Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [50] 51 52

звуковой изгибной волны пропорциональна корню квадратному из частоты.

. 28. При определенных частотах капля воды на торце вибратора начинает колебаться и крахмал перераспределяется, обозначая узловые линии. В опыте можно наблюдать до 5-10 типов (их называют модами) колебаний, причем каждому из них соответствует своя картина узловых линий. Разнообразие этих картин удивительно, но еще более удивительно, что все они могут быть объяснены строгой теорией.

29. Крахмал на поверхности вибратора обозначает узловые линии, очень похожие на те, которые наблюдаются в опытах с фигурами Хладни. Из опыта


Рис. 93. Получение фигур Хладни на дюралевом диске при помощи стеклянных трубок длиной 30 (а) и 60 см (б).

следует, что вибратор магнитострикционного излучателя колеблется не поршнеобразно, а совершает сложное колебательное движение.

30. Ламповый генератор дает модулированные ультразвуковые колебания: ультразвук 50 раз в секунду появляется и исчезает. Поэтому распределение порошка в трубке Кундта усредняется так, что получается как бы «график» стоячей волны в трубке. Тонкие пылевые слои, подымающиеся вверх от основания трубки, в опыте не образуются. ,

31. В опыте вы увидите, как с ростом интенсивности растут вспучивания на поверхности жидкости. Начиная с некоторого значения интенсивности ультразвука, во вспучиваниях происходит фонтанирова-



ние жидкости. Наконец, при максимальной интенсивности жидкость разбивается на слои, расположенные вертикально поперек трубки.

Для успешной постановки опыта существенна интенсивность стоячей волны, образующейся в трубке Кундта. С целью увеличения интенсивности в опыте можно использовать трубку не слишком большой длины и такого диаметра, чтобы зазор между ее стенками и вибратором излучателя был минимальным. Отражатель при этом должен иметь ровную поверхность, ориентированную, как и торец вибратора, строго перпендикулярно к оси трубки.

32. Изменения, которые нужно внести в конструкцию магнитострикционного излучателя ультразвука средней частоты, чтобы использовать его в модели ультразвукового интерферометра, понятны из рис. 94. Схему компенсации можно оставить прежней, но использовать ее для регистрации изменений анодного тока лампового генератора. Для этого схему компенсации следует включить в разрыв провода, идущего к среднему отводу высокочастотного трансформатора. В ламповом генераторе происходит выпрямление переменного тока, поэтому в схеме компенсации можно использовать миллиамперметр, рассчитанный на измерение постоянного тока.

35. Стоячая волна в суспензии алюминиевой краски в ацетоне обозначается практически мгновенно. Поскольку длина ультразвуковой волны в этом опыте довольно велика (порядка нескольких сантиметров), трудно допустить, что частицы алюминиевой краски за ничтожно малый промежуток времени успеют перераспределиться между узлами и


Рис. 94. Конструкция ультразвукового излучателя средней частоты, используемого в модели интерферометра

1 - стеклянная трубка, 2-баночка с жидкостью, 3 - ферритовый вибратор, 4-резиноЕый диск, в котором закреплен вибратор, 5-стойка излучателя, изготовленная из винипласта; в - обмотка возбуждения, 7-магниты, поляризующие вибратор.



пучностями. Поэтому единственно верным объяснением опыта является ориентирующее действие ультразвука.

Коагуляция гидрозолей требует заметно большего времени. Особенно отчетливо развитие процесса коагуляции во времени можно наблюдать, если получать стоячую волну в эмульсии керосина в воде.

36. В опыте образуется стоячая волна за счет интерференции волны, падающей на поверхность жидкости, и отраженной этой поверхностью волны (рис. 95). Эксперимент позволяет определить частоту магнитострикционного излучателя. С этой целью

•t.:v>r-.--K:r.>.

4V.VJ" "Я/Л

Рис. 95. Стоячая волна в суспензии крахмала в воде.

/-кювета с суспензией, 2-вибратор излучателя.


Рис. 96. Схема опыта к заданию 37.

/ - кювета с суспензией крахмала в воде, 2 - стеклянная пластинка, 3-вибратор излучателя. Стоячая волна образуется при отражении ультразвука от стенки кюветы.

необходимо измерить расстояние между 10-20 пучностями стоячей волны, вычислить длину ультразвуковой волны и по известной скорости звука в воде определить частоту.

37. В опыте можно наблюдать отражение ультразвуковой волны от стеклянной пластинки (рис. 96). Если стеклянную пластинку заменить пластинкой из оргстекла, то можно будет одновременно наблюдать отражение и прохождение волн через пластинку.

38. При использовании низкочастотного излучателя для получения стоячей волны в суспензии алюминиевой краски в ацетоне необходимо очень тщательно подобрать условия опыта. Аналогичные опыты с



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [50] 51 52



0.0011