СЕЛФ

4

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

Вместе с тем, из общей физики также известно, что поперечные волны не обязательно должны возбуждаться источником поперечных колебаний. Так, например, в случае ЭМ поля, для которого характерны именно поперечные волны, источником служат два противофазно изменяющихся заряда диполя, каждый из которых в отдельности может возбуждать только продольное поле.

“Действительно, электрический диполь, заряды которого под действием стороннего источника периодически меняются во времени, можно представить в виде системы двух металлических шариков, соединённых проводником, в середину которого включён источник… Периодическое изменение зарядов диполя эквивалентно переменному току в соединяющем проводнике… Вследствие этого поле, создаваемое электрическим диполем с переменным моментом, будет совпадать с полем, создаваемым проводником длиной l, по которому протекает сторонний ток… Излучение поля такого диполя позволяет решать задачи анализа и синтеза антенн, поскольку последние можно рассматривать как системы диполей” [4, с. 96- 97].

Таким образом, в рассмотренном примере поперечная ЭМ волна, по сути, является результатом суперпозиции двух продольных электрических полей, возбуждаемых переменными во времени электрическими зарядами, составляющими диполь.

Так и для поперечной волны в газовой среде. Следуя известной аналогии (см., например [5, с. 207- 211]), для её возбуждения нет прямой необходимости в том, чтобы газовая среда обладала способностью к сдвиговой деформации. Вполне достаточно, чтобы источником её возбуждения служили две противофазно излучающие акустические мембраны, как это показано на рис. 1.

Рис. 1. Общая блок-схема устройства, излучающего поперечную акустическую волну в газовой среде

Это дополнительно подтверждается известными физическими свойствами волновых процессов в газе.

Во-первых, как в газе, так и жидкости при наложении двух и более волн не происходит их компенсация, а возникает интерференционный процесс. Он свидетельствует о сохранении энергии в направлении распространения каждой их наложившихся волн. Следовательно, в модели процесса на рис. 1 результирующая поперечная волна должна наблюдаться с затуханием по амплитуде на неограниченном расстоянии от источника сигнала, поскольку эта модель, к тому же, находится в полной аналогии с базовой моделью ЭМ волн. В этом несложно убедиться, заменив акустические излучатели источниками электрического поля.

Во-вторых, акустические волны как в газе, так и в жидкости имеют свойство “отрываться” от источника сигнала и распространяться в материальном континууме даже после прекращения излучения волн.

В-третьих, на больших расстояниях от источника сигнала акустический излучатель, как и элементарный электрический диполь, обладает степенью затухания в пространстве, равной 1/r. Это свидетельствует о наличии у акустической волны волновой зоны.