Стоячая волна: а – пучность; б – узел В отличие от бегущей волны стоячая волна не передает энергии. Энергия только перемещается между смежными пучностями и узлами, причем кинетическая энергия колебаний переходит в упругую (потенциальную) энергию и обратно. Все частицы, находящиеся между двумя узлами, колеблются в одинаковых фазах. Чисто стоячая волна, строго говоря, может существовать только при отсутствии потерь в среде и полном отражении волн от границы, что имеет место в ультразвуковых установках при их ненагруженном состоянии. Обычно, кроме стоячих волн, в среде присутствуют и бегущие волны, которые подводят энергию к местам ее поглощения или излучения и которые присутствуют в ультразвуковых установках при их нагруженном состоянии. В реальных условиях всегда имеется излучение в окружающую среду, поэтому стоячие волны будут затухающими. Незатухающие стоячие волны, например в стержне, можно получить, компенсируя потери энергии работой вынуждающих сил. Если к одному концу стержня подсоединить излучатель (вынуждающая сила), а к другому – активное сопротивление нагрузки, то образовавшуюся в стержне стоячую волну можно представить в виде суперпозиции двух бегущих волн. Амплитуда волны, бегущей от излучателя, больше амплитуды обратной волны. Такая вынужденная стоячая волна будет