и * л
Издательство
иностранной
литературы
ж
DER ULTRASCHALL
UND SEINE ANWENDUNG IN
WISSENSCHAFT UND TECHNIK
VON
DR. LUDWIG BERGMANN
6 vollig iiberarbeitete und
erweiterte Auflage mit 609 Bildern
Zurich, 1934
Л. БЕРГМАН
УЛЬТРАЗВУК
И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
Перевод с немецкого
Под редакцией
В. С. ГРИГОРЬЕВА и Л. Д. РОЗЕНБЕРГА
195 6
ИЗДАТЕЛЬСТВО
ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Москва
Scan AAW
Редакция литературы по физике
Заведующий редакцией проф. А. Л. СОКОЛОВ
ОТ РЕДАКТОРОВ
Предлагаемая вниманию читателей книга
проф. Бергмана представляет собой обширную
энциклопедию ультраакустики. Потребность в
книге такого рода ощущается с каждым годом
все больше и больше, так как ультраакустика
в своем развитии захватывает все новые области
физики и техники. В таких условиях, естествен-
но, затрудняется ознакомление с литературой,
в особенности периодической, поскольку коли-
чество опубликованных на сегодняшний день
научных работ в этой области подходит к 8000.
Настоящий перевод сделан с последнего,
шестого издания, вышедшего в 1954 г. Автор
при написании книги использовал свыше 5000
работ и систематизировал их в виде обзоров
по отдельным вопросам. Следует отметить, что
при переработке этого огромного материала
автор допустил довольно много мелких по-
грешностей; это относится к описанию про-
цессов работы некоторых приборов и устройств,
химической терминологии, библиографическим
данным и др. При редактировании перевода
замеченные ошибки были по возможности
исправлены путем сопоставления с оригиналь-
ными работами; в отдельных случаях даны необ-
ходимые примечания и ссылки на не упомянутые
автором работы, в частности советских ученых,
хотя эта часть библиографии представлена в кни-
ге довольно полно; кроме того, в библиографии
добавлено около 100 работ.
Мы надеемся, что капитальный труд проф.
Бергмана принесет пользу всем лицам, работаю-
щим в области ультразвука и его применений,
а также всем интересующимся этим новым раз-
делом физической и технической акустики.
Перевод выполнен Б. Г. Белкиным (гл. I, II,
§ 1—3 гл. III и § 1—4, 8—11 гл. VI), М. А. Иса-
ковичем (гл. IV и V), Г. П. Мотулевич (§4 гл. III)
и Н. Н. Тихомировой (§ 5—7, 12 и дополнение
гл. VI).
Гл. I, II, III и § I—4 гл. VI редактировал
Л. Д. Розенберг, гл. IV, V и § 5—12 и дополне-
ние гл. VI—В. С. Григорьев.
В. С. Григорьев,
Л, Д. Розенберг,
Scan AAW
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА К ШЕСТОМУ ИЗДАНИЮ
Пятое издание настоящей книги (первое изда-
ние после войны), вышедшее осенью ,1949 г.,
за истекшие четыре года полностью разошлось.
Вместе с тем число работ, посвященных ультра-
звуку, за это время почти удвоилось—многие
работы военных и послевоенных лет увидели
свет уже после выхода пятого издания. Желание
включить в текст эти новые работы потребовало
переработки всей книги и привело к многочислен-
ным дополнениям и изменениям. Достаточно
сказать, что число иллюстраций возросло с 460
до 609, число таблиц—с 83 до 117, а список лите-
ратуры охватывает теперь 5150 работ.
В последнее время ультразвук находит все
более широкое применение в естествознании,
технике, медицине. Поэтому я предпослал книге
главу об основных законах акустики, имеющую
своей целью познакомить читателя, не знакомого
с этим разделом физики, с важнейшими величи-
нами, характеризующими звуковое поле, с за-
конами отражения и преломления звука, с про-
хождением звука через границы раздела, с ин-
терференцией и поглощением звука. В остальном
построение книги осталось без изменений. Зна-
чительно расширены разделы, касающиеся маг-
нитострикционных и пьезоэлектрических излу-
чателей; в числе прочих описаны излучатели,
использующие новые пьезоэлектрические мате-
риалы—керамику титаната бария и кристаллы ди-
гидрофосфата аммония (ADP). В третьей главе до-
бавлен раздел, посвященный методам визуализа-
ции ультразвуковых колебаний, в первом^ пара-
графе четвертой главы—раздел о скорости звука в
расплавах. Второй параграф четвертой главы рас-
ширен за счет разделов, посвященных влиянию
объемной вязкости на поглощение звука, а также
измерению сдвиговых вязкости и упругости
жидкостей. В третий параграф шестой главы
введен раздел об измерении скоростей потока
с помощью ультразвука. Главы об измерении
скорости и поглощения звука в жидких, газо-
образных и твердых телах частично написаны
заново. Это же относится к параграфам, касаю-
щимся применения ультразвука в технике связи
и при испытании материалов. Из параграфа,
посвященного химическим действиям ультразву-
ка, выделены в самостоятельный параграф во-
просы, связанные с электрохимическими про-
цессами.
Как и в предыдущих изданиях, основное вни-
мание уделяется экспериментальным данным,
а многочисленные теоретические работы упоми-
наются лишь в той мере, в какой это необходимо
для понимания материала книги. Моей задачей
в первую очередь было дать обзор современного
состояния ультраакустики. Я ставил также
своей целью по возможности полно осветить
касающуюся ультразвука литературу. При этом
не были оставлены без внимания и небольшие
сообщения и патенты, ибо они играют важную
роль в вопросах приоритета.
По полноте упоминаемых материалов книга
теперь приобрела характер справочника; при
этом не всегда оказывалось возможным крити-
чески оценить многие работы. Больше всего мне
хотелось, чтобы всякий, сталкивающийся тем
или иным образом с ультразвуком, мог найти
в книге указание на то, какими средствами и с
каким успехом решалась интересующая его
задача.
8
Предисловие автора к шестому изданию
Я надеюсь, что шестое издание книги будет
встречено читателями не менее благосклонно,
чем предыдущие ее издания, и что результаты
вложенных в книгу усилий и труда окажутся
ценным подспорьем для специалистов и учащих-
ся, занимающихся вопросами ультразвука.
Считаю своим приятным долгом выразить
благодарность многочисленным коллегам в Гер-
мании и за границей за предоставленные ими
оттиски их работ, за указание опечаток, а также
за ценную критику и полезные советы. Особую
благодарность приношу проф. Сата (Токио),
предоставившему в мое распоряжение перечень
японских работ по ультразвуку. За интересные
дискуссии и некоторые ценные советы по содер-
жанию и стилю книги я благодарен проф. Борг-
нису (в настоящее время Пасадена, США), д-ру
Хютеру (в настоящее время Массачусетский тех-
нологический институт, США) и проф. Шаафсу
(Берлин). Эта благодарность относится также
к ряду фирм, предоставивших мне проспекты
и иллюстративные материалы.
Л. Бергман.
Ветцлар, март 1954.
ВВЕДЕНИЕ
Под ультразвуковыми колебаниями в аку-
стике понимают такие колебания, частота кото-
рых лежит за верхним пределом слышимости
человеческого уха, т. е. превосходит примерно
20 кгц. Помимо собственно звуковых колебаний,
под которыми обычно подразумевают распро-
страняющиеся в среде продольные волны, к
ультразвуку относят колебания изгиба и сдви-
га, а также поперечные и поверхностные коле-
бания, если частота их составляет более 20 кгц.
В настоящее время удается получать ультра-
звуковые колебания с частотой до 106 кгц. Область
ультразвуковых колебаний охватывает, следо-
вательно, приблизительно 16 октав. В длинах
волн это означает, что ультразвуковые волны
занимают диапазон, простирающийся в воздухе
(скорость распространения звука с=330 м/сек)
от 1,6 до 0,3- 10~4 ел1), в жидкостях (с^ 1200 м/сек)
от 6 до 1,2-10~4 см и в твердых телах
(с ^4000 м/сек) от 20 до 4-10"4 см. Таким сбразом,
длина наиболее коротких ультразвуковых волн
по порядку величины сравнима с длиной види-
мых световых волн. Именно малость длины вол-
ны обусловила особые применения ультразвука.
Он позволяет без помех со стороны ограничиваю-
щих поверхностей и т. п. проводить многие ис-
следования, в особенности измерения скорости
распространения звука, в гораздо меньших
объемах вещества, чем это допускают ранее при-
менявшиеся колебания слышимого диапазона.
Законы акустики слышимого диапазона дей-
ствуют без изменений и в области ультразвука;
однако здесь наблюдаются некоторые особые
явления, не имеющие места в слышимом диапа-
г) Вследствие большого поглощения ультразвука
в воздухе, как и в других газах, нижняя граница
длин волн лежит приблизительно в 100 раз выше.—
Прим. ред.
зоне. В первую очередь это возможность визу-
ального наблюдения ультразвуковых волн опти-
ческими методами, которая позволяет реализо-
вать многочисленные интересные способы изме-
рения различных констант материалов. Далее,
благодаря малой длине волны ультразвуковые
волны допускают отличную фокусировку и, сле-
довательно, получение направленного излуче-
ния; поэтому можно говорить об ультразвуко-
вых лучах и строить на их основе своего рода
звукооптические системы.
К указанному нужно добавить, что сравни-
тельно простыми средствами удается получать
ультразвуковые колебания таких больших ин-
тенсивностей, каких мы совершенно не знаем
в акустике слышимого диапазона. Все эти причи-
ны привели к тому; что за последние 20 лет
ультразвук нашел исключительно широкое приме-
нение в самых различных областях науки и тех-
ники. Значение ультразвука выходит теперь
далеко за рамки физики. Он находит себе приме-
нение в химии, биологии и медицине, в технике
связи и металловедении, при испытании и обра-
ботке материалов, а также во многих других
отраслях техники. Широкому внедрению
ультразвука в технику препятствует не недоста-
точность полученных экспериментальных дан-
ных или их сомнительность, а только отсутствие
пригодных для широкого промышленного при-
менения эксплуатационно надежных и достаточ-
но экономичных ультразвуковых генераторов.
Однако в последние годы в этом направлении
был проделан ряд многообещающих опытов и
достигнуты значительные успехи. Во всяком
случае, можно с уверенностью утверждать, что в
обиход научной лаборатории, в технику измере-
ний и испытаний, в биологию и медицину
ультразвук вошел уже прочно.
Scan AAW
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ИЗЛУЧЕНИЕ, ПРИЕМ И ИЗМЕРЕНИЕ
УЛЬТРАЗВУКА
Scan AAW
Г ла в а I
ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ
§ 1. ВЕЛИЧИНЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ
Как уже было сказано во введении, учение
об ультразвуке является разделом акустики.
Поэтому нужно рассмотреть основные законы
распространения звука и величины, характери-
зующие звуковое поле. Мы ограничимся рас-
смотрением только поля плоской волны, ибо
все важнейшие закономерности отчетливо про-
являются уже в этом простейшем случае.
Волновое уравнение, описывающее упругое
возмущение, имеет вид
52а_	/П
dt2 дх2 '	k >
К этому уравнению приводит, например, зада-
ча о распространении сжатия в бесконечно
длинной трубе. При этом имеется в виду за-
полненная воздухом бесконечная труба, ось ко-
торой совпадает с осью х, а площадь попереч-
ного сечения равна единице (фиг. 1); у конца
Фиг. 1. к выводу волнового урав-
нения.
трубы в нее на величину а вдвигается поршень
S. Возникающее при этом сжатие распростра-
няется вправо с конечной скоростью, и частицы
воздуха, расположенные в поперечном сечении
F, находящемся от поршня на расстоянии, рав-
ном единице, смещаются вправо на величину
а Л (dafdx). Следовательно, воздух, заключен-
ный в единичном объеме, претерпевает измене-
ние объема, равное
dV__da
V “ dx '
Для адиабатических процессов, имеющих место
при звуковых колебаниях,
pV* = const,
где р —давление газа, х — отношение удельных
теплоемкостей при постоянном давлении и при по-
стоянном объеме. Дифференцируя, получаем
dp	dV	da
р	V	dx
Пусть давление в покоящемся газе равно р0;
тогда при движении поршня давление изме-
няется по закону
da
Р = Ро — *Ро	
Если давление, которое поршень оказывает на
заключенный в трубе газ, составляет р, то на
противоположную поверхность единичного объема
F действует давление p + (dp/dx). Разность этих
двух величин дает перепад давления, т. е.
силу, действующую на единичный объем газа:
„ dp d2a
K=-/x-P^dx2-
Эта сила должна быть равна произведению
массы заключенного в объеме газа на его уско-
рение:
d2a__ d2a
Ро* dx2 ~Podt2 ’
где р0 — плотность газа. Иначе,
д2а___________________%р0 д2а
дх2 ’
что совпадает с уравнением (1). Таким образом,
скорость звука в газе равна
с =
(1а)
14
Глава I. Звуковое поле
В некоторых случаях мы будем записывать это
выражение в виде
dp
Вводя, согласно выражению р = const/V, объем
V, получаем
р2_ %Vdp
Р dV *
Величина (— \IV)(dVldp) есть не что иное, как
изотермическая сжимаемость ₽Из.» и, следова-
тельно, мы можем написать
г ^из.
В такой форме обычно выражается скорость
звука в жидкостях.
Частное решение уравнения (1) имеет вид
а = A sin о) (t — ~ ,	(2)
где а —смещение частиц среды относительно
положения покоя, Л —амплитуда смещения,
о) —- угловая частота, t — время, с — скорость
звука. Последняя есть не скорость частиц сре-
ды, а скорость распространения их состояний;
ее часто называют также фазовой скоростью.
Выражение (2) описывает плоскую гармони-
ческую волну частоты / = (о)/2тс), распростра-
няющуюся в положительном направлении оси
х. Нетрудно видеть, что выражение (2) опре-
деляет функцию, гармоническую как во време-
ни, так и в пространстве. Например, если
пространственная координата остается неизмен-
ной, то выражение (2) принимает вид
а = A sin о) (t — ср),	(2а)
где ср — х/с — постоянная (фазовая постоянная).
Выражение (2а) определяет гармоническое ко-
лебание частицы среды, расположенной в точ-
ке х. Два последующих состояния частицы,
характеризуемые одинаковой фазой колебаний,
разделены интервалом времени, составляющим
период колебаний Т. Поэтому
ш [(t + Т) — ср] — со (£ — ср) = 2тс,
откуда
f—-?-	(3)
Полагая в выражении (2) постоянным время t,
получаем выражение
а = Л siп ш	,	(26)
определяющее процесс, периодический относи-
тельно направления распространения х. Две
соседние точки, характеризуемые одинаковой
фазой колебаний, связаны соотношением
Отсюда находим
Д = с.	(4)
Величину к называют длиной волны. Таким
образом, мы можем записать выражение (2)
также и в виде
a = /lsin2TC — y^ = ^sin y(rf —х). (2в)
Если колебания частиц среды происходят в
направлении распространения волны, то говорят
о продольных колебаниях; напротив, колеба-
ния, при которых частицы среды колеблются
перпендикулярно к направлению распростране-
ния волны, называют поперечными. Звуковые
волны суть колебания чисто продольные1); бла-
годаря колебаниям частиц среды в направле-
нии распространения волны звуковые волны
состоят из чередующихся сжатий и разрежений.
