СЕЛФ

6

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

Само понятие акустического диполя (излучатель 1-го порядка) с точки зрения излучения продольной акустической волны достаточно хорошо известно в акустике. “Такой акустический излучатель эквивалентен двум пульсирующим сферам, колеблющимся в противофазе. Поле диполя зависит от направления, его диаграмма направленности имеет форму восьмёрки. Потенциал акустического поля вблизи диполя имеет вид cos /r² , где - угол между осью диполя и направлением на точку наблюдения (см. рис. 2), а в волновой зоне cos /r” [там же, с. 39].

Рис. 2. Общепринятая модель акустического диполя (по [6, с. 39])

Однако во всех существующих теоретических и прикладных расчётах (см., например, [8], [9], [10]) исследуется, как правило, не пульсирующая, а колеблющаяся сфера. Для продольной акустической волны данная замена несущественна, поскольку для этого случая обе модели эквивалентны. Но с точки зрения поперечной акустической волны различие принципиально. Колеблющаяся сфера в поперечном направлении не создаёт направленного излучения, в то время как поперечная акустическая волна, согласно представленному выше исследованию, может сформироваться только в результате суперпозиции двух продольных волн. В ЭМ полях этой особенности не уделялось внимания по той причине, что продольное поле зарядов само по себе эквивалентно пульсирующей сфере и сделать его направленным, как давление в газовой динамике, мы не можем. Наоборот, в теории ЭМ полей существует проблема излучения/приёма продольной ЭМ волны, что, конечно же, следует отнести к особенностям сравниваемых физических явлений. Тем не менее, возможность формирования плоскости поляризации в акустической волне приводит к появлению новых свойств волнового процесса в газовой динамике, отличающихся от простой суперпозиции двух акустических источников. Как и в случае поперечной ЭМ волны, следует ожидать, что при взаимодействии с отражающими объектами или в преломляющих средах свойства плоскости поляризации будут существенно зависеть от характеристики взаимодействия. Например, возможно выявление угла поляризации, аналогичного углу Бюстнера, плоскость поляризации может вращаться при прохождении волны через турбулентные, неоднородные или слоистые среды, а также через среды, обладающие поляризующими неоднородностями. Это означает, что с появлением источников/приёмников поперечной акустической волны у исследователей появляется мощный инструмент для исследований в области гидро- и аэродинамики, появляются новые для исследователей свойства сред, проявляющиеся при взаимодействии с поперечной акустической волной. К тому же с появлением плоскости поляризации в акустической волне появляется дополнительный параметр, изменением которого можно обеспечить передачу информации на расстояние. Это значительно расширяет интерес к исследуемому явлению за рамки акустики, позволяет говорить об особенности явления поперечной акустической волны в газе как о самостоятельном физическом явлении и делает важными исследования, результаты которых представлены в данной работе. Тем более, что до сих пор полностью отсутствуют какие-либо исследования, в которых исследовалась бы именно суперпозиция противофазных волн и в качестве приёмника использовался бы прибор поляризационного типа.