т.3 No 1

13

Сравнение характеристик скорости распространения

Конечно, описанный процесс имеет свои особенности. В частности, поперечная скорость смещения элементов среды не индуцирует смещения соседних элементов, поскольку является следствием процесса наложения акустических полей, а не причиной возбуждения поперечных колебаний. Также следует учитывать, что указанному поперечному смещению будут соответствовать сложные локальные продольные колебания, связанные с перераспределением давления. Тем не менее, как показал эксперимент, в результате подобной суперпозиции сформировалась полноценная поперечная волна в газе, которая обладала всеми свойствами, характеризующими данную волну. А именно, сформировалась плоскость поляризации волны, а также ближняя и дальняя зоны, свойства которых существенно отличались. Причём, если бы образование поперечной скорости имело чисто интерференционный характер, то в дальней зоне при r >> мы на основании выражения (15) и существующих представлений об акустическом потенциале (см. например [16, с. 24]) получили бы

Иными словами, дальняя зона просто не сформировалась бы, и весь процесс был бы локализован в ближней зоне. Однако экспериментальные результаты работы [15] свидетельствуют, что дальняя зона поперечной акустической волны сформировалась, в этой области сохранилась поляризация волны, а зависимость убывания амплитуды сигнала с расстоянием была пропорциональна 1/r. Это говорит о том, что в данном конкретном случае имеются не учитываемые стандартным формализмом факторы, позволяющие при отсутствии сдвиговых деформаций в среде сформироваться поперечной акустической волне в дальней зоне, со всеми характерными особенностями этой зоны. А именно, постоянством скорости распространения волны, сохранением плоскости поляризации и законом убывания амплитуды волны с расстоянием, пропорциональном 1/r.

Другой особенностью полученных экспериментальных данных была фиксация быстрого роста фазы запаздывания при большой неравномерности по диапазону в области ближнего поля, что не следует из существующих теоретических моделей излучения элементарных ЭМ излучателей. И это принципиально важный вопрос. В частности, в работе [11] было показано, что существующее представление, о том, что в ближней зоне "движения энергии нет; происходит лишь периодический обмен энергией между электрической и магнитной составляющими поля" [17, с. 99] основывается на некорректном пренебрежении фазами запаздывания при  r << . И несложно показать, что данное некорректное приближение общепринято. В частности, у Ландау: "На расстояниях же, малых по сравнению с длиной волны (kR₀ << 1) пренебрегаем членами 1/R₀ и 1/R₀² и полагаем exp(ikR₀) 1; тогда

(где - единичный вектор направления распространения волны, - дипольный момент системы зарядов, - вектор напряжённости электрического поля излучения - авт.), что соответствует статическому дипольному электрическому полю; магнитное поле в этом приближении, естественно, отсутствует" [10, с. 248].

Данное противопоставление теоретических исследований в области электромагнетизма экспериментальным результатам, представленным в [15], усложняется тем, что согласно [15], ближняя зона акустического поля распространяется на область до r = 10, а не r << , как это общепринято считать и в электромагнетизме, и в акустике. Это требует более детального сравнения именно экспериментальных характеристик поля для ближней зоны излучения. Результаты исследования в указанном направлении представлены в данной работе.