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
پایان تلخ رؤیای اعتماد به آمریکا
play_arrow
پایان تلخ رؤیای اعتماد به آمریکا
تشدید اعتراضات به محدودیت حجاب در جمهوری آذربایجان + فیلم
play_arrow
تشدید اعتراضات به محدودیت حجاب در جمهوری آذربایجان + فیلم
تصاویر تازه از لحظه هدف قرار گرفتن یک کشتی در خلیج فارس؛ شعله‌های آتش از عرشه زبانه کشید + فیلم
play_arrow
تصاویر تازه از لحظه هدف قرار گرفتن یک کشتی در خلیج فارس؛ شعله‌های آتش از عرشه زبانه کشید + فیلم
ادعای عجیب ترامپ: ایرانی‌ها از من قول گرفتند که دیگر هیچ‌یک از رهبران ایران را هدف قرار ندهم + فیلم
play_arrow
ادعای عجیب ترامپ: ایرانی‌ها از من قول گرفتند که دیگر هیچ‌یک از رهبران ایران را هدف قرار ندهم + فیلم
توضیحات حقوقی آقای قاضی در مورد وکیل تسخیری
play_arrow
توضیحات حقوقی آقای قاضی در مورد وکیل تسخیری
اظهارات متوهمانه نتانیاهو درباره ایران: می‌گویم سرنگونی این رژیم ضروری است + فیلم
play_arrow
اظهارات متوهمانه نتانیاهو درباره ایران: می‌گویم سرنگونی این رژیم ضروری است + فیلم
تصویری تلخ؛ برنده ۳ طلای بوکس المپیک در سطل زباله به دنبال غذا + فیلم
play_arrow
تصویری تلخ؛ برنده ۳ طلای بوکس المپیک در سطل زباله به دنبال غذا + فیلم
سنتکام، ویدئوی حمله به یک لنج صیادی ایرانی را منتشر کرد + فیلم
play_arrow
سنتکام، ویدئوی حمله به یک لنج صیادی ایرانی را منتشر کرد + فیلم
سی ان ان: جنگ ایران تاکنون ۲۶۵ میلیارد دلار برای مصرف کنندگان آمریکایی هزینه داشته است + فیلم
play_arrow
سی ان ان: جنگ ایران تاکنون ۲۶۵ میلیارد دلار برای مصرف کنندگان آمریکایی هزینه داشته است + فیلم
سخنرانی وزیر جنگ آمریکا برای ششمین بار مختل شد + فیلم
play_arrow
سخنرانی وزیر جنگ آمریکا برای ششمین بار مختل شد + فیلم
زلنسکی: در تعاملات اخیر ترامپ با روسیه احساس می‌کنم به من خیانت شده است + فیلم
play_arrow
زلنسکی: در تعاملات اخیر ترامپ با روسیه احساس می‌کنم به من خیانت شده است + فیلم
واکنش قالیباف به پیشنهاد آمریکاییها : آنها باید تنبیه و شیرفهم شوند + فیلم
play_arrow
واکنش قالیباف به پیشنهاد آمریکاییها : آنها باید تنبیه و شیرفهم شوند + فیلم
لبخند برن/میلاد حضرت زینب/مهدی رسولی
music_note
لبخند برن/میلاد حضرت زینب/مهدی رسولی
ورزش، تربیت بدنی و سلامت؛ از فرهنگ باستانی ایران تا ضرورت‌های تمدن مدرن
ورزش، تربیت بدنی و سلامت؛ از فرهنگ باستانی ایران تا ضرورت‌های تمدن مدرن
قرص دل/میلاد حضرت زینب/مجتبی رمضانی
music_note
قرص دل/میلاد حضرت زینب/مجتبی رمضانی