SU1317470A1

SU1317470A1 - Phase plate

Info

Publication number: SU1317470A1
Application number: SU853851093A
Authority: SU
Inventors: Георгий Николаевич Сотириади
Original assignee: Сибирский физико-технический институт им.В.Д.Кузнецова
Priority date: 1985-01-28
Filing date: 1985-01-28
Publication date: 1987-06-15

Abstract

Изобретение относитс к области демонстрационных приборов по физике и позвол ет расширить круг демонстрационных возможностей в процессе преобразовани акустического пучка волн. Помеща фазовую пластину между источником звука, наход щимс в фокусе зеркала, создают соответствующий фазовый сдвиг волнового фронта в зависимости от зоны его перекрыти фазовой пластиной и от формы волноводов фазовой пластины. Фазова пластина состоит из размещенных на основании I одинаково ориентированных и распоЛо-( женных концентрично один другому волноводов 2, каждый из которых имеет форму, образованную усечением правильного конуса телом вращени ,при этом угол наклона образующей конуса к основанию определ етс соотношением об Н arccos --р, где -л - длина падающей акустической волны Н - максимальна толщина фазовой пластины, а телом вращени может быть, например, геликоид или параболоид. При внесении в волновой фронт акустического пучка волн фазовой пластины, образованной усечением правильных конусов геликоидом, демонстрируют различные, случаи синфазности волнового фронта, а помеща в волновой фронт фазовую пластину, образованную усечением правильных.конусов параболоидом, демонстрируют полную таутохронность волнового фронта. 2 з.п. ф-лы. 3 ил. 7 4;: Ф1/г.7The invention relates to the field of demonstration devices in physics and allows expanding the range of demonstration possibilities in the process of converting an acoustic beam of waves. By placing a phase plate between the sound source located at the focus of the mirror, a corresponding phase shift of the wave front is created depending on the zone of its overlap by the phase plate and the shape of the waveguides of the phase plate. The phase plate consists of uniformly oriented and arranged concentrically one-to-one waveguides 2 placed on the base of I, each of which has a shape formed by the rotation of the regular cone by the body of rotation, and the angle of inclination of the generatrix to the base is determined by the ratio of N p, where -l is the length of the incident acoustic wave H is the maximum thickness of the phase plate, and the body of rotation can be, for example, a helicoid or a paraboloid. When entering the wave front of an acoustic beam of waves, the phase formation The stars formed by the truncation of regular cones by a helicoid show different cases of wave front synphase, and by placing a phase plate formed by truncating the regular cones with a paraboloid on the wave front, they show full tautochronicity of the wave front. 4 ;: F1 / g7

Description

1one

Изобретение относитс к области демонстрационных приборов по физике и может быть использовано, например в учебном процессе при чтении курсо акустики, оптики, теории волн и т,пThe invention relates to the field of demonstration devices in physics and can be used, for example, in the educational process in reading the course of acoustics, optics, theory of waves, and so on.

Целью изобретени вл етс повышение нагл дности демонстрации преобразовани акустического пучка волThe aim of the invention is to increase the consistency of the demonstration of the conversion of an acoustic beam

На фиг.1 представлена фазова пластина, волноводы которой образованы усечением правильных конусов геликоидом; на фиг.2 - то же, но волноводы образованы усечением правильных конусов параболоидом; на фиг.З - схема проведени опытов.Figure 1 shows a phase plate, the waveguides of which are formed by the truncation of regular cones by a helicoid; figure 2 - the same, but the waveguides are formed by the truncation of regular cones with a paraboloid; Fig. 3 shows the experimental design.

Фазова пластина состоит из размещенных на основании 1 одинаково ориентированных и расположенных кон центрично один другому волноводов 2, казвдый из которых имеет форму, образованную усечением правильного конуса телом вращени , при этом уго наклона образующей конуса к основанию определ етс соотношениемThe phase plate consists of waveguides 2 that are equally oriented and concentric with each other and are located on the base 1, each of which has a shape formed by the body of rotation truncating the correct cone, and the slope of the forming cone to the base is determined by the ratio

Н об arccos H about arccos

где Л - длина падающей акустическойwhere L is the length of the incident acoustic

волныJwavesJ

Н - максимальна толщина фазовой пластины.H is the maximum thickness of the phase plate.

При этом телом вращени может быть, -например, геликоид, шаг Kofo- рого равен максимальной толщине фазовой пластины, или параболоид, заданный уравнением In this case, the rotation body can be, for example, a helicoid, the step of Kofoy is equal to the maximum thickness of the phase plate, or a paraboloid given by the equation

h; Н(h; H (

где Н;,Г; текущие высота и радиусwhere H;, G; current height and radius

параболоида;paraboloid;

R - радиус фазовой пластины Н - максимальна толщина фазовой пластины.R is the radius of the phase plate H - the maximum thickness of the phase plate.

Помеща фазовую пластину между источником звука 3, наход щимс в фокусе зеркала 4, и приемником звук 5, наход щимс в фокусе зеркала 6, создают соответствуюпщй фазовый сдвиг падающего на фазовую пластину волнового фронта в зависимости от зоны его перекрыти фазовой пластиной и от формы волноводов фазовой пластины.Placing the phase plate between the sound source 3 located in the focus of the mirror 4 and the sound receiver 5, which is in the focus of the mirror 6, creates the corresponding phase shift of the wave front incident on the phase plate depending on its phase-plate overlap and phase shape plates.

При внесении в волновой фронт акустического пучка волн фазовой пластины, образованной усечением правильных конусов геликоидом, деWhen introducing into the wave front of an acoustic beam, waves of a phase plate, formed by truncating the correct cones by a helicoid, de

0202

монстрируют различные случаи синфаз- ности волнового фронта.monstrate various cases of wavefront synphase.

Помеща в волновой фронт акустического пучка волн фазовую пластину,Placing a phase plate on the wavefront of the acoustic wave,

образованную усечением правильных конусов параболоидом, демонстрируют полную таутохронность волнового фронта.formed by truncation of regular cones by a paraboloid, demonstrate the full tautochronism of the wave front.

Применение предлагаемой фазовойApplication of the proposed phase

пластины позволит существенно расширить круг демонстрационных возможностей в процессе преобразовани акус тического пучка волн, например, в учебном процессе при изучении курсов акустики, оптики, теории волн и т.п.The plates will significantly expand the range of demonstration possibilities in the process of converting an acoustic wave of waves, for example, in the educational process when studying courses in acoustics, optics, theory of waves, etc.

Claims

1. A phase plate for demonstrating the conversion of an acoustic wave of waves, containing waveguides equally oriented and equally spaced one from another, characterized in that, in order to expand didactic possibilities, the waveguides are arranged concentrically to one another and each of them has a shape formed by truncating the correct cone with the body of rotation, and the angle of inclination of the generatrix of the cone to the base is determined by

S-th

where L is the length of the incident acoustic

waves; H - maximum phase thickness

plates.

2. Plate pop, 1, is distinguished by the fact that the waveguides have a shape formed by the truncation of regular cones by a helicoid, whose pitch is equal to the maximum thickness of the phase plate.

3. Plate pop.1, characterized in that the waveguides have a shape formed by the truncation of regular cones by a paraboloid given by the equation

h; H (

where h;, r - current height and radius

paraboloid;

R.- radius of the phase plate; H - maximum - the thickness of the phase plate.

erig.2