تغییر مد ( Mode Conversion)

هنگامی که صوت در یک ماده‌ی جامد حرکت می‌کند، یک نوع از انرژی می‌تواند به نوع دیگری از آن تبدیل شود. به طور مثال هنگامی که یک موج طولی با زاویه ای به یک سطح مشترک برخورد می‌کند، میزانی از انرژی می‌تواند
دوشنبه، 19 فروردين 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
تغییر مد ( Mode Conversion)
  تغییر مد ( Mode Conversion)

 

مترجم: محمودکریمی شرودانی
منبع فارسی :راسخون



 
هنگامی که صوت در یک ماده‌ی جامد حرکت می‌کند، یک نوع از انرژی می‌تواند به نوع دیگری از آن تبدیل شود. به طور مثال هنگامی که یک موج طولی با زاویه ای به یک سطح مشترک برخورد می‌کند، میزانی از انرژی می‌تواند موجب حرکت ذرات در جهت عرضی و آغاز یک موج برشی (عرضی) گردد. تغییر مد هنگامی رخ می‌دهد که موجی با سطح مشترک بین دو ماده‌ی دارای مقاومت ظاهری صوتی متفاوت برخورد کند و زاویه‌ی برخورد نیز بر سطح مشترک عمود نباشد. از آن جایی که تغییر مد هر زمانی که یک موج با زاویه ای به سطح مشترک برخورد کند رخ می‌دهد، بنابراین سینگنال های فراصوتی گاهی می‌تواند گیج کننده باشند.
  تغییر مد ( Mode Conversion)

در قسمت قبل نشان داده شد هنگامی که امواج صوتی از سطح مشترک بین دو ماده‌ی دارای سرعت‌های صوتی متفاوت عبور کند، انکسار (شکست موج) در سطح مشترک رخ می‌دهد. هر چه قدر که تفاوت سرعت‌های صوتی بین دو ماده بیشتر باشد، صوت بیشتر شکسته می‌شود. توجه داشته باشد که موج عرضی به اندازه‌ی موج طولی شکسته نمی‌شود. چنین چیزی به آن علت رخ می‌دهد که امواج برشی (عرضی) با سرعت کمتری نسبت به امواج طولی حرکت می‌کند. بنابراین تفاوت سرعت بین موج طولی برخورد کننده و موج برشی به بزرگی تفاوت بین موج‌های طولی برخورد کننده و شکسته شده نمی‌باشد. هم چنین توجه کنید هنگامی که یک موج طولی به درون ماده بازتاب می‌گردد، موج برشی منعکس شده با زاویه ای کوچک‌تر نسبت به موج طولی منعکس شده، بازتاب می‌گردد. این هم به این علت است که سرعت موج برشی در یک ماده‌ی معین از سرعت موج طولی کمتر است.
قانون اسنل ( Snell Law) همانند موج‌های طولی برای موج‌های برشی نیز صحیح است و به صورت زیر نوشته می‌شود:
  تغییر مد ( Mode Conversion)

  تغییر مد ( Mode Conversion)

