Акустика и ультразвук
-
Эффект Доплера: изменение частоты волны при движении источника и наблюдателя
Эффект Доплера: изменение частоты волны при движении источника и наблюдателя. Объяснение явления, примеры (звук сирены). Физика, волны, частота.
-
Групповая скорость волны: Сверхсветовое распространение и его ограничения
Групповая скорость волны: определение, примеры и история изучения. Разница между групповой и фазовой скоростью, влияние на распространение волн.
-
Гармонический осциллятор в классической механике
Гармонический осциллятор в классической механике: сила восстановления, пропорциональная смещению. Демпфирование, частота, амплитуда колебаний.
-
Интерференция волн и её проявление в радиосвязи
Интерференция в радиосвязи: физическое явление наложения волн, усиление или ослабление сигнала в зависимости от фазы. Принцип суперпозиции волн.
-
Длина волны: определение и характеристики
Длина волны: определение, физика и математика. Расстояние между одинаковыми фазами волны (греч. λ). Частота, волновые процессы и характеристики.
-
Волны: колебания и распространение возмущений.
Волны в физике, математике и инженерии: определение, типы (бегущие и стоячие), характеристики и уравнение волны. Объяснение колебаний и частоты.
-
Затухание в физике: причины, измерение и применение.
Ослабление сигнала в физике: постепенная потеря интенсивности потока в среде. Примеры: свет, звук, рентген. Применение в технике и связи.
-
Стоячие волны: физика и проявления
Стоячие волны в физике: определение, характеристики (узлы, антиузлы), описание Фарадеем. Неизменяющаяся в пространстве волна, постоянная амплитуда.
-
Волноводы: принципы, типы и применение.
Волноводы: структура для эффективной передачи волн (звука, света, радио). Направляют энергию, предотвращая рассеивание. Применение в технике.
-
Светоизлучение при схлопывании пузырьков, вызванное звуком
Сонолюминесценция: свечение при схлопывании пузырьков в жидкости под воздействием звука. Открытие 1934 года, механизмы и виды явления.
-
Гидрофон: принцип работы и история создания
Гидрофон: подводный микрофон для записи звука. Принцип работы, пьезоэлектрический преобразователь, акустический импеданс воды и воздуха.
-
Поперечные волны: определение и свойства
Поперечные волны в физике: определение, отличие от продольных, распространение энергии без переноса вещества. Электромагнитные волны – примеры.
-
Диагностическое и терапевтическое применение ультразвука в медицине.
УЗИ: диагностика и лечение с помощью ультразвука. Визуализация органов, тканей, сосудов, измерение параметров. УЗИ при беременности (акушерское УЗИ).
-
Механические волны: типы, свойства и распространение энергии
Механические волны в физике: колебания материи, передача энергии через среду. Узнайте об условиях возникновения и свойствах волн, упругости и инерции.
-
Тепловой насос, работающий на звуке
Тепловой насос на звуке: термоакустические двигатели без хладагента и движущихся частей. Эффективная альтернатива холодильникам, использующая звук для перекачки тепла.
-
Синусоидальная волна: свойства и применение
Синусоидальная волна: определение, свойства и применение в физике, математике и инженерии. Анализ Фурье и гармонические колебания. ∿
-
Микромеханические устройства: принципы и применение.
Микромашины: создание, размеры (100 нм - 100 мкм), применение в акселерометрах и механизмах. Технологии изготовления: поверхностная и объемная обработка.
-
Визуализация звуковых колебаний: от фигур Хладни до киматики.
Киматика: создание видимых узоров вибрацией. Исследование явлений модальных колебаний, эксперименты с частотой и формами, как у Ханса Дженни.
-
Поверхностные акустические волны: свойства и применение.
Поверхностные акустические волны (ПАВ) – упругие волны, распространяющиеся по поверхности материалов. Применение в сенсорах, свойства и история открытия Рэлеем.
