Поверхностно-акустические волны


Поверхностно-акустические волны
Типичное ПАВ устройство, используемое, например, в качестве полосового фильтра[1]. Поверхностная волна генерируется слева через приложение переменного напряжения через проводники, изготовленные печатным методом. При этом электрическая энергия преобразуется в механическую. Двигаясь по поверхности механическая высокочастотная волна меняется. Справа — приёмные дорожки снимают сигнал, при этом происходит обратное преобразование механической энергии в переменный электрический ток, через нагрузочный резистор.

Пове́рхностные акусти́ческие во́лны(ПАВ) — упругие волны, распространяющиеся вдоль поверхности твёрдого тела или вдоль границы с другими средами. ПАВ подразделяются на два типа: с вертикальной поляризацией и с горизонтальной поляризацией (волны Лява).

К наиболее часто встречающимся частным случаям поверхностных волн можно отнести следующие:[2]

  • Волны Рэлея (или рэлеевские), в классическом понимании распространяющиеся вдоль границы упругого полупространства с вакуумом или достаточно разреженной газовой средой.
  • Затухающие волны рэлеевского типа на границе твердого тела с жидкостью.
  • Незатухающая волна с вертикальной поляризацией, бегущая по границе жидкости и твердого тела со скоростью
  • Волна Стонли, распространяющаяся вдоль плоской границы двух твердых сред, модули упругости и плотности которых не сильно различаются.
  • Волны Лява — поверхностные волны с горизонтальной поляризацией (SH типа), которые могут распространяться в структуре упругий слой на упругом полупространстве.

Содержание

Волны Рэлея

Волны Релея , теоретически открытые Релеем в 1885 году, могут существовать в твердом теле вблизи его свободной поверхности, граничащей с вакуумом. Фазовая скорость таких волн направлена параллельно поверхности, а колеблющиеся вблизи нее частицы среды имеют как поперечную, перпендикулярную поверхности, так и продольную составляющие вектора смещения. Эти частицы описывают при своих колебаниях эллиптические траектории в плоскости, перпендикулярной поверхности и проходящей через направление фазовой скорости. Указанная плоскость называется сагиттальной. Амплитуды продольных и поперечных колебаний уменьшаются по мере удаления от поверхности вглубь среды по экспоненциальным законам с различными коэффициентами затухания. Это приводит к тому, что эллипс деформируется и поляризация вдали от поверхности может стать линейной. Проникновение волны Релея в глубину звукопровода составляет величину порядка длины поверхностной волны. Если волна Релея возбуждена в пьезоэлектрике, то как внутри него, так и над его поверхностью в вакууме будет существовать медленная волна электрического поля, вызванная прямым пьезоэффектом.

Применяются в сенсорных дисплеях с поверхностными акустическими волнами. [3]

Затухающие волны рэлеевского типа

Затухающие волны рэлеевского типа на границе твердого тела с жидкостью.

Незатухающая волна с вертикальной поляризацией

Незатухающая волна с вертикальной поляризацией, бегущая по границе жидкости и твердого тела со скоростью

Волна Стонли

Волна Стонли, распространяющаяся вдоль плоской границы двух твердых сред, модули упругости и плотности которых не сильно различаются.

Волны Лява

Волны Лява — поверхностные волны с горизонтальной поляризацией (SH типа), которые могут распространяться в структуре упругий слой на упругом полупространстве.

Примечания

  1. Например, фильтры на поверхностных акустических волнах для электроники цветных стационарных телевизионных приёмников.
  2. Эффективная физика
  3. «Устройства на поверхностных акустических волнах в системах и средствах связи» А. Багдасарян

См. также

Волны на воде

Ссылки

  • Физическая энциклопедия, т.3 — М.:Большая Российская Энциклопедия стр.649 и стр.650.



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Поверхностно-акустические волны" в других словарях:

  • Пьезоэлектрик — Создание электрического напряжения пьезоэлектриком. Амплитуда колебаний диска сильно преувеличена для наглядности. Пьезоэлектрики  диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то есть те, которые могут либо под действием деформации… …   Википедия

  • Пьезоэлектрическая керамика — Создание электрического напряжения пьезоэлектриком. Амплитуда колебаний диска сильно преувеличена для наглядности. Пьезоэлектрики диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то есть те, которые могут либо под действием деформации индуцировать …   Википедия

  • Пьезоэлектрики — Создание электрического напряжения пьезоэлектриком. Амплитуда колебаний диска сильно увеличена для наглядности. Пьезоэлектрики  диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то есть те, которые могут либо под действием деформации индуциро …   Википедия

  • Сенсорный экран — Сенсорная панель …   Википедия

  • ПОВЕРХНОСТЬ — граница разделамежду двумя контактирующими средами. В разл. ситуациях употребляются такжетермины: свободная, или атом но чистая, П. (П. твёрдого тела в вакууме …   Физическая энциклопедия

  • Touch screen — Сенсорная панель Nintendo DS  карманная игровая приставка с двумя экранами; нижний  сенсорный. Рядом  перо от неё. Информационный автомат с сенсорным экраном …   Википедия

  • Сенсорный монитор — Сенсорная панель Nintendo DS  карманная игровая приставка с двумя экранами; нижний  сенсорный. Рядом  перо от неё. Информационный автомат с сенсорным экраном …   Википедия

  • ПАВ — ПАВ  сокращение, которое может означать: Поверхностно активные вещества  химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения. Поверхностные акустические волны … …   Википедия

  • Лазерный диод — Лазерный диод  полупроводниковый лазер, построенный на базе диода. Его работа основана на возникновении инверсии населённостей в области p n перехода при инжекции носителей заряда.[1][2] Содержание 1 П …   Википедия

  • СЕРДЦЕ — СЕРДЦЕ. Содержание: I. Сравнительная анатомия........... 162 II. Анатомия и гистология........... 167 III. Сравнительная физиология.......... 183 IV. Физиология................... 188 V. Патофизиология................ 207 VІ. Физиология, пат.… …   Большая медицинская энциклопедия