7

Теорема о роторе потенциального вектора

Рис. 5. Общий вид экспериментальной установки для исследования излучения/приёма поперечной акустической волны в газовой среде: 1 - генератор сигналов; 2 - излучатель; 3 - приёмник; 4 - рупоры; 5 - усилитель; 6 - регистрирующий осциллограф с внешним запуском

В эксперименте намеренно использовалась стандартная методика исследования поляризованных ЭМ волн в диапазоне СВЧ, описанная, в частности Калитиевским [12, с. 23- 24]. Блок-схема установки приведена на рис. 5. Установка состояла из генератора звуковых частот 1, специально разработанного для данной цели излучателя 2 и полностью аналогичного ему приёмника 3 поперечной акустической волны, построенных по балансной схеме с компенсацией паразитной продольной составляющей, усилителя принимаемого сигнала 5 и фиксирующего осциллографа 6. И излучатель, и приёмник помещались в экранирующие рупоры 4. Кроме того, излучатель мог проворачиваться в вертикальной плоскости, создавая угол между плоскостью поляризации излучателя и приёмника. Эксперимент проводился на частоте 7,4 кГц.

Рис. 6. Экспериментальные диаграммы зависимости амплитуды A_m и фазы _m поперечной акустической волны в зависимости от угла между плоскостями поляризации излучателя и приёмника, полученные для ближней (а) и дальней (б) области поля

Рис. 7. Экспериментальный график а - амплитуды A_m , б - фазы запаздывания _m , в - фазовой скорости v_f поперечной акустической волны в зависимости от расстояния r между излучателем и приёмником

На рис. 7 приведены экспериментальные зависимости амплитуды A_m (рис. 7 а), фазы запаздывания волнового процесса _m (рис. 7 б) и фазовой скорости распространения волны v_f (рис. 7 в) от расстояния r. Ближняя зона, распространяющаяся в данном эксперименте до 320 мм,. характерна быстрым уменьшением амплитуды с расстоянием и быстрым ростом фазы запаздывания при низкой скорости распространения волны. В этой зоне амплитуда волны периодически обращается в ноль и в этих точках (показанных пунктиром на рис. 7) фаза сигнала скачком изменяется на 180, т.е. фактически происходит инверсия сигнала, маскирующая прогрессивный характер процесса в этой зоне внешней видимостью стоячей волны. Тем не менее, если не учитывать в расчётах данную инверсию, то _m с расстоянием изменяется достаточно плавно и быстрее, чем в дальней зоне.

По мере перехода к дальней зоне затухание амплитуды с расстоянием уменьшается, инверсии фазы прекращаются, и скорость распространения волны стабилизируется на близком к классическому значении - 326 м/с. .

Происшедшая трансформация характера распространения волны при сохранении плоскости поляризации свидетельствует, что в дальней зоне сформировалась поперечная акустическая волна в газе. Это полностью подтверждает теоретические представления, изложенные в данном пункте работы.