Дифференцируя (2) или (2в) по t, получаем
выражение для скорости частиц среды —так
называемой колебательной скорости
и = <л A cosw^Z— = y A cos2rc^y —	(5)
Следовательно, амплитуда колебательной скс*
рости
U = о)Д.	(5а)
Величина U определяет ту максимальную
скорость, с которой частицы среды движутся
в процессе колебаний. Согласно выражению
(5), скорость частиц колеблется между этой
величиной и нулем.
Дифференцируя еще раз по t, находим
ускорение частиц среды:
b = — a)2 A sin a) (t — у =
= - ^Xsin2rc (у — у) . (6)
Таким образом, амплитуда ускорения
В= -(п2Л= - (nt/.	(6а)
Следовательно, если скорость частиц среды
возрастает пропорционально частоте, то ускоре-
х) Это относится к волнам, распространяющимся
в газах и жидкостях; в твердых телах могут иметь место
наряду с продольными волнами также поперечные
(сдвиговые), изгибные и поверхностные волны.—Прим,
ред.
§ 1. Величины, характеризующие звуковое поле
15
ние их растет пропорционально квадрату ча-
стоты ]).
Отличительной особенностью волнового дви-
жения является распространение энергии, при-
чем в процессе колебаний энергия периодически
переходит из потенциальной в кинетическую и
обратно. Однако, поскольку каждая частица
среды колеблется относительно своего положе-
ния равновесия, в волновом процессе имеет
место перенос энергии без переноса вещества* 2).
Если плотность среды, в которой распро-
страняется волна, обозначить через р, то кине-
тическая энергия в единице объема
£кин. =4 pu2 = yp<u2^2cos20)(j — —	.
Среднее значение квадрата косинуса равно 1/2,
и, следовательно, средняя кинетическая энер-
гия в единице объема
£кин.=4р(й2Л2-	(7)
Среднее значение потенциальной энергии £пот.
выражается той же величиной; поэтому полная
средняя энергия в единице объема Е = ЕКИН, +
+ £пот., т. е. так называемая плотность энер-
гии звуковой волны определяется выражением
£ = 4 Р“М2 = 2к2р/М2 = 4 pt/2.	(8)
Итак, средняя плотность энергии в бегущей
упругой волне пропорциональна плотности сре-
ды, квадрату амплитуды колебаний и квадрату
частоты.
Плотность энергии измеряется в эрг1см3 * * *,
в джоуль/см3 или в вт-сек/см3 (1 джоуль =
= 107 эрг= 1 вт-сек).
В плоской волне средняя плотность энергии
остается постоянной, ибо поверхность волново-
го фронта (соединяющая точки с одинаковой
фазой), через которую проходит энергия, не
меняется; поэтому и амплитуда плоской волны
[см. выражение (2)] постоянна. Иначе обстоит
дело в сферических волнах, излучаемых во всех
направлениях точечным источником. Здесь по-
верхность волнового фронта растет с квадратом
расстояния г от источника возмущения; энер-
гия, проходящая через каждый квадратный сан-
тиметр волнового фронта, будучи распределенной
х) При неизменной амплитуде.—Прим. ред.
2) Это справедливо лишь для волн малой ампли-
туды в невязких средах. Учет членов второго прибли-
жения приводит к явлениям, связанным с потоками
вещества (см., например, ниже звуковой ветер и т. д.).—
Прим. ред.
по всей поверхности фронта равномерно, убывает
пропорционально квадрату расстояния от источни-
ка. Следовательно, амплитуда колебаний падает
пропорционально первой степени расстояния г,
и уравнение сферической волны имеет вид
a = 4sin“(^_4) *	(2г)
Промежуточное место между сферическими
и плоскими волнами занимают цилиндрические
волны, центром возмущения которых является
прямая линия. Здесь поверхность волнового
фронта растет и, следовательно, плотность
энергии убывает пропорционально первой сте-
пени расстояния г, отсчитываемого в перпен-
дикулярном к источнику направлении. Соответ-
ственно амплитуда падает пропорционально
корню из расстояния от линии возмущения и
уравнение цилиндрической волны записывается
в виде
a = y7Sin<1)(?-'0  (ЗД
С плотностью энергии в звуковой волне
простым образом связана так называемая интен-
сивность, или сила звука J. Под нею пони-
мают энергию, проходящую в единицу времени
через единичную площадку, ориентированную
перпендикулярно к направлению распростране-
ния волны. В плоской волне сила звука равна
энергии, заключенной в параллелепипеде, пло-
щадь основания которого есть единица, а высота
равна скорости звука с; объем параллелепипеда
составляет, следовательно, с см3. Таким образом,
энергия, заключенная в 1 см3, равна
^=4»	(9)
откуда для силы звука J получаем выражение
j=ec=4p^m2=4§B2=4pct/2- 0°)
Сила звука измеряется в эрг/см^сек или в
вт/см2, причем 1 вт/см2 = 107 эрг/см2-сек.
Наряду с силой звука часто применяется ло-
гарифмическая величина — уровень силы звука,
единицей которой является децибел (36). Уро-
вень силы звука представляет собой десяти-
кратный логарифм отношения данной силы
звука к некоторому пороговому ее значению;
в качестве последнего обычно выбирают
10"16 вт/см2. Так, например, уровню силы зву-
ка 160 дб соответствует сила звука, которая
может быть определена из уравнения 160 =
= 10 lg(J/10“16), т. е. J=1 вт/см2.
16
Глава I. Звуковое поле
Интегрируя силу звука J по замкнутой по-
верхности, содержащей внутри себя источник
звука, находим общую энергию, излучаемую
источником в единицу времени, т. е. акусти-
ческую мощность источника W; таким образом,
F =	(11)
Акустическая мощность измеряется в эрг/сек
или в единицах, в 107 раз больших, т. е.
в ваттах.
Из выражения (10) следует:
Л = - |Л-.10’сл,	(12)
О) Т рС	4	'
B = U)j/'^.107 см) сек2,	(13)
ты, тогда как амплитуда А с увеличением ча-
стоты падает, а ускорение В растет. Зависи-
мость величин Л, В и U от силы звука в воде
(рс= 1,5- 105г-слг2-се/с-1) графически изображена
Фиг. 3. Зависимость ускорения частиц и среднего
градиента звукового давления от силы звука в воде.
U = j/'^-Ю7 см/сек, (14)
Фиг. 2. Зависимость амплитуды смещения
частиц от силы звука в воде.
Фиг. 4. Зависимость колебательной скорости ча-
стиц и звукового давления от силы звука в воде.
зависимость амплитуды смещения Л, ускоре-
ния В и колебательной скорости U частиц
от силы звука J. Нетрудно видеть, что при
заданной силе скорость U не зависит от часто-
на фиг. 2—4. Указанные на графиках значения
относятся к бегущей волне; применительно к
стоячей волне они должны быть дополнительно
умножены на 2 (см. § 3 настоящей главы).
§ 1. Величины, характеризующие звуковое поле
(7
В качестве следующей величины рассмот-
рим переменное давление в звуковой волне р.
Ньютоново уравнение движения, будучи отне-
сено к единице объема, гласит, что произведе-
ние плотности р на ускорение b должно быть
равно силе, действующей на единичный объем,
в качестве которой в звуковой волне выступает
только перепад давления в направлении рас-
пространения х, т. е. величина—dp/dx. Итак,
уравнение движения записывается в виде
(15)
или, с учетом выражения (6),
-pioMsinio^Z-^) =	•	(15а)
Интегрируя по х, непосредственно находим
искомую зависимость звукового давления от
координаты и времени:
Р = pQ + A p£Q) COS Q) Qt—-	,	(16)
где р0 — нормальное атмосферное давление в
отсутствие звукового поля. Величину
Р = (прсЛ = pcU	(16а)
называют амплитудой звукового давления. Зву-
ковое давление измеряется в микробарах (1 ми-
кробар =1 дин/см* 2)1) или в атмосферах
(1 атм=1 кг/см2 = 981-103 дин/см2).
Аналогично с уровнем силы звука приме-
няют также понятие уровня звукового давле-
ния. В качестве порогового давления обычно
принимают среднеквадратичное давление, соот-
ветствующее в воздухе силе звука 10'16 вт/см2\
оно равно 0,0002 дин/см2. Следовательно, уро-
вень звукового давления 60 дб соответствует
звуковому давлению 0,2 дин/см2, так как
20 Ig (0,2/0,0002) = 60.
С учетом формулы (14) выражение (16а)
приводится к виду
Р = ]/2рсЛ107 эрг/см2-сек = ~у1Лрс7 атм.
(166)
При заданной силе звука давление Р не зави-
сит от частоты; зависимость Р от J для воды
изображена па фиг. 4. Эффективное значение
звукового давления находится делением вели-
чины, определяемой выражениями (16а) или
(166), на ]Л2. Для расчета силы звука по
х) В советской литературе величину 1 дин/см2,
называют акустическим баром. В тех случаях, когда
это не может привести к недоразумениям, слово «аку-
стический» для краткости опускают и говорят просто
«бар».—Прим. ред.
2 Л. Бергман
заданному звуковому давлению получаем, ис-
пользуя выражение (10), формулу
J = 2pc~~2~'	(16в>
Как следует из фиг. 4, даже малым значениям
силы звука соответствуют относительно боль-
шие звуковые давления. Если учесть, что как
максимум, так и минимум давления лежат на
протяжении одной длины волны, то станет оче-
видным, что в звуковом поле имеют место
огромные градиенты давления. Выражение для
этих градиентов легко найти, дифференцируя
выражение (16) по х:
g = Apa>MnwQ-^)=^Sinu>Q-^ .
Средний градиент давления ДР на участке
между точками максимума и минимума звуко-
вого давления равен
Л D 2Р 4Р 2а>Р 2(0 "| /~20 «7р	,	.
ДР = 5-7о =-\- = — = ояГ" V —-отмен,	(17)
к/2 к пс 981тс Тс '	’	4 '
или, с учетом формулы (13),
&Р = дин/см3 = "981TY037 атм/см. (17а)
Зависимость ДР от силы звука J для воды
изображена на фиг. 3.
Согласно выражению (16а), мы можем ввести
две константы, характеризующие среду, в ко-
торой распространяются звуковые волны: аку-
стическую жесткость
(18)
и волновое (или акустическое) сопротивление
рс = 4.	(19)
Последнее соотношение является акустическим
аналогом электрического закона Ома. Следует,
однако, иметь в виду, что так называемое аку-
стическое или волновое сопротивление в проти-
воположность омическому сопротивлению отнюдь
не определяет энергию, преобразуемую в тепло1).
Акустические сопротивления рс для ряда
материалов представлены в табл. 20, 21 и 85;
нетрудно видеть, что величины акустических
сопротивлений изменяются от 43 г-см^-сек'1
для воздуха до 10,4-106 г-см~2- сек~х для
вольфрама.
х) Правильнее сопоставлять акустическое сопро-
тивление с волновым сопротивлением длинной линии,
которое хотя и является чисто активным, но тоже не
связано с преобразованием электрической энергии
в тепловую.—Прим. ред.
18
Глава I. Звуковое поле
Следующей величиной, особенно важной имен-
но в ультразвуковом диапазоне, является дав-
ление излучения, которое часто называют также
давлением звука. Встречая препятствие, звуко-
вые волны создают периодически изменяющееся
давление, среднее значение которого отлично от
нуля. Это явление связано с нелинейностью
волнового уравнения.
Обычно в акустике амплитуды колебаний
полагают малыми по сравнению с длиной волны.
При этом члены второго и более высоких поряд-
ков в волновом уравнении оказываются пренеб-
режимо малыми и оно линеаризируется. Решение
такого линеаризированного уравнения, являю-
щееся решением первого приближения, для
плоской волны приведено на стр. 14. Во многих
случаях это решение оказывается достаточно
точным. Давление излучения есть явление более
высокого порядка, и из решения первого прибли-
жения оно не определяется. Для его расчета
нужно даже при малых амплитудах учитывать,
помимо линейных, по крайней мере еще и квад-
ратичные члены волнового уравнения.
Решение, найденное с учетом этих квадратич-
ных членов,—решение второго приближения—
показывает, что у препятствия звуковое давление
изменяется не точно по синусоидальному зако-
ну, а слегка искажается: его среднее по времени
значение становится неравным нулю.Если учесть,
что обычно мы имеем дело с колебаниями малой
амплитуды и что давление излучения про-
порционально квадрату амплитуды колебаний,
тогда как звуковое давление пропорционально
первой степени амплитуды [см. выражение
(16а)], то станет понятным, что, когда звуковое
давление имеет величину порядка 1 кг/см2, по-
рядок величины давления излучения составляет
1 дин/см2 или 1 г/см2.
Встречая препятствие, звуковые волны от-
дают ему часть своей энергии; расположенные
на границе частицы среды и препятствия колеб-
лются одинаково, что следует из соображений
непрерывности. Чтобы вычислить среднее дав-
ление, оказываемое звуковой волной на препят-
ствие, нужно усреднить давление на границе
за период колебаний. Это среднее значение зави-
сит от соотношения между давлением в среде
и ее плотностью. В общем случае среднее значе-
ние давления отлично от нуля и составляет вели-
чину, которую Гертц и Менде [845] назвали
«релеевым давлением». Практически эта вели-
чина совпадает с величиной, впервые обнару-
женной Релеем [1692, 3840] и названной им
«давлением колебаний». Для жесткого отражате-
ля, находящегося в газе, подчиняющемся адиа-
батическому закону, среднее значение релеева
давления равно
5я = (1-О)Е7	(20)
где отношение удельных теплоемкостей, а
Et—средняя плотность полной энергии в падаю-
щей волне1).
Для жидкости с постоянной сжимаемостью
мы получаем S=0, что должно было бы озна-
чать, что в такой жидкости давления излучения
не возникает; однако это находится в противо-
речии с опытом, хотя сжимаемость жидкостей
и можно считать постоянной с высокой степенью
точности.
Объяснение состоит в том, что релеево давле-
ние и давление излучения, обычно измеряемое
при опытах, суть не одно и то же. Давление
относится главным образом к простирающейся
неограниченно идеальной плоской волне, распро-
страняющейся в перпендикулярном к волновым
фронтам направлении, или к ограниченной части
такой волны, не соприкасающейся с окружаю-
щим невозмущенным пространством. На прак-
тике, однако, в большинстве случаев мы имеем
дело со звуковыми лучами, поперечные размеры
которых конечны и которые пронизывают не-
возмущенную среду или соприкасаются с ней.
В этих условиях между звуковым полем и не-
возмущенной средой возникает взаимодействие,
которое и приводит к появлению давления
излучения.
Благодаря отражению от препятствия вдоль
звукового луча устанавливается периодическое
распределение давлений, связанное с амплиту-
дой колебаний коэффициентом отражения у.
Можно положить, что вне звукового луча в сре-
де имеет место постоянное в пространстве и во
времени гидростатическое давление р0. На прак-
тике эту зону можно считать узкой, если
диаметр звукового луча велик по сравнению с
длиной волны, что всегда имеет место при уль-
тразвуковых частотах.
