Отражение ультразвука ( при нормальном падении волн )

Преломление и трансформация ультразвуковых колебаний при наклонном падении волн. Критические углы.

При наклонном падении, продольной волны со скоростью С_l , из твердой среды один в среду два, на границе этих сред происходит: отражение (С_l1) , преломление (С_l2) и трансформация (С_t2) и расцепление волны.

β – угол падения

β_t, β_l – углы отражения

α – углы ввода

На практике для обеспечения падения продольных волн под углом между пьезоэлементом и контролируемой деталью располагают призму из оргстекла.

 

 

Коэффициент отражения:

R = I_отр / I_пад

Коэффициент прохождения:

D = 1 – R = I_отр / I_пад

На отражении упругих волн от нисплошностей основана выявляемость дефектов при эходефектоскопии, так как по своим акустическим свойствам нисплошность это есть другая акустическая среда (среда 2 ).

Нисплошность: трещины, шлаки …

1 R от трещины или поры,примерно 1

2 R от шлаков, примерно 0,5

12. Законы отражения и преломления:

Они аналогичны законам геометрической оптики:

1 отраженные и преломленные лучи лежат в одной плоскости которая образуется падающей волной и нормалью

2 угол отражения продольной волны равен углу падения

3 углы падения и отражения и преломления подчиняются закону Снелиуса.

 

При увеличении угла β углы α_l2 и α то же увеличиваются и при некотором значении угла β = β_кр.1 продольная волна С_l2 будет направлена по поверхности не попадая в среду два.

При дальнейшем увеличении угла до β_кр.2 по поверхности будут направлены только сдвиговые волны.