V.2.3. Использование ультразвукового прозвучивания для регистрации косвенных признаков наличия собственных колебательных процессов
Воспользовавшись установкой, изображенной на рис. III.3, убедимся вначале, что при импульсном возбуждении излучателя 1 и отсутствии образцов оба сигнала, снимаемые с аэп 2 и 3, совершенно идентичны. С помощью двухканального осциллографа в этом можно убедиться, совместив оба сигнала.
Если в качестве прозвучиваемого образца 4 взять пластину из оргстекла, то сигнал, снимаемый с аэп 3, уменьшится только по амплитуде. То есть если, увеличив коэффициент усиления соответствующего канала осциллографа, уравнять сигналы по амплитуде, то сигналы опять окажутся идентичными и полностью совпадут друг с другом.
Совершенно другая будет картина, если в качестве прозвучиваемого образца взять пластину из другого материала. Например, стеклянную. Возбуждаемый в такой пластине зондирующим импульсом типа изображенного на рис. II.20б собственный колебательный процесс в отдельности увидеть не удастся. Увидим же мы при этом только изменение очертаний сигнала. Сигнал станет существенно длительнее, и огибающая его будет изменяться при изменении толщины прозвучиваемой пластины-резонатора.
То есть признаком наличия в прозвучиваемой пластине собственного колебательного процесса (резонансных свойств) является изменение очертаний зондирующего сигнала при прохождении его через эту пластину.
Прозвучиваемая пластина при этом должна быть строго параллельной преобразователям (случай нормального прозвучивания). При непараллельности прозвучиваемой пластины преобразователям наличие в ней собственных колебательных процессов проявляется иначе.
Но прежде чем показать это отличие, необходимо обратить внимание на исключительность объектов из оргстекла. В разделе III мы выделили исключительность этого материала при проведении измерений, направленных на определение скорости распространения фронта упругих колебаний. И вот, с другой стороны, этот материал оказывается исключительным и при наблюдении собственных упругих колебательных процессов. Будем в связи с этим разделять исследуемые пластины на пластины-нерезонаторы (оргстекло) и на пластины-резонаторы (стекло, керамика, металлы и сплавы, горные породы и т.п., по этому признаку). То есть, опять же, ряд стекла.
При медленном и плавном повороте образца вокруг собственной оси в том случае, если образец - пластина-нерезонатор, изображения сигналов, снимаемых с преобразователей 2 и 3, будут идентичными друг другу независимо от угла поворота ф (изменение соотношения амплитуд между ними не в счет). В том же случае, если образец - пластина-резонатор, очертания обоих этих сигналов станут идентичными только при значении угла ф, равном или большем значения фкр.
Кроме этого, еще один косвенный признак наличия собственных колебательных процессов может быть установлен при наблюдении закономерностей, касающихся затухания поля при распространении его вдоль слоев-резонаторов.
