Причины ослабления волн при распространении

Амплитуда и интенсивность упругих волн уменьшается по мере их распространения. Существуют следующие основные причины ослабления волн: расхождение лучей и затухание. Ослабление из-за расхождения лучей происходит потому, что часть лучей пучка не достигает приемника. Ослабление из-за расхождения лучей увеличивается с пройденным волной расстоянием. Уменьшение амплитуды сферических волн пропорционально 1/ Z, где Z – пройденное расстояние; цилиндрических – . В плоских волнах расхождения лучей нет. Ослабление амплитуды волн из-за затухания пропорционально е^- , где число е = 2,73, – коэффициент затухания. Коэффициент затухания складывается из коэффициента поглощения и коэффициента рассеяния.

Поглощение – это преобразование энергии упругих волн в другие виды энергии, в первую очередь в тепло. Рассеяние связано процессами преломления, отражения волн на границах кристаллов, зерен или включений в неоднородных материалов, а также огибанием волнами этих внутренних неоднородностей. В табл. 2.3 представлены формулы для расчета амплитуды А(z) и мощности P(z) волны, прошедшей расстояние z. А₀ и Р₀ – начальные амплитуда и мощность.

Таблица 2.3