т.2 No 1

13

Поперечные акустические волны в газе

4. Экспериментальные результаты и их анализ

На рис. 6 а и 6 б помещены две фотографии экспериментальной установки - при параллельной и перпендикулярной ориентации поляризационных плоскостей излучателя (слева вверху) и приемника (справа вверху).

а)                                                                              б)

Рис. 6. Общий вид экспериментальной установки при параллельном (а) и перпендикулярном (б) расположении поляризационных плоскостей излучателя и приемника

На экране осциллографа (справа внизу) видно, что когда источник сигнала повернут на 90^o, сигнал исчезает. Когда излучатель поворачивается медленнее, синусоида на экране медленно уменьшается до уровня шума при смещении фазы на 90^o, а при смещении на 180^o синусоида увеличивается до максимума. При дальнейшем вращении эта картина повторяется; диаграммы _m()  и A_m()на рис. 7 а и 7 б это подтверждают. Измерения проводились на расстоянии между излучателем и приемником, равном 99 мм (рис. 7 а) и 620 мм (рис. 7 б). Как мы покажем в дальнейшем, эти расстояния соответствуют ближней зоне (зоне Френеля) и дальней (зоне Фраунгофера). С точностью до погрешности эксперимента, в обоих случаях при повороте излучателя на 180^o фаза сигнала изменялась тоже на 180^o, а амплитуда имела форму восьмерки в направлении, параллельном плоскости поляризации, как обычно в поперечной волне.

Рис. 7. Экспериментальные диаграммы зависимостей амплитуды A_m и фазы _m поперечной акустической волны от угла между поляризационными плоскостями излучателя и приемника в ближней (а) и дальней (б) зонах

Сравнивая полученные результаты для ближней и дальней зоны, мы видим, что при переходе к дальней зоне диаграмма фазы идет круче, а диаграмма амплитуды сглаживается. Это связано с возрастанием влияния паразитного отражения на результаты эксперимента с ростом расстояния между излучателем и приемником.

В целом, полученные результаты недвусмысленно свидетельствуют, что экспериментальная установка излучала и принимала поперечную волну в газовой среде.