Линза акустическая

Линза акустическая, устройство для изменения сходимости звукового пучка (фокусировки звука). Подобно оптическим линзам, акустическая Л. ограничены двумя рабочими поверхностями и выполняются из материала, скорость звука в котором отлична от скорости звука в окружающей среде, с тем, чтобы показатель преломления n отличался от единицы. Для достижения наибольшей прозрачности волновое сопротивление этого материала должно быть близко к волновому сопротивлению среды, а вязкие потери в нём — минимальны. Акустические Л. могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными, в последних двух случаях твёрдая оболочка Л. должна обладать наибольшей прозрачностью. Для работы в жидких средах материалом Л. являются пластмассы (n = 0,5—0,8), хлороформ, четырёххлористый углерод (n = 1,3—1,4). Для работы в газах, например в воздухе, наряду с линзами, наполненными водородом или углекислым газом, применяются т. н. неоднородные акустические Л., объём которых заполнен шариками, сетками и т. п. Неоднородные рассеивающие воздушные Л. применяются для улучшения характеристик направленности громкоговорителей. Твёрдые и жидкие Л. служат для получения звуковых изображений, для целей дефектоскопии, медицинской диагностики, а также для концентрации ультразвука при различных его технологических и биологических применениях.

Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957.

ЛИНЗА акустическая

устройство для фокусировки звука путём изменения длины пути, проходимого акустич. волной, и её преломления (рефракции) на граничных поверхностях. Свойства Л. определяются свойствами материала линзы и окружающей её среды и формой преломляющих поверхностей линзы. Показатель преломления Л. n=с1/с2, где с2 и с1 — скорости волн в материале линзы и в окружающей среде соответственно. При n>1 (с2<с1) собирающая линза имеет хотя бы одну выпуклую преломляющую поверхность и наз. замедляющей. При n<1 (c2>c1) собирающая Л. имеет хотя бы одну вогнутую преломляющую поверхность в наз. ускоряющей. Материал для Л. должен обладать миним. затуханием и волновым сопротивлением, близким к волновому сопротивлению окружающей среды. Л. изготавливают из тв. материалов, жидкостей и газов. В последних двух случаях используют оболочку, обеспечивающую макс. прохождение энергии и незначит. отклонение лучей при преломлении. Ускоряющие Л. обладают меньшими сферич. аберрациями, чем замедляющие.

Рис. 1. Волноводная линза: х — расстояние от плоского фронта волны до фокуса F', l — длина звук. волны.

В неоднородных Л. величина л изменяется непрерывно по заданному закону. Объём таких линз может быть заполнен слоями с различными n, сетками, шарами и др. телами, создающими неоднородную среду. Л., имеющие форму сферы или прямого кругового цилиндра, наз. сферообразными или цилиндрообразными. Л. из совокупности сходящихся к фокусу волноводов наз. волноводными (рис. 1), а Л., у к-рых преломляющая поверхность имеет плавный профиль, а непреломляющая — ступенчатый, наз. зональными (рис. 2).

Рис. 2. Зональная линза.