С учетом членов высших порядков в волновом
уравнении среднее в пространстве и во времени
значение звукового давления в луче оказывается
отличным от р0; это означает, что изменение дав-
ления во времени слегка отличается от синусо-
идального. В жидкости, например, среднее зна-
чение давления оказывается меньше, чем
а в газе при адиабатическом процессе и стоячей
волне—больше, чем р0. Давления в звуковом луче
х) Релей дает для SR выражение (l+x/2)Ff, и эта
величина нередко встречается в литературе; однако
множитель 2 в знаменателе неверен, ибо Релей при
выводе опустил член второго порядка.
§ 1, Величины, характеризующие звуковое поле
19
и окружающем пространстве стремятся выров-
няться; иными словами, в среднем по времени
и пространству возникает небольшое сжатие
или разрежение и вещество притекает в область,
занятую звуковым лучом, или вытекает из нее;
в результате давление вдоль луча изменяется
периодически относительно среднего значения р0.
Гертц и Менде [845] наглядно показали, ка-
ким образом происходит это искажение давле-
ния в жидкости.
Давление, которое мы при экспериментах
оцениваем как давление излучения, есть, во-
первых, среднее по времени значение давления,
развиваемого звуковой волной у препятствия
(релеево давление), и, во-вторых, среднее значе-
ние давления, обусловленного взаимодействием
между звуковым полем и невозмущенной средой
и связанного с переходом вещества из области
звукового поля в окружающую среду или обрат-
но. Оба эти давления по величине составляют
малые величины второго порядка.
Расчет показывает, что при одномерном зву-
ковом поле и с учетом описанного выше взаимо-
действия между звуковым лучом и окружающей
средой среднее по времени значение результи-
рующего давления
_____	Р = Pq + 2./?кин.,
где £кин.—плотность кинетической энергии, ус-
редненная за период колебаний по времени и по
пространству. Последнее выражение не зависит
от соотношения между давлением в среде и ее
плотностью.
При малых амплитудах средние значения
кинетической и потенциальной энергии можно
считать равными друг другу, т. е. полагать
г^кин^^кин.+^пот^^полн.. Поскольку В НеВОЗ-
мущенной среде всюду имеет место статическое
давление р0, измеряемое при опытах, давление
излучения определяется разностью Р—р0=2£КИн. •
Если среднее по времени значение плотности
полной энергии в падающей волне обозначить
через Et (в чисто бегущей волне значение Et от
координат не зависит), то среднее по времени
значение плотности энергии в отраженной волне
будет равно 42Et, где у—коэффициент отражения
У препятствия, оцениваемый по амплитудам.
При малых амплитудах мы можем, суммируя
энергии, перейти к плотностям полной энергии
£’полн.=(1+72)Е'/ и окончательно получить для
среднего значения давления излучения при ма-
лых амплитудах выражение
5;. = Жолн. = (1 + т2)^.	(21)
Следовательно, у полностью поглощающего пре-
пятствия (т=-0)
SL = Et,	(21а)
а у полностью отражающего (у= 1)
SL = 2Et.	(216)
Используя выражение (9),	приводим форму-
лы (21а) и (216) к виду
Sl = ~ и SL = ^ .	(21в)
В отличие от релеева давления давление
излучения SL, впервые вычисленное Ланжевеном
[10], называют ланжевеновым давлением излу-
чения.
Если падающая волна проникает сквозь пре-
пятствие и возбуждает за ним бегущую волну,
то эта последняя также создает у препятствия
давление излучения, действующее, однако, в об-
ратном направлении, ибо волну за препятствием
можно рассматривать как излучаемую и считать,
что она вызывает у препятствия соответствующую
обратную реакцию. Если обозначить полную
плотность энергии в падающей волне через Etl,
а плотность энергии в волне, прошедшей сквозь
препятствие, через Et2, то общее давление излу-
чения будет равно
5l=(H-i2)£(1-£(2.	(21г)
К истории вопроса следует заметить, что после
первых работ Релея [1692, 3840], относящихся
к 1902 г., существенный вклад в рассматривае-
мую проблему был внесен Бриллюэном [371,
2552] и Ланжевеном [10] лишь в 1925—1930 гг.
В 1939 г. дискуссия была возбуждена вновь
работой Шефера [1827], в которой он показал,
что давление излучения не зависит от уравнения
состояния среды и равно плотности энергии.
Возникшие при этом разногласия с выводами
Релея были разъяснены Рихтером [1732], Герт-
цем [844] и Шефером [1828]. В более поздней
работе к тем же выводам пришел и Бопп [310].
Наглядное объяснение физической сущности про-
цесса дают в упомянутой уже выше работе Гертц
и Менде [845]. К более раннему времени отно-
сятся работы Боргниса [2503, 2506], который
очень обстоятельно исследовал вопрос о возник-
новении давления излучения и его расчете и по-
казал, что давление излучения есть не давление
в гидростатическом смысле этого слова, а неко-
торый тензор. Шох [4014] в недавней работе
исследовал взаимосвязь между давлением излу-
чения и импульсом бегущей волны и показал,
2*
20
Глава I. Звуковое поле
что волновой пакет обладает импульсом, в то
время как в периодической стационарной волне
среднее по времени значение импульса равно
нулю1).
Теоретическое исследование давления излу-
чения сферических волн выполнил Люка [3450,
3451]. Дальнейшими работами по этому вопросу
являются работы [3544, 3863, 4961].
§ 2. ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЗВУКА; ПРОХОЖДЕНИЕ ЗВУКА ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ
РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД
При падении плоской звуковой волны на
границу раздела двух сред, обладающих раз-
личными плотностями и скоростями звука, часть
энергии, согласно известному закону отражения,
отражается обратно в первую среду, причем угол
падения волны равен углу отражения; остальная
часть энергии проходит во вторую среду, причем
выполняется закон преломления Снеллиуса, гла-
сящий, что отношение синусов углов падения
й преломления равно отношению скоростей зву-
ка в обеих средах. Это отношение называют пока-
зателем преломления первой среды относительно
второй.
Интенсивности в отраженной и преломленной
волнах, которые мы обозначим соответственно
Jr nJg, определяются следующими выражениями,
выведенными Релеем [1690]:
т —-
cos а
где Je —сила звука в падающей волне, ос и р —
углы падения и преломления, т— отношение
акустических сопротивлений обеих сред, т. е.
Pici/p2c2- Выражения (22) и (23) и вытекающие
из них выводы справедливы только для сред,
в которых отсутствует затухание, т. е. погло-
щение звука. Если это условие не выполняет-
!) См. также работу Андреева [5178].—Прим. ред.
ся, то условия отражения и преломления су-
щественно меняются.
Из выражения (22) следует, что отражение
отсутствует, когда числитель в правой части
обращается в нуль, т. е. при
Р1С1 __ ₽2 g2
COS Of COS 3 ’
или при
'n=S-K1'+CF1)si"!“' ‘24’
При нормальном падении а == р = 0, cos а = cos {3 =
= 1 и условием отсутствия отражения являет-
ся равенство акустических сопротивлений;
РА = Рг^2*
Согласно выражению (22), при нормальном
падении волны коэффициент отражения R
(т. е. отношение интенсивностей в отраженной
и падающей волнах) определяется выражением
£=f^Y = f№=Pi£lY. (25)
A+U	\ р2^2 + pl^i J
Для коэффициента пропускания D (т. е. отно-
шения интенсивностей в преломленной и пада-
ющей волнах), согласно выражению (23), полу-
чаем
D=1~^ = (^W’	(26)
причем опять-таки поглощение звука во второй
среде здесь не учитывается. Коэффициент
отражения, оцениваемый не по энергии, а по
амплитуде, определяется соответственно выра-
жением
*'=йг-	<25а)
Легко видеть, что как R, так и D зависят
только от отношения акустических сопротивле-
ний сред, образующих границу раздела. Выра-
жения (25) и (26) не изменятся, если т за-
менить на 1/т1). Поэтому при графическом
!) Выражения (25) и (26) действительно не меняются
при переходе от т к 1/т; однако отсюда не следует
делать заключения о независимости картины акустиче-
§ 2. Отражение и преломление звука; прохождение через границу раздела
21
изображении зависимости R и D от т доста-
точно отложить по оси абсцисс только значе-
ния, заключенные между 0 и 1, как это пока-
зано на фиг. 5. Коэффициенты отражения на
Фиг. 5. Зависимость акустических коэффициентов
отражения R и пропускания D от отношения аку-
стических сопротивлений соприкасающихся сред т
(или от 1//п).
границе раздела некоторых наиболее употреби-
тельных материалов приведены в табл. 1. При
переходе звуковых волн из жидкости в воздух
или из воздуха в жидкость, а также на гра-
нице твердое тело — воздух коэффициент отра-
жения составляет почти 100%.
Если в среде с акустическим сопротивле-
нием помещена пластинка толщиной d из
материала с акустическим сопротивлением р2с2,
то коэффициент отражения при нормальном
падении звуковой волны составляет, согласно
Релею [1690],
( Pigi P2g2 Y
р ___ _____у Р2С2 Р1^1 )_____
^2 ЧР2С2 Р1с1 J
ского поля от направления распространения исходной
падающей волны. Соотношения для звуковых давлений,
колебательных скоростей, фаз и т. д. существенно
зависят от направления падающей волны; однако зави-
симость эта такова, что энергетические коэффициенты
не меняются при замене т на 1//п» т. е. не зависят от
того, с какой стороны проходит исходная волна.—
Прим. ред.
или, используя обозначение т = р2с2/р1с1,
*<=--------------------	(2«>
4/тг2 ctg2 —-F(/n2+ I)2
^•2
где Х2 —длина волны в пластинке. Коэффи-
циент пропускания
DP=l~RP =----------------------------S' <29>
4/Tl2 COS2	+ (/722 + I)2 sin2 —
^•2	Л-2
После несложных преобразований оба эти
выражения можно представить в следующем
видег):
I sin2-^—
^2
Rp
DP =
1 У . 9 2nd ’
т-----sin2 —т—
т У Х2
1
1 V	2nd ’
т------) sin2 ——
/п У Х2
(28а)
(29а)
Отсюда для отношения Rp/Dp мы получаем
выражение
Dp L2\ /и J k2J v/
Легко видеть, что все последние выражения
не меняются при замене т на 1/т.
Обратимся к вопросу о том, при какой
толщине пластинки коэффициенты отражения
и пропускания максимальны. Из выражений
(28) и (28а) следует, что максимумы Rp имеют
место при
d = (2n-l)^-, п=1,2, 3, ...
Следовательно,
__П 2
“т) •	(31)
/пН— /
mJ
Таким образом, для пластинки с соответ-
ственно выбранной толщиной отражение тем
лучше, чем больше отношение акустических
сопротивлений пластинки и окружающей среды,
т. е. чем больше т отличается от 1. Сравнивая
г) Выражение (25) справедливо как для интенсив-
ностей звука, так и для плотностей звуковых энергий,
тогда как выражение (26)—только для интенсивностей.
Выражение (27)—(31) можно применять в обоих слу-
чаях. Приведенное ниже выражение (33) справедливо
только для интенсивностей. Дело в том, что интенсив-
ность звука и плотность звуковой энергии связаны
соотношением Е=Лс\ только выражения (27)—(31)
относятся к тем случаям, когда падающая и отражен-
ная волны распространяются в одинаковых средах
т. е. в средах с равными скоростями звука.
22
Глава I. Звуковое поле
2 Таблица 1
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ВОЛН НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(В %)
Материал	рс, 1 Об г-см~2-сек	Алюминий	Сталь	Никель	Медь	Латунь	Свинец	Ртуть	Стекло	Кварц	Полистирен	Бакелит	Вода	Трансформа- торное масло
Алюминий . . .	1,70	0	21	24	18	14	3	1	2	0,3	50	42	72	74
Сталь		4,56		0	0,2	0,3	1	9	16	31	27	77	76	88	89
Никель		4,95			0	0,8	2	12	19	34	29	79	75	89	90
Медь		4,18				0	0,2	7	13	19	22	75	71	87	88
Латунь 		3,61					0	5	10	23	16	73	68	86	87
Свинец .....	2,46						0	1	9	8	62	55	79	80
Ртуть 		1,935							0	4	1	8	6	75	76
Стекло 		1,805								0	0,8	40	32	65	67
Кварц 		1,52									0	46	17	68	71
Полистирен . . .	0,294										0	1	12	17
Бакелит 		0,363											0	18	23
Вода	 Т рансформаторное	0,150												0	0,6
масло 		0,128													0
выражения (31) и (25), видим, что при рав-
ных tn Rpmukc. больше, чем R.
Максимумы коэффициента пропускания,
согласно выражению (29), имеют место при
d = n~, п=1, 2, 3, ...
При этом
-Самаке. = !•	(32)
На фиг. 6 представлены коэффициенты про-
Ф и г. 6. Зависимость коэффициентов пропускания
пластинок из алюминия (/п=0,094) и плексигласа
(т= 0,454) в воде от отношения толщины пластинки
к длине волны (по Джакомини [705]).
гласа, находящихся в воде, в функции от отно-
шения d/k. Эти два случая различаются между
собой значениями параметра т, от которого,
согласно выражениям (29) и (29а), зависит
величина D; чем ближе т к единице, тем
больше минимальное значение коэффициента
пропускания при d = (2n—1) (к/4) и тем шире
область больших коэффициентов пропускания
при d^n(k/2). Эти данные имеют большое
практическое значение при выборе материалов
для звукопроницаемых окон в жидкостях;
материалы эти нужно подбирать так, чтобы для
данной жидкости параметр т был по возмож-
ности близок к единице.
Если направить плоскую звуковую волну
на клиновидную пластинку, то при нормальном
падении волна будет проходить через пластинку
лишь в тех точках, где толщина ее составляет
nk2/2х). При угле раствора клина а расстояние а
между этими точками на другой стороне клина
равно а = k2/2 tga. Это явление можно наглядно
иллюстрировать, сделав звуковые волны види-
мыми (см. фиг. 196, е).
Наконец, представляет интерес тот случай,
когда пластинка толщиной d из' материала
с акустическим сопротивлением р2с2 разделяет
две среды с акустическими сопротивлениями
РА и р3с3. Коэффициент пропускания пластинки
г) Это справедливо лишь тогда^ когда угол рас-
твора клина невелик. Подробнее о прохождении звука
через клин см. монографию Розенберга [1].—Прим. ред.
