О введении ультразвука в жидкость. Ультразвуковой фонтан.
Продольная звуковая волна представляет собой периодически чередующиеся области сжатий и разрежений, которые распространяются в среде с постоянной скоростью. Следовательно, в каждой точке звукового поля существует переменное звуковое давление.
Вместе с тем звуковая волна оказывает и постоянное давление на встречающиеся на ее пути препятствия. Это давление звука называется радиационным.
Радиационное давление свойственно всем волнам вообще, независимо от их природы: и волны на поверхности жидкости, и звук, и свет «давят» на препятствия.
Радиационное давление ультразвука ответственно еще за один акустический эффект: ультразвуковой фонтан на границе раздела двух жидкостей или жидкости и газа.
На рисунке Рис1 представлен возможный вариант установки, обеспечивающей введение ультразвука в жидкость.
1-Пластмассовая чашечка с просверленным отверстием в донышке.
2-Торец вибратора.
3-Резиновый клей или пластилин.
4-Стеклянная или пластмассовая трубочка.
5-Резиновая прокладка.
6-Каркас обмотки возбуждения.
В чашечку налейте воду так, чтобы вибратор был закрыт слоем воды толщиной 4-8 мм. Включите генератор и настройте его в резонанс с вибратором: поверхность воды должна вспучиться, одновременно Вы услышете характерный кавитационный шум. Чем тоньше слой жидкости над вибратором, тем сильнее вспучивается поверхность воды, даже могут быть небольшие брызги, на рисунке Рис2 Вы можете посмотреть, как (приблизительно) это будет выглядеть.
Чтобы получить фонтан до 15 см высотой надо очень точно настроить уровень жидкости в чашечке. Удобно здесь пользоваться обычным медицинским шприцом. Уровень жидкости должен быть чуть-чуть ниже, чем торец вибратора.
Сначала следует налить воду на одном уровне с вибратором. Включите генератор, насторйте в резонанс. Если фонтана не образовалось, а вода просто затекла на торец вибратора, выключите вибратор и заберите из чашечки шприцом немного воды. Повторите операцию.
Когда Вы подберете оптимальный уровень воды, при настройке в резонанс вода начнет интенсивно распыляться. Это очень красивое и интересное явление.
Получив ультразвуковой фонтан один раз, второй раз Вам, несомненно, будет его легче получить, т.к. Вы уже будете знать, что следует увидеть, какие условия эксперимента необходимы для его наблюдения.
Вы наверняка заметите, что фонтан, появившись, давольно быстро ослабевает, это связано с расходом воды на аэтозоль.
В принципе, организовав медленную подачу воды на торец вибратора, тоже можно получить ультразвуковой фонтан.
Буду очень благодарен за советы по усовершенствованию конструкций замене старых деталей на современные(т.к. в схемах применяются старые транзисторы и даже лампы!!!)
