超音波全反射法による音速の測定について
- 超音波全反射法を使用して固体中の音速を測定する方法について解説します。
- 超音波の送波子からアクリル板に音波を当て、透過波を受波子で受け取ることで音速を測定できます。
- また、臨界角を変えることで固体中での超音波の振る舞いを観察できます。
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超音波 全反射法による音速の測定について
送波子からアクリル板に超音波を当て、透過波を受波子で受け取ることで時間差と音圧を測定し、またアクリル板の角度を変えていくことで臨界角を測定し、固体中での超音波の音速を求める実験をやっています。 固体中では横波も発生し、横波は縦波よりも速度が遅いので、縦波の音速でみた全反射角を超えても、横波の透過波が現れるのは分かります。 ですが、さらに横波の全反射角を超えてもまた透過波が現れる理由が分かりません。全反射法と矛盾してるように思えるのですが。。。 実はとても簡単に理解できる事なのかもしれませんが、しばらく考えても答えが出なかったので質問します。 大学生レベルで理解できる回答、お待ちしています。
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アクリル板が十分大きくないと音が回り込みます．（回折）連続波で測定してるような場合は水槽（水中で実験の場合）の壁からの反射があります．この場合はある程度短いバースト波にする必要があります．さらに臨界角で音を入射した場合，板の厚さが波長程度かそれ以下の場合ラム波が励起されそれが再放射することによって透過波があるかのように見えることがあります．
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