در این فرمولV_(L_1 ) سرعت موج طولی در ماده‌ی شماره‌ی یک است وV_(L_2 )سرعت موج طولی در ماده‌ی شماره‌ی دو است.
V_(s_1 ) سرعت موج برشی در ماده‌ی شماره‌ی یک است و V_(s_2 ) سرعت موج برشی در ماده‌ی شماره دو است.
هنگامی که موجی از یک ماده‌ی کندتر به یک ماده‌یسریع‌تر حرکت می‌کند، زاویه ای وجود دارد که زاویه‌ی شکست برای موج طولی را 90 درجه می‌کند. همان طور که قبلاً اشاره شد این زاویه با نام زاویه‌ی بحرانی اول شناخته می‌شود و همه‌ی انرژی موج طولی شکسته شده در این زمان تبدیل به یک موج صفحه ای می‌شود. این موج صفحه ای متعاقب را گاهی با نام موج خزشی می‌شناسیم و در NDT چندان مفید نیست. چرا که خیلی سریع تضعیف می‌شود.
در زوایای بزرگ‌تر از زاویه‌ی بحرانی اول تنها موج برشی وارد ماده می‌شود، به همین دلیل اکثر مبدل‌های زاویه ای از موج برشی استفاده می‌کنند تا سیگنال‌ها به علت وجود دو نوع موج شکل پیچیده ای به خود نگیرند. در بسیاری از موارد زاویه‌ی برخوردی نیز وجود دارد که زاویه‌ی شکست برشی را 90 درجه می‌کند. این زاویه را با نام زاویه‌ی بحرانی دوم می‌شناسیم و در این نقطه همه‌ی انرژی موج یا بازتاب می‌شود یا به صورت یک موج صفحه ای یا موج برشی خزشی تبدیل می‌شود. کمی پس از زاویه‌ی بحرانی دوم امواج صفحه ای تولید خواهد شد.
منبع:

/ج

 

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
دور افتخار امیرمحمد حقیقت‌شناس پس از کسب مدال طلا
play_arrow
دور افتخار امیرمحمد حقیقت‌شناس پس از کسب مدال طلا
توصیه‌ی سپاه به آمریکا
play_arrow
توصیه‌ی سپاه به آمریکا
آزادی متهمان در کم‌ترین زمان با سامانه جدید ضمانت الکترونیک
play_arrow
آزادی متهمان در کم‌ترین زمان با سامانه جدید ضمانت الکترونیک
برخورد محترمانه پلیس کپنهاگ با معترضین!
play_arrow
برخورد محترمانه پلیس کپنهاگ با معترضین!
عبدالباری عطوان: ایران آمریکا را در باتلاق جنگ فرسایشی گرفتار کرد
play_arrow
عبدالباری عطوان: ایران آمریکا را در باتلاق جنگ فرسایشی گرفتار کرد
ترامپ در میدان تجریش زندانی شد!
play_arrow
ترامپ در میدان تجریش زندانی شد!
مارکو روبیو : توافق با رژیم ایران کار دشواری است + فیلم
play_arrow
مارکو روبیو : توافق با رژیم ایران کار دشواری است + فیلم
هندی‌ها یک مجسمه سوسک ۹ متری را به آتش کشیدند + فیلم
play_arrow
هندی‌ها یک مجسمه سوسک ۹ متری را به آتش کشیدند + فیلم
گل تماشایی سجاد قلی‌بیگی از فاصله ۵۲ متری در لیگ آزادگان + فیلم
play_arrow
گل تماشایی سجاد قلی‌بیگی از فاصله ۵۲ متری در لیگ آزادگان + فیلم
سقوط هواپیما در پی برخورد با تابلوی راهنمایی + فیلم
play_arrow
سقوط هواپیما در پی برخورد با تابلوی راهنمایی + فیلم
ترامپ: باید در مورد ایران تصمیم نهایی را بگیریم + فیلم
play_arrow
ترامپ: باید در مورد ایران تصمیم نهایی را بگیریم + فیلم
نتانیاهو: اولویت اصلی ما پایان دادن به کار ایران است + فیلم
play_arrow
نتانیاهو: اولویت اصلی ما پایان دادن به کار ایران است + فیلم
تصاویری از سوپرنفتکش متخلف منفجرشده در جنوب تنگۀ هرمز + فیلم
play_arrow
تصاویری از سوپرنفتکش متخلف منفجرشده در جنوب تنگۀ هرمز + فیلم
پسکوف: مذاکرات هسته‌ای با آمریکا باید فوراً از سر گرفته شود + فیلم
play_arrow
پسکوف: مذاکرات هسته‌ای با آمریکا باید فوراً از سر گرفته شود + فیلم
ربات انسان‌نما در حال ماهیگیری + فیلم
play_arrow
ربات انسان‌نما در حال ماهیگیری + فیلم