설정 이해
* 음향 격자 : 음향 격자는 매체의 밀도 또는 임피던스의 주기적 변화를 생성하는 장치입니다. 이 변화는 압전 변환기 또는 레이저 유발 그레이팅과 같은 다양한 방법을 통해 달성 될 수 있습니다.
* 초음파 파 : 이들은 이미징, 재료 테스트 및 청소를 포함한 다양한 응용 분야에서 사용되는 고주파 음파 (인간 청각 범위 이상)입니다.
* 회절 : 초음파 파가 음향 격자의주기적인 구조와 상호 작용할 때, 그들은 회절 격자를 통과하는 광파와 유사한 회절을 경험합니다.
원리
1. 격자 생성 : 음향 격자는 선 사이의 공지 된 간격으로 만들어집니다 (주기, 'd').
2. 초음파 상호 작용 : 초음파 파는 음향 격자에 닿습니다.
3. 회절 패턴 : 격자로 인해 초음파 파가 회절하여 건설적이고 파괴적인 간섭의 패턴을 만듭니다.
4. 회절 각도 : 회절 패턴의 특정 순서에 대한 회절 각도 (예 :1 차 최대)가 측정된다.
5. 속도 계산 : 알려진 격자 간격 (D), 회절 각도 (θ) 및 초음파 파 (F)의 주파수를 사용하여 초음파 파의 속도 (v)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
```
v =f * λ
```
어디:
* λ는 초음파 파의 파장입니다.
* λ는 격자 방정식을 사용하여 결정할 수 있습니다.
```
d * sin (θ) =n * λ
```
* n은 회절 최대 값의 순서입니다 (예 :1 차 최대의 경우 1).
속도를 측정하는 단계
1. 설정 : 알려진 주기성 (d)로 음향 격자를 만듭니다.
2. 초음파 소스 : 알려진 주파수 (F)로 초음파 파를 생성합니다.
3. 회절 : 초음파 파를 격자로 지시하고 회절 패턴을 관찰하십시오.
4. 각도 측정 : 회절 패턴의 특정 순서에 대한 회절 각도 (θ)를 측정하십시오.
5. 계산 : 위의 방정식을 사용하여 파장 (λ)과 초음파의 속도 (v)를 계산하십시오.
중요한 고려 사항
* 정확도 : 속도 측정의 정확도는 격자 간격의 정밀도, 초음파 파의 주파수 및 각도 측정에 따라 다릅니다.
* 격자 선택 : 격자 유형과 그 재료는 초음파의 주파수와 그로 이동하는 매체에 따라 선택되어야합니다.
* 중간 : 초음파의 속도는 이동하는 매체 (예 :공기, 물, 고형물)에 따라 달라집니다.
예
주기율이 0.1cm (d =0.001m) 인 음향 격자가 있다고 가정 해 봅시다. 격자를 통해 1MHz (F =10^6Hz)의 주파수로 초음파 파를 보냅니다. 1 차 회절 최대의 각도를 30도 (θ =30 °)로 측정합니다.
1. 파장 계산 :
```
d * sin (θ) =n * λ
0.001 m * sin (30 °) =1 * λ
λ =0.0005 m
```
2. 속도 계산 :
```
v =f * λ
v =10^6 Hz * 0.0005 m
V =500m/s
```
따라서이 경우 초음파의 속도는 500m/s입니다.
특정 유형의 음향 격자 또는이 측정 방법의 다른 측면을 자세히 살펴보고 싶다면 알려주십시오!