§ 3. Интерференция; стоячие звуковые волны
23
определяется тогда выражением
g
“ 4 + (Ш12 4- ^21) (^23 + ап32) + (^12 — ^21) (^23 — ^3 ) cos (4тсЛ/Х2)
где т k = р с /pkck Если выполнить пластинку
из материала акустическое сопротивление кото
рого лежит между значениями сопротивлении обе
их сред то при соответствующем выборе толщи
ны пластинки можно существенно улучшить пе
реход звуковой энергии из одной среды в другую
(33)
Теоретическое исследование вопроса о про
хождении плоской упругой волны через среду
представляющую собой последовательность
плоскопараллельных пластинок различных мате
риалов выполнил Томсон [4271]1)
§ 3. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ; СТОЯЧИЕ ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ
Пусть в среде одновременно возбуждаются
несколько звуковых волн; в этом случае в неко-
торых местах отдельные волны пересекаются
друг с другом и закон движения соответ-
ствующих точек среды определяется суммарным
воздействием всех колебаний. Если в процессе
упругих колебаний суммарные смещения частиц
не выходят за пределы области действия закона
Гука, то имеет место простая суперпозиция
отдельных колебаний и каждая из звуковых
волн распространяется так, как будто других
волн не существует. Явления, связанные
•с одновременным существованием в некоторой
точке среды нескольких колебаний, подчиня-
ющихся принципу суперпозиции, называют
интерференцией.
Мы рассмотрим простейший случай распро-
странения в одном направлении двух колебаний
одинаковой частоты, обладающих, следовательно,
одинаковой длиной волны. Пусть, однако, оба
колебания имеют различные амплитуды Аг и Л2
и одно из них отстает от другого на d. Такие
колебания определяются выражениями
ах = i41sin2ir^y — у) ,
•а2 = А2 sin 2-	— x^d =
“^п[2Ч4-т)+“] '
В силу принципа суперпозиции аналогично
можем записать и результирующее колебание:
о, = в1+а! = 45ш[2я(1-1)+2-^] , (34)
причем амплитуда Аг и разность хода D под-
лежат определению.
Подставляя в (34) выражения для и а2,
после несложных тригонометрических преобра-
зований найдем
A = ]/'^4-^ + 24Xacos^ ,
sin
2nD
k
-4 2
Ar
. 2nd
sin
A.
(35)
(36)
Следовательно, амплитуда результирующего
колебания зависит не только от амплитуд
исходных колебаний, но и от разности хода их.
При d, равном нулю или целому числу длин
волн к, амплитуда Аг максимальна, а при d,
равном нечетному числу полуволн к/2, Аг
минимальна.
В том частном случае, когда амплитуды
исходных колебаний равны, т. е. при
A1 = A2 = Af
Аг = /2 А1/1 +соз^ = 2Лcos~ ,
т	К	К
2nD
Sin—т—
к
А . 2nd
2.4 cos (rcd/A.) Sin-r
= Sin-r
к
иными словами, D = df2 и, следовательно,
ar = 2A cosy sin [2ir (у-т)+у] • (35а)
Если d равно нечетному числу полуволн, то оба
исходных колебания взаимно уничтожаются.
Явления интерференции играют важную
роль в излучении звука. Так, например, поле
плоского поршневого излучателя конечных раз-
меров отнюдь не является однородным и пло-
ским; напротив, оно состоит из чередующихся
максимумов и минимумов. Отдельные элементы
излучающей поверхности, колеблющиеся син-
фазно и с одинаковыми амплитудами, можно,
согласно принципу Гюйгенса, рассматривать
как самостоятельные источники звука, которые
излучают сферические волны, распространяю-
щиеся во всех направлениях. Легко понять,
х) См. ткже работы [5218, 5219].—Прим. ред.
24
Глава I. Звуковое поле
что в силу интерференции эти звуковые волны
в одних точках среды усиливаются, в других —
ослабляются. Точный расчет поля таких конеч-
ных излучателей, требующий применения
довольно сложного математического аппарата,
выполнен Бакхаузом и Тренделенбургом
[140, 141], Стенцелем [1996] и Борном [311].
К этим работам мы еще вернемся ниже.
Здесь же отметим лишь, что поршневой излу-
чатель конечных размеров обладает определен-
ной направленностью, аналогичной диффракции
Фраунгофера в оптике. Как показывает теория,
излучение круглой поршневой мембраны
радиуса R почти полностью сосредоточено
внутри конуса, угол раскрытия которого 20
определяется выражением
. Д 0,61 А.	/О'7\
sin 9 = -^-.	(37)
Чем меньше отношение длины волны излу-
чаемого звука к радиусу излучателя, тем больше
его направленность.
Особенно важную роль играет интерферен-
ция при распространении двух одинаковых
волн в противоположных направлениях.
На фиг. 7 изображены такие волны для десяти
отстоящих друг от друга на равные интервалы
моментов времени О, I, II и т. д. Волна,
изображенная пунктиром, распространяется
слева направо, а изображенная сплошной ли-
нией _ справа налево. Легко видеть, что резуль-
тирующее колебание, изображенное штрих-
пунктиром, обладает той же длиной волны,
но не перемещается в пространстве. Такое
колебание, образованное двумя волнами, бегу-
щими навстречу друг другу, называют стоячей
волной. На расстояниях Х/2 друг от друга
в стоячей волне располагаются точки, в кото-
рых колебания отсутствуют вовсе; эти точки
называются узлами. Посередине между узлами
располагаются пучности —точки, в которых
колебания максимальны. Существенно также,
что через каждые ~Т секунд колебание пол-
ностью исчезает (на фиг. 7 это моменты
//, IV, VI, VIII), посередине между этими
моментами времени лежат моменты, в кото-
рые стоячая волна достигает максимума
(/, III, V, VII, IX), причем в каждый после-
дующий такой момент фазы колебаний в пучно-
стях меняются на обратные.
Колебания, распространяющиеся в положи-
тельном и отрицательном направлениях оси х,
можно записать в виде
аг = A sin2K^y— ,
a8 = 4sin2« (4 +у) •
Применяя теорему сложения, получим для
результирующей стоячей волны выражение
аг — 2A cos sin ,	(38)
из которого непосредственно вытекает, что
в точках, в которых cos (2ад/А) обращается
в нуль, смещения аг тождественно равно нулю;
это имеет место при х, равном нечетному
числу Х/4. Посередине между этими точками
располагаются точки, в которых cos(2«/X)
по абсолютной величине максимален; здесь
амплитуда смещений в стоячей волне вдвое
превосходит амплитуды в исходных бегущих
волнах.
Выражение для колебательной скорости
в стоячей волне найдем, дифференцируя выра-
жение (38) по времени:
4пА	2тсх	2^/
и =	- COS-T- COS -7р-
1	Л. J
(39)
Таким образом, узлы и пучности колебатель-
ной скорости располагаются в тех же точках,
что и узлы и пучности смещения.
Обратимся теперь к вопросу о распределе-
нии давлений в стоячей волне. В волне, рас-
пространяющейся в направлении оси х, давле-
ние р пропорционально изменению смещения
£ 4. Поглощение звука
25*
вдоль х, т. е. величине da/dx. Дифференцируя
выражение (38) по х, получим
da
dx
4тсД . 2пх . 2тс/
Sin -7- sin-^- =
Л 1
2U . 2лх .
-----Sin-г- Sin-7г
С К 1
(40)
Таким образом, в стоячей волне и звуковое
давление содержит узлы и пучности; однако
местоположение узлов давления совпадает
с положением пучностей смещения и наоборот.
Амплитуда давления в пучностях вдвое пре-
восходит амплитуду давления в исходных
бегущих волнах.
На фиг.* 8 изображено распределение ско-
ростей и давлений в стоячей волне для двух
моментов времени, различающихся на пол-
периода. Стрелки показывают направление
движения частиц; легко видеть, что узлы и пуч-
ности скорости и смещения отстоят от узлов
и пучностей давления на Х/4 и что через, пол-
периода все сжатия переходят в разрежения
и наоборот. В промежутках имеются моменты
времени, когда смещения всех частиц обра-
щаются в нуль. Если частота колебаний
равна /, то такое «возникновение» и «исчезно-
вение» стоячей волны происходит 2/ раз в
секунду.
Стоячая волна возникает всякий раз при
нормальном падении звука на плоскую гра-
ницу раздела двух сред, обладающих разными
акустическими сопротивлениями. Если отра-
жение происходит от абсолютно жесткой
поверхности, то, согласно граничным условиям,
у поверхности я = 0 и п = 0. Следовательног
в точке отражения фазы смещения и скорости
скачком меняются на 180°. У жесткой стенки
Фиг. 8. Распределение скоростей da/dt и давлений р
в стоячей звуковой волне.
всегда имеет место узел смещения и пучность
давления. Напротив, если отражение происхо-
дит от абсолютно податливой поверхности
(например, в воде на границе вода — воздух),
то в точке отражения скачок фазы на 180°
претерпевает звуковое давление. В этом случае
на поверхности раздела имеет место пучность
смещения и узел давления. При отражении
от поверхности, которую нельзя считать ни аб-
солютно жесткой, ни абсолютно податливой,
часть звуковой энергии переходит во вторую»
среду и амплитуда отраженной волны оказы-
вается меньше, чем амплитуда падающей волны;
при этом в первой среде имеет место сочетание-
стоячей и бегущей волн.
§ 4. ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
Звуковые волны ослабляются и при распро-
странении в однородной среде. Благодаря
сопротивлению трения, а также другим эф-
фектам, которые мы подробно рассмотрим
в гл. IV, § 4, как амплитуда колебаний,
так и сила звука с удалением от источника
падают.
Пусть амплитуда плоской волны в точке х
составляет Ах; ее ослабление —dA на отрезке dx
пропорционально, во-первых, длине отрезка dx
и, во-вторых, величине Ах, т. е.
— dA = аАх dx.
Интегрируя последнее выражение по х, полу-
чаем
Ах = Аоёгах,	(41)
где Ло —амплитуда колебаний в точке х = 0;.
постоянная а называется коэффициентом зату-
хания амплитуды колебаний.
Возводя выражение (41) в квадрат, умножая
х	1	2
обе части равенства наpw2c и учитывая выра-
жение (10), находим1)
Jx = Joe~^.	(42}
Если в плоской волне известны значения Ах и Jx
в двух точках хх и х2, то коэффициент зату-
г) Иногда в литературе под а понимают коэффи-
циент затухания силы звука, определяемый выраже-
нием Jx~JQe-ax, Этот коэффициент, следовательно, вдвое-
превосходит определенный нами и используемый всюду
в дальнейшем коэффициент затухания амплитуды коле-
баний. Указанное обстоятельство нужно иметь в виду,,
чтобы избежать возможных ошибок.
26
Глава I. Звуковое поле
.хания
а =—!—In ( фЛ	(43)
*2 —*1 уАъУ	'
ИЛИ
а = 27^Чп1п(т) ’	(43а)
Размерность коэффициента затухания а есть
см"1; нередко его измеряют также в непер/см.
Как известно, непер есть мера отношения двух
величин одинаковой размерности, причем одному
неперу соответствует отношение, равное е, где
е = 2,718 есть основание натуральных логариф-
мов. Следовательно, 1/а определяет длину
отрезка в см, на котором амплитуда колебаний
падает в е раз. В литературе можно встретить
также выражение коэффициента затухания
в децибелах на метр (дб/м); поскольку 1 непер
равен 8,686 дб, перевод непер)см в дб)м
осуществляется умножением на 868,6.
Иногда оказывается удобным оценивать
затухание звука безразмерным коэффициентом
затухания а*, определяемым из выражений
Ах = Аое~а^,	(44)
4 = Joe~2“T	(44а)
В этом случае 1/а* или 1/2а* определяет выра-
женную в долях длины волны длину отрезка, на
котором амплитуда колебаний или сила звука
уменьшается в е раз. Коэффициенты а и а*
связаны между собой соотношением
а* = Ха.	(45)
Гл а в а II
ИЗЛУЧЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА
§ 1. МЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ
Ультразвуковые колебания в воздухе, как
показал еще в 1899 г. Кёниг [1095], можно полу-
чать при помощи очень небольших камертонов,
длина вилки которых составляет лишь несколь-
ко миллиметров; частота таких колебаний дости-
гает 90 кгц. Согласно данным Мельде [1341],
ударяя по круглым стальным пластинкам тол-
щиной 10—12 мм, закрепленным в центре, мы
возбуждаем колебания, частота которых зависит
от диаметра пластинки и достигает 35 кгц (при
диаметре, равном 35 мм). Ультразвук с частотой
до 30 кгц можно получить, возбуждая, продоль-
ные колебания в стальных струнах. Как известно,
стальная струна, имеющая длину 50 см, колеблет-
ся с частотой 5000 гц. Укорочение струны до
10 см приводит, таким образом, к колебаниям
с частотой 25 кгц, которые лежат уже за предела-
ми слышимого даипазона. Такого рода колебания
струн используются в специальном монохорде,
предложенном Шульце [1891] и применяемом
в практике отолярингологии для определения
верхнего предела слышимости уха. Однако коле-
• бания, возбуждаемые всеми упомянутыми выше
способами, быстро затухают и обладают столь
малой энергией, что о практическом их использо-
вании ле может быть и речи.
1. Свисток Гальтона
Большое значение имеет описанный Эдель-
маном [548] свисток Гальтона1), позволяющий
получать постоянные по амплитуде и частоте
колебания в диапазоне до 40 кгц. Конструкция
такого свистка показана на фиг. 9. Воздушный
поток через мундштук А подводится к кольце-
образной щели С, по выходе из которой он попа-
дает на острое цилиндрическое лезвие D. При
этом на лезвии возникают периодические завих-
г) Inquiries into Human Faculty, 1883, p. 375.
рения, возбуждающие колебания воздушного
объема V (принцип губного свистка). Величину
объема V можно изменять при помощи барабана
Е с микрометрическим винтом и подвижного
Фиг. 9. Свисток Гальтона.
д—внешний вид, б—продольный разрез.
поршня S (переменная длина объема / мм). Вто-
рой микрометрический винт В позволяет регули-
ровать ширину зазора между С и D и таким обра-
зом добиваться необходимой частоты завихрений;
эта частота в первом приближении равна u/d—
28
Глава IL Излучение ультразвука
отношению скорости воздушного потока и к ши-
рине зазора d. Независимая регулировка объема
свистка и ширины зазора отнимает много вре-
мени; поэтому Эдельман создал свистки, в кото-
рых при установке определенного объема (т. е.
высоты тона) автоматически устанавливается
необходимая ширина зазора.
Частота излучаемого свистком звука опреде-
ляется выражением
^=f = 4(7W’	(46)
где X—длина волны, I—длина объема свистка V
в мм и k—постоянная, зависящая от давления
воздушного потока. Так, например, для свистка
Эдельмана
k= 7,3	6,2	4,7
при
р = 22	51	300 мм рт. ст.
Фигурирующая в предыдущей формуле скорость
звука с зависит от температуры t и выражается
следующим образом:
с=331800 1/14-0,00307/ мм!сек.
Поскольку частота, как мы видим, зависит от
давления воздушного потока, работа со свистком
Гальтона требует известной осторожности; тем
не менее при тщательно поддерживаемом посто-
янстве давления свисток Гальтона служит хоро-
шим эталоном высоких частот и благодаря про-
стоте конструкции широко применяется и теперь
[516, 826, 1841, 1890].
В последнее время в акустической лаборато-
рии Пенсильванского государственного коллед-
жа были проведены обширные исследования прин-
ципа действия и мощности таких свистков; ре-
зультаты этой работы изложены в обстоятельном
отчете [2278] (см. также [1445, 1446, 3669, 3670]).
