Законы отражения и преломления ультразвуковых волн при ультразвуковой дефектоскопии. Первый и второй критический угол.

Падающая на границу двух сред акустическая волна частично проходит через границу, а частично отражается от нее. При этом может происходить трансформация типов волн. В общем случае на границе двух твердых сред (рис. 6) возникают по две (продольная и поперечная) отраженных и преломленных волны.

Рис. 6 Отражение и преломление волн на границе двух твердых тел

Направления отраженных и прошедших волн определяются из закона синусов:

(1)

где - скорости распространения продольных и поперечных волн в верхней и нижней средах.

Этот закон следует из равенства фазовых скоростей вдоль границы для всех волн.

Угол отражения продольной волны будет равен углу падения b (т.к. падает продольная волна и скорости падающей и отраженной продольных волн равны).

Т.к. скорость распространения поперечной волны меньше (»2 раза) чем , то поперечная волна отразится под углом , меньшим, чем .

Прошедшие продольные и поперечные волны также будут преломляться под разными углами, причем . При увеличении угла паденияb углы a и g будут увеличиваться и при некотором значении b_кр1 (первый критический угол) преломленные продольные волны будут распространяться по поверхности, не проникая вглубь среды, а преломленная поперечная волна будет уходить вглубь среды, что видно из рисунка 7, а.

При дальнейшем увеличении угла b до значения b_кр2 (второй критический угол) по поверхности пойдут поперечные (сдвиговые волны), как показано на рисунке 7, б.

Рис. 7

 

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 862; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!