-
Самоколебания: теория и применение.
Самоколебания: генерация периодических колебаний без внешней периодичности. Отличие от вынужденных колебаний, причины и роль обратной связи.
-
Узоры колебательного движения в системе.
Нормальные моды колебаний: частоты, фазы, резонанс. Описание колебательных систем, их собственных частот и применения в физике и инженерии.
-
Резонаторы: принципы, типы и применение.
Резонаторы: устройства, усиливающие колебания на определенных частотах. Применение в музыке, электронике и для фильтрации сигналов. Что такое резонанс?
-
Разрежение: Физический процесс уменьшения плотности
Разрежение: снижение плотности объекта, противоположное сжатию. Волны разрежения возникают после ударных волн и расширяются со скоростью звука. Физика.
-
Термоакустика: взаимодействие тепла и звука.
Термоакустика: преобразуйте тепло в звук и обратно! Энергия солнца и отходы – источник питания. Простота, надежность и контроль для тепловых двигателей.
-
Трубка Рике: Преобразование тепла в звук и резонанс
Трубка Рике: акустический феномен резонанса, преобразующий тепло в звук. Откройте для себя принцип работы и историю открытия профессора Рике (1859).
-
Дисперсионные соотношения: связь длины волны, волнового числа и частоты.
Дисперсионные соотношения в физике: связь длины волны, волнового числа и частоты. Влияние среды на скорость волн, затухание и распространение.
-
Волны и колебания струн: от звука к стробоскопическому эффекту
Волны и колебания струн: основы звука и музыкальных инструментов. Резонанс, частота, длина струны – как создаются музыкальные тоны.
-
Узел стоячей волны: определение и свойства
Узел (волна): точки с минимальной амплитудой колебаний. Важны в музыке (гитара) и физике стоячих волн. Антиузел – максимум амплитуды.
-
Киматика: Визуализация звуковых волн Хансом Йенни
Ганс Дженни: киматика, изучение акустических явлений и влияния звуковых волн. Швейцарский врач и ученый, автор термина "киматика". Книги о волновых феноменах.
-
Диафрагмы в акустике: материалы, конструкция и применение.
Диафрагма в акустике: принцип работы, устройство и применение в микрофонах, динамиках и человеческом ухе. Преобразование звука и вибраций.
-
Кварцевый микровесовой анализатор: принцип работы и применение.
Кварцевый микровесовой анализатор (QCM) измеряет изменение массы на поверхности по частоте кристалла. Применение: вакуум, газ, жидкости, анализ адгезии молекул.
-
Модальный анализ: методы и применение вибрационного тестирования.
Модальный анализ: определение собственных частот, форм колебаний и демпфирования объектов. Методы – ударный молоток и вибростенд. Экспериментальное тестирование!
-
Волны Фарадея: Нелинейные стоячие волны на жидкости
Волны Фарадея: нелинейные стоячие волны на жидкости в вибрирующем сосуде. Возникают при превышении частоты вибраций, описаны Майклом Фарадеем в 1831 году.
-
Демпфирование в колебательных системах
Демпфирование в колебательных системах: потеря энергии, снижение или прекращение колебаний. Виды: вязкое, трение, излучение. Объяснение и примеры.
-
Звенящие скалы: загадка поющих камней.
Поющие камни: загадочные скалы, издающие звук при ударе! Узнайте о литофонах, местах их нахождения и научных теориях происхождения этого явления.
-
Ионно-акустические волны в плазме: дисперсионные соотношения и свойства.
Ионно-акустические волны в плазме: описание, свойства и роль в эволюции плотности. Влияние электромагнитных полей и магнитного поля. Физика плазмы.
-
Скорость звука в химических элементах
Скорость звука в элементах: типы волн (продольные, поперечные, растяжения), значения для Li, Be, C, Na, Mg, Al и др. Таблицы и данные по температуре.
-
Ультразвуковая обработка: принципы и применение.