Согласно приведенным в этом отчете данным,
ультразвуковые свистки могут работать на часто-
тах до 55 кгц при мощности в несколько ватт.
Мощный ультразвуковой свисток построил
недавно Левавассер [4839]; в его приборе поток
воздуха возбуждает собственные колебания в
тороидальном резонаторе, поперечное сечение
которого определяет частоту звука. Такой сви-
сток можно представить себе как тело вращения,
образуемое при вращении обычного губного
свистка. Устройство этого нового свистка изо-
бражено на фиг. 9а. Сжатый воздух, продувае-
мый через патрубок 1 и далее сквозь кольцевую
щель 2 попадает на кольцевое лезвие 5; при этом
в тороидальном резонаторе 3 возбуждаются соб-
ственные колебания; с резонатором 3 связан
второй резонатор 4, колебания которого излу-
чаются через рупор 6. Частота излучаемого свист-
ком звука зависит от поперечного сечения резо-
натора 5, а мощность излучения—от длины этого
резонатора, т. е. от диаметра самого свистка.
В силу осевой симметрии свистка все его детали
могут быть изготовлены на токарном станке.
Согласно измерениям Гавро [4729], акустиче-
ская мощность такого свистка может составлять
несколько сот ватт при к. п. д. от 8 до 10%.
Описание свистка Гальтона, работающего
на частоте 50 кгц и предназначенного для облу-
чения жидкостей, можно найти в патентной
заявке Хорсли [3056]. Свисток Гальтона для
демонстрационных целей описан Майером [1335].
Поскольку собаки слышат более высокие звуки,
чем человек, в Англии были изготовлены неболь-
шие ультразвуковые свистки, предназначенные
для дрессировки полицейских и охотничьих
собак (см. также [1190]).
2. Газоструйный излучатель
Для получения сравнительно большой зву-
ковой мощности в воздухе, доходящей до 50 втп,
Гартман [784—798] построил газоструйный из-
лучатель, принцип действия которого основан
на следующем явлении. При продуванйи через
сопло D (фиг. 10) потока воздуха, находящегося
под избыточным давлением, превышающим
0,9 атм, т. е. со скоростью, превышающей скорость
распространения звука, воздушный поток перед
соплом, как это впервые показали Мах и Салхер
§ 1. Механические излучатели
29
[1271], приобретает периодическую структуру
(на фиг. 10 показано пунктиром). Если при помо-
щи трубки Пито измерить давление в воздушном
потоке на различных расстояниях от выходного
отверстия сопла и отложить его на графике,
Фиг. 10. Принцип действия газо-
струйного излучателя Гартмана.
то мы получим изображенную на фиг. 10 кривую
К. Периодическое распределение давления со-
вершенно отчетливо видно на фиг. 11, на которой
изображена фотография воздушного потока, по-
лученная теневым методом (см. гл. III, § 4, п. 1).
Фиг. 11. Распределение давления в воз-
душном потоке, продуваемом со сверхзву-
ковой скоростью (по Гартману).
Фотография получена теневым методом.
Периодичность проявляется здесь в виде повто-
ряющихся светлых участков; последние соответ-
ствуют тем точкам, в окрестностях которых ме-
няется оптический показатель преломления. Со-
гласно Прандтлю1), периодическое распределение
давлений обусловлено тем, что скорость потока
превосходит скорость распространения звука
L. Р г а и d t 1, Phys. Zs., 5, 599 (1904) 8, 23
в том газе, из которого состоит поток. Участки,
на которых давление возрастает, обозначенные
на фиг. 10 a1blfa2b2 и т. д., являются неустойчи-
выми; помещая сюда объем Н, работающий как
резонатор, мы получаем возможность излучения
в окружающую среду звуковых волн. При этом
возникают своего рода релаксационные колеба-
ния, в ходе которых воздух периодически посту-
пает под избыточным давлением в резонатор,
а затем из него выталкивается.
Процесс периодического наполнения полости
резонатора очень хорошо виден на моментальных
фотографиях, приведенных на фиг. 12 и получен-
ных также теневым методом. За время нараста-
ния давления в расположенном справа резона-
торе (фиг. 12, а) поток газа, исходящий из нахо-
дящегося слева сопла, почти достигает отверстия
резонатора. Фиг. 12, б соответствует тому момен-
ту времени, когда давление в резонаторе начи-
нает падать; при этом из него выходит поток воз-
духа; два направленных в противоположные сто-
роны потока воздуха встречаются в непосредствен-
ной близости от отверстия резонатора, благода-
ря чему здесь возникает возмущение, которое,
как это видно из фиг. 12, в и 12, а, постепенно
Фиг. 12. К вопросу о принципе действия газо-
струйного излучателя Гартмана.
перемещается к середине расстояния между
соплом и резонатором. Из фиг. 12, г видно, что
столкновение двух воздушных потоков происхо-
дит в зоне, ограниченной фронтами двух волн
Римана. На самом деле, как показал Гартман,
речь здесь может идти о фронте только одной
волны Римана, причем фронт этот, при располо-
жении отверстия резонатора в неустойчивой
области потока, периодически в такт с колебани-
ями объема резонатора перемещается в направ-
30
Глава IL Излучение ультразвука
лении воздушного потока и обратно. Фронт
волны Римана характеризуется скачкообразным
изменением давления, а следовательно, и плот-
ности воздуха в очень тонком слое; поэтому при
соответствующем освещении его можно сделать
видимым, что и показано на фиг. 13, а, относя-
щейся к тому случаю, когда резонатор находит-
ся вне области неустойчивости. Перемещая резо-
натор в область неустойчивости, мы видим, как
светлая линия, обозначающая фронт волны Рима-
на, расширяется и превращается в полоску
(фиг. 13, б ив). Это объясняется тем, что фронт
Фиг. 13. Фронт вол-
ны Римана перед
газоструйным излуча-
телем.
а—'в отсутствие колеба-
ний, б и в—при колеба-
ниях.
волны Римана следует за быстрыми колебаниями
воздуха в резонаторе. Если проицировать свет-
лую полоску через горизонтально расположенную
щель на киноплёнку, движущуюся в направле-
нии, перпендикулярном щели, а значит и на-
правлению колебаний фронта, то мы получим
на пленке осциллограмму колебаний воздуха
в резонаторе (фиг. 14). При помощи такой осцил-
лограммы можно вычислить максимальные ско-
рость и ускорение колеблющихся частиц воздуха.
Как было сказано выше, частота колебаний
воздуха, а значит и частота излучаемых звуко-
вых волн определяются размерами полости резо-
натора. Если длина полости равна Z, а диаметр ее,
равный обычно диаметру сопла, равен d, то, со-
гласно Гельмгольцу, длину волны к с достаточно
хорошим приближением можно вычислить по
формуле
k = 4(/ + 0,3d).
При l=d X=5,2Z; длине 1= \ мм соответствует
в этом случае длина волны Х=5,2 мм, т. е. часто-
та f, равная приблизительно 63 кгц.
Фиг. 14. Осциллограмма колеба-
ний воздуха в газоструйном излу-
чателе.
Внешний вид и продольный разрез акусти-
ческого излучателя Гартмана современной кон-
струкции показаны на фиг. 15. Правильная,
установка расположенного в верхней части коль-
цеобразной скобы сменного резонатора достигает-
ся путем вращения всей скобы; стальная трубка
Фиг. 15. Газоструйный излучатель.
а — продольный разрез, б—внешний вид.
с соплом, закрепленная при помощи двух гаекп
остается при этом неподвижной. Положение ре-
зонатора отсчитывается по нанесенной в нижнейг
части этой стальной трубки шкале. Обычно-
используется только первая область неустойчи-
£ 1. Механические излучатели
31
вости (участок а^ на фиг. 10). Для этой области
справедливы приводимые ниже уравнения.
Как указывают Еллот и Савори [3958, 4496],
настройку свистка можно облегчить, располагая
в центре резонатора тонкий штифт, доходящий
до самой оси сопла; при настройке свистка штифт
перемещается в сопле. Воздушный поток, исхо-
дящий из кольцеобразного отверстия сопла,
оказывается более стабильным.
Увеличивая расстояние между резонатором
и соплом по сравнению с расстоянием, соответ-
ствующим минимальной длине волны, можно
до некоторой степени увеличить длину волны,
причем это увеличение в процентах определяется
формулой
ЮО = 8,85 (р - 0,9),
^мин.
где р—избыточное давление воздушного потока
в атмосферах.
Отдаваемая излучателем акустическая мощ-
ность Wa в первом приближении равна
lFa = 3d2/p-0,9em,
где d—диаметр резонатора в миллиметрах.
Коэффициент полезного действия излучателя
определяется формулой
т — 5 46_____0,9_________
’	(1+Р)[(1 +р)о,291-1] •
Нетрудно видеть, что избыточному давлению
2,5 атм соответствует к.п.д. 5%. Данные
газоструйных излучателей различной величины
по измерениям Гартмана [790, 794] приведены
в табл. 2, где через We обозначена потребляемая
мощность, а через Wa—излучаемая акустическая
мощность.
Таблица 2
ДАННЫЕ ГАЗОСТРУЙНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
мм	р, атм	^эксп., мм	f, кгц	We, вт	Wa, вт	V/o
2	2,61	11,7	28,2	335	13,4	3,99
3	2,61	18,2	16,3	694	38,2	5,40
4	2,74	24,6	13,4	1380	73,1	5,29
5	3,44	32,7	10,0	2920	103,0	3,52
6	3,16	37,0	8,9	3570	145,0	4,0
Для расчета размеров и мощности газоструй-
ных излучателей Гартман [790, 794] приводит
следующие 8 формул:
т Р 34000	5860
!• /макс. — т----~7~ И d В СМ), .
лмин. и
II.	R = /ма+~/мин- ЮО = 8,85 (р - 0,93) %,
Т макс.
III.	= 1 4- 0,040 (р — 0,93)3,
IV.	= 0,43 /р-1,86,
V.	^ = (295р-0,93) вт/см2,
VI.	^| = 5250(р+1,033)х
X [(р+ 1,033)°’291 - 1,01] вт/см\
VII. 71 = ^100%,
VIII. = 0,852 (р+ 1,023) ма[мин-см2,
где /макс. — максимальная достижимая в первой
области неустойчивости частота, R = [(/маКс. —
— /мин.)//макс.] • ЮО — относительный диапазон,
изменения частоты, выраженный в процентах,.
^1 —расстояние от сопла до начала первой
области неустойчивости, (а2 — a^/d — участок,
первой области неустойчивости, в пределах
которого излучаемая мощность остается прибли-
зительно постоянной, d — диаметр сопла и резо-
натора, р — избыточное давление в воздушном:
потоке (кг/см2), Wa — общая акустическая мощ-
ность, We — мощность, необходимая для под-
держания воздушного потока, — к.п.д.,.
V — объем воздуха, потребляемый излучателем
в 1 мин.
Для практического использования Гартман
дает номограммы, приведенные на фиг. 16.
Рассчитаем в качестве примера газоструйный
излучатель на частоту /макс. = 24 000 гц при
диапазоне регулировки 20%. По номограмме I
находим сначала d — 0,25 см\ согласно номограмме
II, р = 3,19 атм, т. е., округляя, 3,2 атм. Исхо-
дя из этих величин, по номограмме III находим
a1/d = 1,21, т. е. 6Zx = 0,3 см\ тогда, согласно
номограмме IV, a2 — a1/d = 0,5, т. е. а2 — аг =
= 0,125 см; согласно номограмме V, Wa/d2 = 445,
откуда Wa = 27,8 em; используя номограмму VI,
находим We/d2 = И 500, т. е. U7e = 718 etn;
согласно номограмме VII, — 3,9% и, наконец,,
согласно номограмме VIII, V/d2==3,6, откуда
V = 0,225 м3/мин.
Исчерпывающее описание всех технических
подробностей, а также результаты многочислен-
ных опытов, проведенных с подобными излуча-
телями, можно найти в монографии Гартмана:
.32
Глава IL Излучение ультразвука
1790]. Не считая описанных в п. 4 этого пара-
графа ультразвуковых сирен, газоструйные из-
лучатели являются единственными источниками
звука, позволяющими при сравнительно простой
§ 2). Для этой цели стеклянная колба с облу-
чаемой жидкостью помещается в фокусе эллип-
соида таким образом, что попадающие в колбу
звуковые волны многократно отражаются от ее
гц см
r-ojo
К2/сМ2
50'
^о-'-о.ю
30-
0,20
40
'30
20
0,30
15
0,40
'-0,50
'°:-o,6o
6 ±-1,00
I
6JD
5.0
\-4,0
-т3.5
20
50
15--
-55
10-'
9 у
8-.
R •
 7-.
2,0
кг/см2
2,0^

17
16
?5
1,4-
5,0
-4,5
•40
1-Q7OI «7
7^} |б
Р
15-
Ф
fc-

\V'
5 ±1,5
II
-2,0
III
Ф и
г.
ет/см2 кг/см2
>55
кг/с?600
°.эъ-6,0
O,8^_
0j7-.
5,0
4,0
0,5^
Q4-
53:.
3,0
2,8
2,6
2,4
кгк"2 % ^^2 кг/см2
Г 6,0
б-т-6,0
вт/ы? кг/см2 1,5-
5,0
25
с-6,0
5,5
2fiUo
5
7 50
sso-4-5
-4P
500-:
'?55
450-'-
.'-3,0
400-\
-2,5
350
20
15-
г 5,0
т4,0
:55
10-
9-
8-
7
-3,0
;55

8P~.;4fl
'^4,0
4-:
4,0-
5,0
:3,5
-з,о
3
-3,0
2,5
^i :-2,2 ^азоо- -2^ ^ю’3
pdz106
-%)Р
-55 ij
v
&
50
Р
М-
5
±2.0 2OQJ
IV V
4
VI
L7,5
Р .
VII
1 -45
2-
VIII
16. Номограммы для расчета газоструйного
излучателя.
конструкции получать в воздухе и других газах
большую акустическую мощность.
Частота колебаний, создаваемых газоструй-
ными излучателями в воздухе, может достигать
120 кгц\ при использовании водорода, скорость
распространения звука в котором в 4 раза боль-
ше, чем в воздухе, можно получить колебания
с частотой до 500 кгц.
Излучатель, помещенный в фокусе парабо-
лического зеркала, дает очень сильное излучение
в направлении оси зеркала. Особенно сильная
концентрация звуковой энергии достигается, со-
гласно опытам Гертца и Визнера [3009, 3960],
при установке излучателя в одном из фокусов
эллипсоида вращения (фиг. 17). При этом интен-
сивность звука в другом фокусе настолько вели-
ка, что помещенная здесь вата воспламеняется1).
Согласно Шаафсу [3960], такое устройство
позволяет эффективно передавать звуковую энер-
гию из воздуха в жидкость, что в обычных усло-
виях затруднительно вследствие значительной
разницы в акустических сопротивлениях (см. гл. I,
г) Подробно о концентрации звуковой энергии см.
15170], а также [5205].—Прим, ред.
внутренних стенок так же, как световые волны
в абсолютно черном теле (фиг. 17). Если, напри-
мер, в колбе налита вода, то в ней мгновенно
образуется белый туман и возникает характер-
ный взрывной шум, обусловленный кавитацией
(см. гл. VI, § 7).
