а графіку їх можна було б зобразити значно більше, але тоді б картина вийшла захаращеній і ненаглядній. Тому було вирішено брати максимум три найбільших пучка. Так само на даному графіку відсутня пряма проходження через воду, тому що при такому положенні п'єзоелементів звук не може відбитися в приймач за допомогою однієї лише води.
На графіку 3.5. можна спостерігати кутову залежність для відбиття і заломлення звуку. Як видно, сигнали відображення набагато потужніше і приходять швидше. Відображення відбувається із затримкою
приблизно 1,338 * 10-4 с. Заломлення відбувається із затримкою приблизно 1,622 * 10-4 с. Значно прискорені пучки в діапазоні заломлення (~ 25,5 °, ~ 250,5 °) швидше за все є наслідком дефектів феритів і віддзеркаленням від частин маніпулятора.
Щоб виключити можливість відбиття від стінок ємності, по-перше, сама ємність була взята великого розміру, щоб відбилося від стінки сигнал не потрапляв у використовуваний діапазон тимчасової затримай; по-друге, стінки судини динамічно екранувати дюралюмінію. При цьому відбите від стінок сигнал міняв би своє становище. Чого не спостерігалося. Отже, спостерігалися ефекти віддзеркалення і заломлення саме від феритів.
Наведений вище спосіб перевірки дає всі підстави вважати, що в діапазонах 0-90 °, 180-270 ° спостерігається зворотне лучепреломление.
Піки амплітуди відбиття знаходяться в 135 ° і 315 °. Близько цих піків з періодичністю в ~ 5 ° спостерігається збирання і розпад звукового пучка на кілька. Це ще раз показуєперіодичність даної структури.
.3 Теоретичні розрахунки
В експерименті використовувалася ємність з харчового пластику. Для кращої прохідності звуку, п'єзоелементи міцно притискалися до цієї ємності, трохи деформуючи її. Ширина ємності складає ~ 23 см. Саме уздовж її ширини і було вироблено вимір прямого проходження звуку через ФНК.
Маючи час затримки звуку у воді і знаючи загальновідому швидкість звуку у воді, можна визначити точний шлях, який проходив звук:
(3.1)
Тепер можна перевірити фактичну швидкість звуку в феррите Vf:
lf=0,006 м - товщина всіх феритів;
lw=0,22348 - 0,006=0,21748 м - товщина шару води;
Vw=1510 м / с - швидкість звуку у воді;
t=1,4661 * 10-4 c - час, за який звук доходить до приймача через ФНК.
, (3.2)
Vf=2331,4 м / с.
У даній роботі необхідно було показати залежність швидкості звуку від прикладеної до фериту магнітного поля. Однак такий залежності поки виявлено не було. Це може бути пов'язано з малими розмірами феритів. Зокрема завтовшки. Звук проходить у ферритах занадто малу відстань, щоб можна було виявити відчутні зміни в приходить імпульсі.
Вирішимо наступне завдання: якої товщини повинен бути ферит, щоб при зміні швидкості звуку на 30%, зміна затримки дорівнювало похибки вимірювання (тобто ширині піка)?
Зміна швидкості звуку в 30% взято для наочності. Реально таке збільшення малоймовірно. Необхідно знайти тимчасову затримку звуку t при накладенні поля:
, (3.3)
де Vf=Vf * 1,3 - швидкість звуку в феррите при накладенні магнітного поля.
t=1,46 * 10-4 с.
Тепер можна знайти шукану товщину фериту:
<...