Ультразвуковая обработка (соникация): применение звуковой энергии в лаборатории для экстракции веществ, перемешивания и укрепления материалов.
-
Ленточный микрофон: принцип работы, характеристики и применение.
Ленточные микрофоны: принцип работы, устройство и характеристики. Бинаправленные микрофоны с алюминиевой лентой для качественной звукозаписи.
-
Ultrasonic flow meter
-
Акустическая смазка: снижение трения посредством звука.
Акустическая смазка: снижение трения при помощи звука и вибрации. Оптимальная частота зависит от размера частиц. Эффект снижения коэффициента трения.
-
Acoustic wave equation
-
Акустический доплеровский профилометр течений (ADCP)
Акустический допплеровский профилометр тока (ADCP): измерение скорости течения воды с помощью звуковых волн. Принцип работы, частоты, применение в гидрологии.
-
Поглощение звука: принципы, материалы и применение.
Поглощение звука: как материалы преобразуют звуковую энергию в тепло, уменьшая отражение и эхо в помещениях. Акустика, звукоизоляция, передача энергии.
-
Ultrasonic cleaning
-
Ангармонические колебания и отклонение от гармонического осциллятора
Ангармонические осцилляторы: отклонение от гармонических колебаний в физике. Теория возмущений, частоты, амплитуда, численные методы.
-
Сонохимия: Влияние ультразвука на химические процессы в жидкостях.
Сонохимия: влияние ультразвука на химические реакции в жидкостях. Изучение акустической кавитации, ускорение реакций, история открытия (Вудс, Лумис).
-
Резонансные явления в звуке и музыкальных инструментах
Акустический резонанс: усиление звука на частотах колебаний объекта. Важно для музыкальных инструментов и звуковых устройств. Объяснение явления и гармоник.
-
Трубка Кундта: Экспериментальное изучение скорости звука
Трубка Кундта: эксперимент для измерения скорости звука в газах и твердых телах. Наглядно демонстрирует продольные и стоячие волны. История и применение.
-
Контактный микрофон: принцип работы и применение
Контактный микрофон: принцип работы, применение в музыке и сложных условиях. Улавливает звук через вибрации твёрдых тел, а не воздуха. Piezo-сенсоры.
-
Импеданс динамического громкоговорителя: характеристики и параметры.
Импеданс динамиков: ключевая электрическая характеристика, влияющая на качество звука. Узнайте о кривых импеданса и принципах работы динамических излучателей.
-
Акустические волноводы: структура и принципы работы.
Акустический волновод: структура для направления звуковых волн. Примеры: звуковые трубы, ушной канал, стетоскоп. Применение в акустике и технике.
-
Акустическая очистка в системах обработки сыпучих материалов
Акустическая очистка – эффективный метод удаления налипаний в системах хранения сыпучих материалов (зерно, порошки). Использует звуковые волны для безопасной очистки.
-
Колебания проводов линий электропередач под воздействием ветра (Колебания галопа)
Галопирование проводов ЛЭП: низкочастотные колебания из-за ветра. Опасность столкновения, поломка опор и изоляторов. Причины и риски.
-
Тонкоплёночные акустические резонаторы (ТПАР): принципы и материалы.
Резонаторы TFBAR/FBAR: пьезоэлектрические устройства для высокочастотных приложений (100 МГц – 20 ГГц). Миниатюрные размеры, высокая частота, применение в электронике.
-
Виброизоляция: принципы, методы и характеристики.
Виброизоляция: защита от нежелательных колебаний в зданиях и механизмах. Пассивные и активные методы снижения вибрации для комфорта и безопасности.
-
Резонансы помещений и методы их устранения.
Резонансы помещений (room modes): влияние на звук в диапазоне 20-200 Гц. Стоячие волны, неровная АЧХ, проблемы точного воспроизведения звука.
-
Scophony
-
Acoustic wave