Фиг. 17. Фокусировка излучаемой свист-
ком звуковой энергии при помощи эллип-
соида вращения.
Недавно Пальме [3716] отметил ряд моментов,
важных для обеспечения наивысшего к. п. д.
газоструйного излучателя, и внес в его конструк-
цию некоторые улучшения. Он считает, что диа-
метр резонатора целесообразно несколько уве-
личивать по сравнению с диаметром отверстия
§ 1. Механические излучатели
33
сопла, ибо при оптимальной установке резона-
тор располагается в том месте воздушного пото-
ка, где диаметр его несколько превосходит диа-
метр сопла (см. фиг. 10); при таком увеличенном
резонаторе энергия потока используется лучше.
Чтобы воздух мог беспрепятственно обтекать
резонатор, Пальме счи-
тает целесообразным при-
давать наружной поверх-
ности резонатора форму
линий тока в воздушном
потоке. Конструкция ре-
Ф и г. 18. Газоструй-
ный излучатель, снаб-
женный дисками для
обеспечения направ-
ленного излучения.
зонатора должна, далее,
допускать непрерывное
изменение его глубины*
так как при заданной час-
тоте наивыгоднейшая глу-
бина резонатора зависит
от давления, с которым
воздух продувается через
сопло. Наконец, для луч-
шей фокусировки звука
при расположении излу-
чателя в фокусе парабо-
лического зеркала Паль-
ме помещает у отверстий
сопла и резонатора изо-
гнутые круглые шайбы (фиг. 18), благодаря ко-
торым звуковая энергия излучается к отража-
телю только в радиальных направлениях. Даль-
нейшие подробности можно найти в указанной
выше оригинальной работе.
Фиг. 19. Теневое изображе-
ние звуковых волн, генерируе-
мых потоком воздуха, выры-
вающимся из сопла.
Клинг и Крабол [3276, 3278] недавно уста-
новили, что и в отсутствие резонатора вырываю-
щийся из сопла воздушный поток, наталкиваясь
на препятствие (например, на плоскую пластинку)
и даже без него, способен возбуждать весьма
интенсивные колебания, частота которых доходит
До 400 кгц. Скорость воздушного потока может
о
° Л. Бергман
при этом варьировать в широких пределах и во-
все не должна, как в генераторе Гартмана,
превосходить скорость звука. На фиг. 19 изобра-
жена полученная Клингом и Гийу [3279]
теневым методом фотография стоячих волн, воз-
буждаемых при продувании воздуха под давле-
нием 2,9 атм через 2-миллиметровое сопло;
стоячая волна образуется здесь благодаря отра-
жению от рефлектора. Причиной возникновения
звука в таком устройстве следует считать завих-
рения, возникающие в ближайшей окрестности
воздушного потока при выходе его из сопла.
Частота возбуждаемых таким образом колеба-
ний зависит от диаметра сопла и давления
воздуха, причем она падает с увеличением диа-
метра сопла и давления. Устанавливая перед
соплом рефлектор и перемещая его относительно
сопла, мы получаем возможность в небольших
пределах изменять частоту. Эти опыты описаны
в работе [3276].
Попутно следует отметить, что Крюз и Хай-
мас [469] продували смесь воздуха с водяным
паром и угольной пылью через стеклянную труб-
ку диаметром 4,5 мм под избыточным давлением
600 мм рт. ст. и наблюдали в воздушном столбе
высокочастотные колебания, проявлявшиеся в об-
разовании колец угольной пыли. Точкой воз-
никновения колебаний (частота которых состав-
ляет приблизительно 150 кгц) считается входное
отверстие трубки. Практического значения этот
опыт, однако, не имеет.
Большим недостатком всех описанных выше
свистков и газоструйных излучателей является
тот факт, что звуковое поле возникает здесь в
газовом потоке; в ряде случаев это обстоятельство
оказывается неудобным или даже вовсе исклю-
чает возможность использования таких излуча-
телей. Для многих целей мощное звуковое поле
необходимо отделить от потока газа, чтобы
оно могло воздействовать на другие газы или
жидкости. Эрет и Ганеман [549] поставили опыты,
в которых колебания воздуха в полости резо-
натора излучателя Гартмана возбуждали настро-
енную на ту же частоту механическую колеба-
тельную систему. Такой источник звука, будучи
отделен от потока газа, способен излучать звук
в произвольную среду.
На фиг. 20 схематически изображены две
конструкции таких излучателей, построенных
Эретом и Ганеманом. Колебательной системой
здесь служит круглая диафрагма 714, образую-
щая заднюю стенку резонатора Н\ собственная
частота ее колебаний совпадает с частотой излу-
чаемого звука. Диафрагма М составляет одно
целое с крепежным кольцом R и расположенным
34
Глава II. Излучение ультразвука
в ее центре объемным резонатором Н (фиг. 20, б).
Однако, как показали эксперименты, в диафрагме
возбуждаются интенсивные колебания и в том
случае, когда она неплотно прилегает к резона-
тору. Это привело к созданию конструкции,
показанной на фиг. 20, а, где резонатор Н вы-
полнен в виде открытого с обоих концов цилинд-
ра, расположенного на малом расстоянии от
центра диафрагмы. Преимуществом такой кон-
струкции является возможность легкой смены
каждой из деталей, что особенно ценно в силу
Фиг. 20. Плоский аэродинамический
излучатель Эрета и Ганемана.
необходимости точной настройки резонатора на
собственную частоту колебаний диафрагмы.
Частота f основного колебания закрепленной
круглой диафрагмы диаметром D и толщиной
d определяется выражением
г 10,24 d ~\f Е	(Лг7х
(47)
где Е—модуль упругости в дин/см21'), р—плот-
ность и а—коэффициент Пуассона материала
диафрагмы.
Свои первые опыты Эрет и Ганеман прово-
дили на частоте 5000 гц\ при этом они достигли
силы звука порядка 1 вт/см\ амплитуда дав-
ления перед колеблющейся диафрагмой была
!) Модуль .упругости в технике задается обычно
в кг/мм2', для пересчета в дин/см2 эту величину нужно
умножить на 98 100 000.
равна приблизительно 2,5 атм1). При заполнении
объема над диафрагмой водой в ней появлялся
фонтан высотой 1 см подобно тому, как это имеет
место при использовании магнитострикционных
и пьезоэлектрических излучателей (см. гл. III,
§ 1); при этом в воде легко образовывалась мас-
ляная или ртутная эмульсия (см. также гл. VI,
§ 5, п. 1). По утверждению исследователей, нет ни-
каких препятствий к использованию таких излу-
чателей в собственно ультразвуковом диапазоне;
однако в настоящее время нет эксперименталь-
ных данных по этому вопросу. Аналогичное
устройство, служащее для облучения при помощи
газоструйных излучателей малых объемов жид-
кости, описал также Гартман [793].
Брюкман [4617] поместил недавно ультразву-
ковой свисток Гартмана в центр настраиваемого
цилиндрического резонатора, одна из торцевых
стенок которого, будучи сделана достаточно
тонкой, излучала звук в окружающую среду;
потери мощности не превосходили при этом 20 %.
3.	Жидкостный свисток
Часто бывает необходимо возбуждать ультра-
звуковые колебания в жидкостях; поэтому умест-
но поставить вопрос о том, могут ли описанные
выше излучатели—свисток Гальтона и газо-
струйный излучатель—применяться не в воздухе,
а в жидкостях. Для газоструйного излучателя
ответ на этот вопрос, к сожалению, отрицателен,
ибо невозможно пропускать жидкость со сверх-
звуковой скоростью, т. е. со скоростью выше
1500 м/сек. Свисток Гальтона, напротив, может,
по крайней мере на низких частотах, работать
и в жидкостях, однако к. п. д. его при этом
очень мал; на более высоких частотах свисток
совсем не может работать. Причина заключается
в том, что лежащий в основе работы свистка в воз-
духе принцип возбуждения колебаний в полом
объемном резонаторе нельзя без всяких изме-
нений перенести на свисток, работающий в
жидкости. Для получения в резонаторе мощной
стоячей волны, которая в свою очередь модули-
ровала бы продуваемый через свисток поток,
необходимо, чтобы звуковые волны полностью от-
ражались от стенок резонатора. Но коэффициент
отражения зависит от отношения волновых со-
противлений среды, заполняющей резонатор, и
металла, из которого он изготовлен (см., гл. I, * 30
3) Это справедливо для воды; для газов же ампли-
туда давления при заданной силе звука будет значи-
тельно меньше; так, например, в воздухе при той же
силе звука 1 вт/см2 амплитуда давления составляет
30 г/см2 [см. формулу (166)].—Прим. ред.
£ 1, Механические излучатели
35
§ 2). На границе воздух—металл отношение это
составляет 1 : 300 000, что соответствует коэффи-
циенту отражения, равному 99,99%. На гра-
нице же жидкость—металл отношение волновых
сопротивлений составляет лишь 1 : 26, что соот-
ветствует коэффициенту отражения, равному все-
го 86%. Эта величина относится к резонаторам
с очень толстыми стенками; в практически
выполнимых конструкциях коэффициент отра-
жения оказывается еще меньшим. Поэтому в жид-
кости резонансное действие полого объема ока-
зывается слабым и свисток работает плохо или
совсем не работает.
Яновский и Польман [987] указали другой
путь построения жидкостного свистка. Известно,
что если воздух продувать через щель, перед
которой расположено лезвие, то на правой и ле-
вой сторонах лезвия будут попеременно обра-
зовываться завихрения, которые вызовут перио-
дические изменения давления, распространяю-
щиеся со скоростью звука; достигнув щели, они
промодулируют продуваемый через нее поток
воздуха. При соответствующем расстоянии между
щелью и лезвием это устройство будет излучать
незатухающие звуковые колебания, частота ко-
торых связана с расстоянием между щелью и лез-
вием d и скоростью продувания через щель воз-
духа и соотношением f=ujd. Яновский и Польман
Фиг. 21. Принцип действия жидкостного свистка.
помещают в жидкости выполненное в виде щели
сопло D и снабженную лезвиями прямоугольную
пластинку Р (фиг. 21). Через сопло D прокачи-
вается поток жидкости, и в пластинке Р возбужда-
ются собственные колебания. Пластинка кре-
пится в точках Д', в которых имеются узлы
колебаний. При правильном выборе скорости
потока жидкости и и расстояния между соплом
и пластинкой d последняя оказывается настроен-
ной в резонанс и в ней возбуждаются весьма
сильные колебания; такой жидкостный свисток
эффективно излучает звук в окружающую жид-
кость.
Собственную частоту колебаний пластинки
можно в первом приближении вычислить по
формуле для обычных, т. е. не заточенных на
концах, прямоугольных пластинок:
22,4 Л
' 4тс/2 /3
где I—длина пластинки, d—ее толщина, Е—
модуль упругости в дин/см2 и р—плотность
материала пластинки1).
Свисток описанной конструкции изображен
на фиг. 22. Его можно погружать в подлежащую
Фиг. 22. Внешний вид жидкостного свистка.
облучению жидкость через сравнительно малые
отверстия. В левой части фиг. 22 отчетливо
видна пластинка Р с лезвием S, расположенная
перед соплом D; справа видны штуцер Л, через
который подводится прокачиваемая через сопло
жидкость, и орган настройки В, при помощи кото-
рого изменяется расстояние между лезвием и соп-
лом. Если свисток погрузить в воду и пропускать
через него воду же, например из водопровода,
то при освещении его в темноте в момент точной
настройки совершенно отчетливо видно образую-
щееся вокруг пластинки облачко тумана, которое
мгновенно исчезает при сильном демпфировании
пластинки. Образование тумана служит верным
признаком того, что между пластинкой и соплом
имеются большие звуковые давления, приводя-
щие к разрыву жидкости и образованию пузырь-
ков (кавитация—см. гл. VI, § 7). По данным
Яновского и Польмана, такого рода жидкостные
свистки способны излучать колебания с частотой
4—32 кгц. Потребляемая свистком мощность W
связана с давлением р (атм) и объемом прока-
чиваемой через сопло жидкости V (cms) фор-
мулой
W = 981 • 10p3V эрг!сек = 981 • 10"4рУ вт.
О применении жидкостного свистка для изго-
товления эмульсий см. гл. VI, § 5, п. 1. Практи-
1) Поправка на заточенные концы рассчитана в
работе [5193].—Прим. ред.
36
Глава II. Излучение ультразвука
ческие данные об использовании таких жидкост-
ных свистков, к сожалению, отсутствуют. Из-
вестным недостатком их является то обстоя-
тельство, что лезвие свистка оказывается под
воздействием возникающих в жидкости кавита-
ционных сил и постепенно разрушается. В одной
из патентных заявок Венк [4098] предложил
вместо пластинки располагать перед соплом натя-
нутую проволоку. Регулируя при помощи по-
движного зажима длину, а также натяжение про-
волоки, можно в широких пределах менять ее
собственную частоту, а следовательно, и частоту
излучаемых свистком колебаний. Однако мощ-
ность свистка при этом падает (см. [2521]).
4.	Ультразвуковые сирены
В 1934 г. Такеучи и Сато [2040] опубликовали
краткое сообщение об опытах по использованию
сирен в качестве источников ультразвука; вслед
ротора над статором образуются звуковые волны,
частота которых зависит от числа оборотов дви-
гателя. В диапазоне частот 3—19 кгц при дав-
лении сжатого воздуха 0,2 атм сирена развивает
Фиг. 24. Продольный разрез верхней части
ультразвуковой сирены.
Ф и г. 23. Внешний вид ультра
звуковой сирень
за этим:в ,США был разработан ряд сравнительно
мощных сирен, способных работать и в ультра-
звуковом диапдзоце. Так, .например, Аллен и
Рудник [1Q1] построили сирену, работающую
на частотах до 34 кэд. Внешний вид этой сирены
изображен ца фиг. 23, а продольный разрез ее
рерхцей части—ца фиг. 24; на статоре S, обра-
зующем верхнюю крышку и имеющем толщину
1,25 см, по окружности диаметром 15 см нане-
сены 100 конических отверстий О. Диаметр этих
отверстий, составляет 4,78 мм в верхней части
и 2,39 мм; в нижней. Непосредственно под стато-
ром расположен насаженный на ось мотора ротор
Он представляет собой дюралюминиевый диск,
утончающийся от центра к периферии, по краю
которого расположены , 100 отверстий. Через от-
верстия ротора и статора снизу продувается
сжатый воздух. Он поступает через патрубок L
в кольцеобразную камеру К и далее через коль-
цеобразную щель А в отверстия О. При вращении
акустическую мощность 84—176 вт, что соот-
ветствует к.п.д. 17—34%. При повышении
давления до 2 атм акустическая мощность воз-
растает до 2 кет, к.п.д.—до 20%. Сила звука
в свободном поле достигает при этом, согласно
данным измерений, 180 дб,. т. е. 100 вт/см2.
Чтобы дать представление о такой мощности,
укажем, что в узлах, созданных сиреной стоячих
волн, могут висеть, не падая, до семи стеклянных
шариков диаметром 2 см каждый. Внесенный
в звуковое поле сирены клочок ваты сгорает
в течение 6 сек.
