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:



 

 

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.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما
وضعیت موجود وقف و امور خیریه در سوئیس؛ تحلیل آماری بنیادها، هزینه‌ها و مشارکت مردمی
وضعیت موجود وقف و امور خیریه در سوئیس؛ تحلیل آماری بنیادها، هزینه‌ها و مشارکت مردمی
مفهوم وقف و امور خیریه در سوئیس؛ ساختار بنیادها، انجمن‌ها و شرایط عام‌المنفعه بودن
مفهوم وقف و امور خیریه در سوئیس؛ ساختار بنیادها، انجمن‌ها و شرایط عام‌المنفعه بودن
سقوط پهپاد بمب‌گذاری‌شده رژیم صهیونی در جنوب لبنان
play_arrow
سقوط پهپاد بمب‌گذاری‌شده رژیم صهیونی در جنوب لبنان
افشای سند جنگی دشمن به روایت سیمیاری
play_arrow
افشای سند جنگی دشمن به روایت سیمیاری
جابه‌جایی قلعه ۳۶۰ تنی با نیروی ۱۸۰۰ نفر در ژاپن
play_arrow
جابه‌جایی قلعه ۳۶۰ تنی با نیروی ۱۸۰۰ نفر در ژاپن
سند محرمانه‌ای که از اتاق جنگ دشمن لو رفت
play_arrow
سند محرمانه‌ای که از اتاق جنگ دشمن لو رفت
پزشک قلابی که با سرم بیهوشی وارد خانه‌ها می‌شد!
play_arrow
پزشک قلابی که با سرم بیهوشی وارد خانه‌ها می‌شد!
اژه‌ای: نگوییم نمی‌شود بگوییم می‌شود می‌توانیم و انجام می‌دهیم
play_arrow
اژه‌ای: نگوییم نمی‌شود بگوییم می‌شود می‌توانیم و انجام می‌دهیم
وزیرخارجه سابق آمریکا: نتانیاهو به تصویر اسرائیل در آمریکا و جهان ضربه زد
play_arrow
وزیرخارجه سابق آمریکا: نتانیاهو به تصویر اسرائیل در آمریکا و جهان ضربه زد
پوکر لژیونر ایرانی در لیگ مالزی
play_arrow
پوکر لژیونر ایرانی در لیگ مالزی
آزمایش سیستم چتر نجات رزمی و نظامی هند
play_arrow
آزمایش سیستم چتر نجات رزمی و نظامی هند
سعید اسماعیلی بدون دادن حتی یک امتیاز قهرمان شد
play_arrow
سعید اسماعیلی بدون دادن حتی یک امتیاز قهرمان شد
‏ادعای ترامپ: اگر من نبودم ایران اسرائیل را نابود می کرد
play_arrow
‏ادعای ترامپ: اگر من نبودم ایران اسرائیل را نابود می کرد
بی‌ارزش‌ترین ویدیوهایی که در یوتیوب بازدیدهای میلیونی داشته‌اند!
play_arrow
بی‌ارزش‌ترین ویدیوهایی که در یوتیوب بازدیدهای میلیونی داشته‌اند!
وزیر جنگ آمریکا: ایالات متحده به هیچ‌وجه گزینه حملات نظامی در تنگه هرمز را منتفی نمی‌داند
play_arrow
وزیر جنگ آمریکا: ایالات متحده به هیچ‌وجه گزینه حملات نظامی در تنگه هرمز را منتفی نمی‌داند