На фиг. 25 представлена характеристика на-
правленности такой сирены; она обусловлена
Фиг. 25. Характеристика направлен-
ности ультразвуковой сирены, изображен-
ной на фиг. 23.
интерференцией между полями излучения отдель-
ных отверстий. Более 90% всей мощности излу-
§ 1. Механические излучатели
37
чается в угле ±40° относительно оси сирены.
Добавление экспоненциального рупора увели-
чивает излучаемую мощность приблизительно
на 10%.
О другой, еще более мощной сирене, построен-
ной фирмой «Ультрасоник Корпорейшн» (США),
сообщает Портер [1633]. Разрез этой весьма
мощной сирены показан на фиг. 26.
Фиг. 26. Ультразвуковая сирена фирмы «Ультра-
соник Корпорейшн».
Сжатый воздух, подводимый через патрубок
В, приводит в действие турбину Т, а воздух,
поступающий в патрубок А, через множество
радиальных отверстий, высверленных в роторе У?,
проходит в имеющие форму воронок отвер-
стия статора S. Образую-
Ф и г. 27. Ультразву-
ковая сирена фирмы
.«Ультрасоник Корпо-
рейшн».
щиеся в этих отверстиях
звуковые волны отражают-
ся рефлектором Н и излуча-
ются в виде направленного
пучка параллельных лучей.
Частота излучаемого звука
меняется в зависимости от
числа оборотов от 1 до
200 кгц. В диапазоне 8—
10 кгц сирена развивает
акустическую мощность до
35 кет. При этом на пло-
щади в 1000 см* сила зву-
ка достигает 10 вт/см?.
Коэффициент полезного
действия этой сирены колеб-
лется от 50 до 70%.
Данных относительно
мощностей, развиваемых
сиреной на более высоких
частотах, еще не имеется.
В зависимости от типа приданного сирене
рефлектора звук может либо излучаться в виде
параллельного пучка, либо фокусироваться на
поверхности жидкости, подаваемой из располо-
женной на оси сирены кольцеобразной форсунки
(см. [909, 3671]).
Недавно фирма «Ультрасоник Корпорейшн»
выпустила меньшую сирену (модель U4), рас-
считанную на диапазон частот 500—22 0Q0 гц
(фиг. 27). Мощность ее составляет 300 ет на
низких частотах и 200 вт на более высо-
ких; это соответствует силе звука 1—Ъ.ет/см2.
Сирена приводится в действие от электродвига-
теля (мощностью 1,5 л. с.) с большим числом
оборотов.
Сирена, работающая в диапазоне частот др
50 кгц и обеспечивающая акустическую мощ-
ность 200 вт, построена также Пимоновым.
[3771, 3772].
Для обеспечения высокого к. п. д сирены
зазор между ротором и статором у края отверстий
должен быть возможно меньщйм. Тиде и Фохт
[2347] достигают этого при помощи приспособ
ления, смещающего ротор цри вращении
в осевом направлении и принимающего его
к статору. Удачная конструкция рупора для
ультразвуковых сирен описана в патенте
Тиде [2346]1).
5.	Ультразвуковсй излучатель Гольцмана
Как известно, звуковые колебания можно
получить, возбуждая упругие продольные^ соб-
Ф и г. 28. Излучатель Гольцмана.
ственные колебания в металлических или стек-
лянных стержнях; основная собственная частота
упругих колебаний укрепленного посередине
х) Соображения о теории и расчете сирен даны
в работе Карновского [5190].—Прим. ред.
38
Глава II. Излучение ультразвука
стержня длиной I равна
<49>
где Е—модуль упругости в дин!см2, а р—плот-
ность материала стержня в г/см\
Гольцман [898] предложил метод непрерыв-
ного возбуждения в таком стержне интенсивных
упругих колебаний при помощи механического
приспособления (фиг. 28); свободный конец стер-
жня излучает при этом звуковые волны. Стержнем
S служит стеклянная трубка толщиной от 6 до
8 мм, укрепленная в центре и заканчивающаяся
с одной стороны стеклянным шаром. По большим
шкивам А и А' и четырем маленьким роликам
а и а', укрепленным на общей плате, ходят бес-
конечные ремни из мягкой кожи, покрытые с на-
ружной стороны шелком. Между роликами а и
а' находятся еще по два ролика, которые под
действием пружин прижимают ремни к стеклян-
ной трубке; при скольжении вдоль . нее рем-
ней в трубке возбуждаются интенсивные про-
дольные колебания. Используя трубку длиной
7,5 см, Гольцман получал при помощи та-
кого приспособления ультразвук с частотой
около 33 кгц при мощности, в 100—150 раз
превосходящей мощность обычного свистка Галь-
тона.
§ 2. ТЕРМИЧЕСКИЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ
Термические излучатели в настоящее время не
применяются; мы вкратце остановимся на них
лишь из соображений полноты изложения. Альт-
берг [103] получал звуковые колебания с часто-
той до 300 кгц от искрового разряда в зазоре,
питаемого от демпфированного колебательного
контура. Такие искровые разряды излучают,
конечно, широкий спектр; для выделения какой-
нибудь одной частоты приходится применять
специальные средства—например, диффракцион-
ную решетку [1405]. Амплитуда колебаний,
излучаемых такими источниками, крайне непосто-
янна и зависит от различных факторов, неко-
торые из которых невозможно контролировать.
Излучение таких искровых источников исполь-
зуется теперь только в некоторых исследованиях
по распространению звука, в архитектурной
акустике при испытании моделей [1464] и при
исследованиях передачи звука в музыкальных
инструментах [622, 624].
Недавно Фрюнгель [2832] исследовал меха-
нический к. п. д. искры, получаемой при разряде
конденсатора в воде; такой излучатель применял-
ся для получения ударных звуковых волн боль-
шой интенсивности. Оказалось, что к.п.д., рассчи-
танный относительно электрической мощности,
заряжающей конденсатор, составляет прибли-
зительно 1%. Поскольку длительность разряда
не превосходи! 1 мксек., мгновенная мощность
такого устройства достигает 105 вт. Возможно,
что путем периодического разряда конденсато-
ра удастся таким способом возбуждать в жидко-
стях периодические затухающие колебания
весьма большой интенсивности. Руст и Друб-
ба [4986] применили недавно искровой разряд
в воде в качестве импульсного излучателя
в эхолоте.
Более устойчивые ультразвуковые колебания
можно получить от дуги постоянного тока при
наложении на нее дополнительной переменной
разности потенциалов. Благодаря переменному
току происходит периодическое изменение теп-
лового режима дуги, что приводит к периоди-
ческому изменению ее объема. Если переменный
ток по величине превосходит постоянный, то
возникают звуковые колебания удвоенной часто-
ты. Вместо наложения на дугу переменной раз-
ности потенциалов от постороннего источ-
ника можно, конечно, использовать ее как
генератор [528]. Таким методом Дикман [510]
получил при помощи дугового генератора, рабо-
тающего в светильном газе, звуковые колебания
с частотой до 780 кгц. Частотой колебательного
контура легко управлять, изменяя его емкость;
поэтому такие излучатели способны работать в
широком диапазоне частот, что, к сожалению, для
большинства излучателей других типов невоз-
можно. Используя переменный ток от ламповых
генераторов, Палеологос [1496] получил при по-
мощи дуги в воздухе колебания с частотой до
2000 кгц.
Клейн [4799, 4800] построил термический
ультразвуковой излучатель, в котором звуковые
волны возбуждаются при помощи высокочастот-
ного газового разряда, поддерживаемого в горле
рупора. Такой «ионофон»1) развивает силу звука
порядка 70—80 дб, т. е. 10“9—10-8 emfcM2', сле-
довательно, его можно использовать для изме-
рительных целей, а также в качестве дополнитель-
ного высокочастотного излучателя в громкого-
ворителях.
г) Поставщик: фирма «Одакс» в Монтрейле (Сена,
Франция).
§ 3. Электродинамические и электростатические излучатели
39
§ 3. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ И
В описываемых ниже излучателях звука аку-
стическая энергия получается за счет преобразо-
Фиг. 29. Электродинамиче-
ский излучатель Пинча.
вания электрической энергии переменного тока.
Обычные электроакустические преобразователи,
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ
системы обладают слишком низкой резонансной
частотой, существенное повышение которой не-
возможно по техническим соображениям. В тех
же немногих случаях, когда такое повышение
оказывается возможным, как, например, в лен-
точных телефонах, оно сопровождается сильным
уменьшением к. п. д. электроакустического пре-
образования. Так, например, Мюльверт [1385]
сконструировал лецточный телефон, излучающий
колебания с частотой до 200 кгц\ однако акусти-
ческая мощность этого телефона не превосходит
0,02 вт [1554, 1842].
Пинчу [1603] принадлежит патентная заявка
на электромагнитный излучатель ультразвука,
в котором подвижной проводник колеблется в за-
зоре, пронизываемом переменным магнитным по-
лем. Пример такого рода конструкции изобра-
жен на фиг. 29. В воздушные зазоры четырех
подковообразных магнитов Мг—М4, набранных
из пластин и возбуждаемых переменным током,
обтекающим кольцевую катушку S, входит цилин-
дрическое тело К, выполненное из хорошего про-
водника и закрытое сверху плоской круглой
мембраной Р, излучающей звуковые колебания.
Практического применения этот излучатель пока
еще не нашел. Аналогичное устройство описано
в американском патенте Тернера [2085].
Излучатель, работающий на аналогичном прин-
ципе и излучающий заметную мощность в диа-
а
Фиг. 30. Электродинамический излучатель Клэра.
используемые в слышимом диапазоне (телефоны,
громкоговорители), в ультразвуковом диапа-
зоне применяться не могут, так как их подвижные
пазоне до 40 описан Клэром [444]. Продоль-
ный разрез этого электродинамического излу-
чателя представлен на фиг. 30, а. Колебательной
40
Глава IГ 'Излучение ультразвука
системой служит здесь массивный дюралюминие-
вый цилиндр Z, который при помощи привинчен-
ного к нему тонкого кольца укреплен своей сред-
ней частью в корпусе G. К нижней части цилин-
дра привинчено кольцо 7?, входящее в кольцевую
щель электромагнита Е. Последний возбуждает-
ся постоянным током, отбекающим обмотку W.
Кольцо 7? образует короткозамкнутую вторич-
ную обмотку трансформатора, первичная обмот-
ка С которого, содержащая 20—30 витков, кре-
пится неподвижно с наружной или внутренней
стороны кольца 7? в непосредственной близости
от него. Если частота тока, обтекающего обмотку
С, совпадает с собственной частотой продольных
колебаний стержня Z, то в кольце возникают
значительные индукционные токи той же частоты
и оно втягивается в зазор магнита или выходит
из него. Таким образом, в цилиндре Z возбуж-
даются интенсивные продольные колебания и его
верхняя поверхность излучает звуковые волны.
Для уменьшения вихревых токов в материале
магнита его керн и верхний флянец снабжаются
радиальными прорезями.
Резонансная характеристика такого устрой-
ства чрезвычайно остра—логарифмический дек-
ремент затухания не превосходит 10~4; поэтому
Клэр применяет в своем приборе принцип само-
возбуждения. Для этой цели на керне электро-
магнита укреплена изолированная от него метал-
лическая пластинка 7И, присоединенная к экрани-
рованному проводнику L. Пластинка М и нижняя
поверхность цилиндра Z образуют конденсатор,
емкость которого периодически меняется в такт
с колебаниями цилиндра. Если подать на этот
конденсатор поляризующее постоянное напря-
жение и включить его на вход мощного усилителя,
выход которого включен на обмотку электро-
магнита, то при правильном подборе фазовых
соотношений между входным и выходным напря-
жениями в системе возбуждаются мощные соб-
ственные колебания; для правильного подбора
фазы в схему усилителя введен фазовращатель.
В цилиндре, диаметр которого по порядку
величины равен его длине, под действием попе-
речных сжатий возбуждаются также радиальные
колебания. При жестком креплении по средней
линии эти колебания приводят к сильному ослаб-
лению основных колебаний. Чтобы избежать это-
го ослабления, необходимо укреплять цилиндр
в резиновых прокладках или, согласно [2278],
подвешивать на мягких пружинах. Дальнейшие
сведения о конструкции таких электродинами-
ческих излучателей и необходимых для их воз-
буждения электрических устройств можно найти
в отчете акустической лаборатории Пенсиль-
ванского государственного колледжа ([2278],
стр. 44 и далее).
Еще более высокий к. п. д. можно получить
при креплении цилиндра в центре тяжести.
В этом случае для обеспечения наилучших
условий возбуждения диаметр цилиндра d
и длина его I должны удовлетворять соотно-
шению d/Z = 2fe/n:, где k — один из корней
функции Бесселя первого порядка. Первым двум
корням, таким образом, отвечают отношения d/Z,
равные соответственно 1,178 и 3,393.
Схема такого крепления изображена на
фиг. 30, б. Цилиндр Z крепится в центре
тяжести к стержню S, выступающему из керна
электромагнита. В такой конструкции Клэр
на частоте /= 17 000 гц и при d=15,2 см
и Z = 13 см получил к.п.д., равный 30%;
ширина резонансной кривой Д/ при излучении
в воздух составляла при этом приблизительно
1 гц. В своей первой работе Клэр указывает,
что к. п. д. такого электродинамического излу-
чателя можно дополнительно повысить, если
выполнить вибратор из материала с малым меха-
ническим демпфированием, например из латуни;
короткозамкнутое кольцо R в этом случае для
уменьшения электрических потерь должно быть
выполнено из меди или серебра, т. е. из мате-
риала с высокой проводимостью. Канак
и Тавро [2603] применяли такие электродина-
мические излучатели для получения в воздухе
плоских волн на частотах до 75 кгц. Эти иссле-
дователи возбуждали таким же образом и ци-
линдры с вогнутыми торцевыми поверхностями.
Центр кривизны такой вогнутой поверхности
представляет собой практически точечный излу-
чатель большой мощности3).
Джакомини и Бароне* 2), пользуясь электро-
динамическим принципом, следующим образом
возбуждали продольные колебания в стержнях
из изоляционных материалов (стекло, керамика
и т. п.) (фиг. 31, а). На заштрихованные части
поверхности стержня S, укрепленного посере-
дине, наносится хорошо проводящее покрытие,
например распыленный алюминий. По этой
обкладке пропускается переменный ток I. Если
затем внести переднюю часть стержня в маг-
нитное поле Н, то при правильной ориентации
поля на обтекаемую током I торцевую поверх-
ность стержня действует сила Д', направленная
вдоль стержня. При совпадении частоты тока I
и собственной частоты механических колебаний
т) См. также [5188].—Прим. ред.
2) Согласно докладу на Международном электро-
акустическом конгрессе в Голландии в июне 1953 г.
§ 3. Электродинамические и электростатические излучатели
41
k г---
стержня, равной Д = — }/ £*/р, в последнем воз-
буждаются интенсивные продольные колебания.
В стержне могут возбуждаться колебания как
основной частоты (k— 1), так и нечетных высших
порядков (& = 3, 5, .. .); нетрудно понять, что,
будучи возбужден, такой стержень излучает
звуковые волны.
Если выполнить аналогичный стержень
с круглым поперечным сечением и ориентиро-
вать его согласно фиг. 31, б, то благодаря
Фиг. 31. Устройство для электро-
динамического возбуждения в стерж-
нях продольных (а) и крутильных
(б) колебаний.
взаимодействию магнитного поля и токов, те-
кущих йо обкладке в направлении оси стержня,
возникнет сила Д', которая возбудит в стержне
крутильные колебания частоты ft =
(р-— модуль кручения). Повернув магнитное
поле на 90°, можно в том же стержне воз-
будить продольные колебания. Это дает воз-
можность по экспериментально найденным зна-
чениям частот ft и ft определять коэффициент
поперечного сжатия о (см. гл. V, § 1, п. 1).
Согласно формуле (297), = откуда
‘ЧСН-1-
Для возбуждения ультразвуковых колебаний
использовался также электростатический прин-
цип. Так, например, Винсент [2097] для воз-
буждения продольных колебаний в закреплен-
ном посередине металлическом стержне поме-
щал на небольшом расстоянии от его плоской
торцевой поверхности металлическую пластин-
ку. Если к получающемуся таким образом кон-
денсатору подвести переменное напряжение, час-
тота которого вдвое меньше собственной частоты
колебаний стержня, то под действием электро-
статических сил в стержне возбуждаются колеба-
ния. Иде [3096] улучшил такое устройство, вве-
дя в конденсатор тонкую слюдяную прокладку,
что позволило, не опасаясь пробоя, существен-
но повысить напряжение. Банкрофт и Джейкобс
[2380] преобразовали устройство Винсента в при-
бор с самовозбуждением; они поместили электро-
ды у обоих концов стержня и включили один из
конденсаторов на вход, а другой на выход уси-
лителя. При соответствующей полярности в стерж-
не возникают продольные собственные коле-
бания. Электростатический ультразвуковой из-
лучатель, построенный аналогично конденсатор-
ному микрофону, описал Зеллом [4057]. На тон-
кую бумажную или из другого диэлектрика фоль-
гу, толщина которой не превосходит нескольких
микрон, наносится проводящее покрытие, и фоль-
га с небольшим натяжением укрепляется на ме-
таллическом электроде. Значительные силы при-
тяжения, возникающие при наложении диэлек-
трика на электрод, устраняются тем, что поверх-
ность электрода делается негладкой (на ней
наносятся канавки глубиной и шириной в 0,5 мм).
Такой излучатель работает как поршневая .диа-
фрагма; он практически не обладает собственными
частотами и может использоваться в диапазоне
до нескольких сот килогерц. Согласно Мейеру
[3553], круглый излучатель такой конструкции,
имеющий диаметр 85 мм, при поляризующем на-
пряжении 200 в и переменном напряжении 10 в
на частоте 50 кгц на оси, на расстоянии 1 м раз-
вивает звуковое давление порядка 20 микробар,
(см. также [4014 а]).
В этой связи нужно упомянуть две небольшие
работы Фалькенхагена и Миза [2766, 2767], в
которых рассматривается вопрос об ультразву-
ковых излучателях, использующих электрострик-
цию. Вследствие электрической поляризации
молекул объем материала может меняться под
действием электрического поля. Изменение объ-
ема может быть вызвано также и изменением раз-
режения материала, обусловленным ориентирую-
щей поляризацией. Относительное изменение объ-
ема в обоих случаях пропорционально квадрату
напряженности электрического поля:
™ = 2а£2,
42
Глава II. Излучение ультразвука
где а постоянная электрострикции. Если на по-
стоянное электрическое поле Ео наложить пере-
менное поле Е± sin то
= а (2Е* + Е‘) + 4аЕ0Е1 sin at +
4-aEJ sin 2o>zI * * — у) .
Помимо квадратичного эффекта с удвоенной час-
тотой возникает, как мы видим, также и линей-
ный эффект на частоте подведенного сигнала.
Фалькенхаген и Миз наблюдали оба эти эффекта
в m-ксилоле, о-ксилоле и толуоле и использо-
вали их для излучения ультразвука. Сведения о
достигаемых таким способом интенсивностях зву-
ка в настоящее время, к сожалению, отсутствуют.
Описанный метод, повидимому, может, найти при-
менение только для измерительных целей; пре-
имущество его состоит в том, что он допускает
непрерывное изменение частоты излучаемых коле-
баний (см. также работу Руста [3914]).
§ 4. МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ
В большинстве описанных выше излучателей
интенсивные колебания возбуждаются лишь при
настройке колебательной системы в резонанс с
частотой питающего тока. Это условие обяза-
тельно должно выполняться и в наиболее распро-
страненных в настоящее время электрических из-
лучателях, в которых упругие механические коле-
бания твердых тел возбуждаются при помощи
ламповых генераторов, способных работать в
любом диапазоне вплоть до самых высоких ча-
стот. Такое возбуждение оказывается особенно
простым при использовании двух давно извест-
ных физических явлений—эффекта магнитострик-
ции и пьезоэлектрического эффекта. Мы рас-
смотрим сначала метод магнитострикции.
1. Эффект магнитострикции
Поместим стержень или трубку из ферромаг-
нитного материала в направленное вдоль него
магнитное поле. При этом длина стержня изме-
нится, причем независимо от направления маг-
нитного поля, но в зависимости от материала
стержня, способа его обработки, величины пред-
варительного намагничивания и температуры
стержень может как удлиниться, так и укоротить-
ся. Это явление называют магнитострикцией, или,
по имени открывшего его ученого, эффектом
Джоуля [1009]. Получающиеся за счет магнито-
стрикции деформации сравнительно малы—от-
носительное изменение длины имеет величину по-
рядка 10"6 и поддается наблюдению и измерению
только при помощи микроскопа или оптического
рычага (см., например, [899, 1263, 1264]). Элек-
трический метод точного измерения как стати-
ческих, так и динамических удлинений магни-
тострикционных стержней описан Куком [2648].
Зависимость деформации некоторых материалов
отвеличины магнитного поля представлена графи-
ками фиг. 32, а. Только- для стержней из никеля
и отожженного кобальта (кривая Со) наблюдается
плавный ход кривых: с увеличением магнит-
ного поля эти стержни испытывают возрастаю-
щее укорочение, постепенно достигающее на-
сыщения. Кривые, характеризующие другие ма-
териалы, обладают экстремальной точкой, после
которой знак деформации меняется на обратный.
Кривые, относящиеся к литому и отожженному
Ф и г. 32. Кривые магнитострикцион-
ной деформации.
а—для железа, никеля и кобальта, б—для
железо-никелевых сплавов. По оси абсцисс
отложена напряженность магнитного поля в
эрстедах.
кобальту, характеризуют влияние способа об-
работки материала на его магнитострикцион-.
ные свойства.
Заслуживает внимания поведение сплавов.
Так, например, на фиг. 32, б показана зависимость
деформации от величины магнитного поля для
железо-никелевых сплавов. С увеличением со-
$ 4. Магнитострикционные излучатели
43
держания никеля эффект магнитострикции убы-
вает. В сплаве, содержащем 80% никеля, он со-
всем отсутствует. Более богатые никелем сплавы
претерпевают при магнитострикции уже не удли-
нение, а укорочение. Экспериментальным и
теоретическим исследованиям явления магнито-
стрикции посвящено много работ [899, 1263, 1264,
1308, 1325, 1326, 1927, 2098].
Эффект магнитострикции зависит от темпера-
туры. С повышением температуры он убывает и
в точке Кюри исчезает вовсе. Как и большинство
физических явлений, эффект магнитострикции
обратим (Маттеучи, 1858 г. и Виллари, 1865 г.).
При растяжении намагниченного никелевого
стержня его намагниченность уменьшается, а при
сжатии в продольном направлении, напротив,
возрастает. При упругих деформациях стержня
в надетой на него обмотке индуцируется э. д. с.
Наряду с описанной выше продольной маг-
нитострикцией в ферромагнитных материалах на-
блюдается также объемная магнитострикция, т. е.
изменение объема материала при намагничивании;
это изменение может быть как положительным,
так и отрицательным. Объемная магнитострикция
проявляется гораздо слабее, чем продольная, но
зато в отличие от последней при ней отсут-
ствует эффект насыщения, т. е. с увеличением
магнитного поля изменение объема не умень-
шается, а продолжает нарастать по линейному
закону. Объемная магнитострикция, как и про-
дольная , обр атима.
С молекулярно-кинетической точки зрения яв-
ление магнитострикции можно объяснить сле-
дующим образом: ферромагнетизм обусловлен
существованием элементарных магнитных дипо-
лей, которые у ферромагнетиков существенно от-
личаются от диполей неферромагнитных материа-
лов. Как и все металлы, ферромагнетики состоят
из малых однородных кристаллов, которые рас-
положены очень плотно и кристаллографические
оси которых ориентированы в пространстве беспо-
рядочно. Отдельные кристаллы объединяются да-
лее в так называемые домены (области Вейсса);
каждый домен состоит из множества кристаллов и
образует элементарный диполь. В каждом домене
атомные магнитные моменты ориентированы в
одном направлении, совпадающем с так называе-
мым «направлением легчайшего намагничивания»
и соответствующем минимуму потенциальной
энергии. Последняя складывается из энергии кри-
сталла и, если в материале имеются упругие на-
пряжения, из энергии этих напряжений. Энергия
кристалла минимальна в направлениях его кри-
сталлографических осей; в железе эти направле-
ния совпадают с тремя ребрами куба, в никеле—
с четырьмя его диагоналями. Таким образом,
магнитные моменты доменов могут быть ориен-
тированы для железа в шести, а для никеля в
восьми направлениях; если материал не намаг-
ничен, то все эти направления встречаются оди-
наково часто и благодаря беспорядочной ориен-
тации магнитных моментов отдельных доменов
все они в среднем взаимно компенсируются.
Намагниченность доменов зависит от темпера-
туры и ниже точки Кюри возникает спонтанно.
Под действием внешнего магнитного поля бес-
порядочно распределенные направления намаг-
ниченности меняются в результате смещения гра-
ниц между доменами и большинство доменов ори-
ентируется в тех из направлений легчайшего
намагничивания, которые образуют наименьший
угол с направлением внешнего магнитного поля.
При дальнейшем увеличении поля магнитные
моменты доменов поворачиваются в направлении
внешнего поля. Одновременно с таким спонтан-
ным намагничиванием доменов при температуре
ниже точки Кюри возникает также спонтанная
деформация кристаллической решетки. Так, на-
пример, у никеля постоянная кристаллической
решетки в направлении спонтанного намагничи-
вания несколько меньше, чем в перпендикуляр-
ном направлении. Поэтому при изменении ориен-
тации магнитных моментов в отдельных доменах
изменяется и кристаллическая решетка в них.
Множество таких микроскопических деформаций,
направленных в одну сторону, приводит к макро-
скопическому эффекту—изменению длины, кото-
рое и представляет собой явление магнито-
стрикции.
Без дальнейших объяснений понятно, что,
наоборот, при механической деформации ферро-
магнетика возникает спонтанная деформация кри-
сталлических решеток в доменах и, следователь-
но, меняется их спонтанная намагниченность;
таким образом, у предварительно намагничен-
ного ферромагнетика под действием механических
деформаций меняется степень намагниченности.
Пусть S—упругое напряжение в ферромаг-
нетике, s—упругая деформация, В—индукция,
Н—напряженность возбуждающего магнитного
поля. Тогда явление магнитострикции можно
представить следующими соотношениями:
S = f(B, s) и Я = /'(В, s).
Полные дифференциалы S и Н можно записать
в виде
dS = ~dB + d/ds,
дВ ds	(50)
dH = d£dB+d/dS	1
дВ 1 ds
44
Глава II. Излучение ультразвука
и обозначить
1	дН_ь	ds
дВ~ н ’ дБ ~~ »’ ds ~	ds ~
Здесь 7 и 5 — константы, определяющие прямой
и обратный магнитострикционные эффекты,
— магнитная проницаемость, Е — модуль упру-
гости. Исходя из термодинамических соотноше-
ний, можно показать, что прямой и обратный
магнитострикционные эффекты связаны соот-
ношением
dS _ J_dH
dB ds ’
вытекающим из рассмотрения явления гистере-
зиса. Таким образом,
5 =	(50а)
С учетом последнего равенства уравнения (50)
приводятся к виду
dS = у dB + Е ds (прямой магнитострикционный
эффект).	(51)
dH = — dB + 4тиу ds	(обратный магнитострик-
н
ционный эффект).	(52)
Эти уравнения описывают поведение ферромаг-
нетика в магнитном поле и при механических
деформациях. Из уравнения (51) для преобра-
зования магнитной энергии в механическую
получаем
S = ^B при ds = O (зажатый стержень), (51а)
или
s = —7~|г= — при dS = 0 (свободный
стержень).	(516)
Для преобразования механической энергии
в магнитную, согласно уравнению (52), получаем
В= — 4ти7р,8 при dH = Q, (52а)
или
Н = 4^7$ = 4тф£ при dB = 0,	(526)
где ₽=7/-Е-
Упругие, магнитные и магнитострикционные
эффекты в ферромагнетике можно представить
в виде следующей схемы:
s • Е—S
у •
Р 4те 7 4тф
• • м
в= рь -н
Обе горизонтальные строчки в этой схеме опи-
сывают упругие и магнитные соотношения в ма-
териале, а вертикальные столбцы и диагонали—
явления магнитострикции.
В японской литературе (см., например,
[3256, 3258, 3259]) в качестве магнитострикцион-
ной константы используется иногда величи-
на Г, определяемая соотношением
5 = Г/;	(53)
где S—упругое напряжение, а I—намагничен-
ность. Если учесть, что 1=*Н (х—магнитная:
восприимчивость) и что Н и В связаны соотно-
шением	то соотношение (53) можно
переписать в виде
5 = Гх^ = -В = Тв. (54).
|1 4тт	4	7
Следовательно,
Г —4^7,	(54а)>
хГ = [17.	(546)
Значения хГ для некоторых магнитострикцион-
ных материалов приведены в табл. 3, где для каж-
дого материала указаны также относительное
удлинение AZ/Z, наивыгоднейшая напряженность
подмагничивающего поля Яо и действующая маг-
нитная проницаемость р.. Кроме того, в табл. 3
приведены значения плотности р, модуля упру-
гости Е и удельного электрического сопротивле-
ния Рэл..
2. Магнитострикционный вибратор
Если поместить никелевый стержень в пере-
менное магнитное поле, то под действием перио-
дического намагничивания он будет периоди-
чески изменять длину. Легко видеть, что в силу
независимости деформации от направления поля
в отсутствие подмагничивания частота колеба-
ний стержня будет вдвое больше частоты изме-
нения магнитного поля. Однако для получения
возможно больших механических деформаций це-
лесообразно ввести постоянное подмагничивание
с тем, чтобы работать на наиболее крутом участ-
ке кривой деформации. Если постоянная состав-
ляющая магнитного поля не меньше, чем ампли-
туда переменной составляющей, то, помимо»
прочего, отпадает необходимость изменять знак
магнитного поля; достаточно менять лишь его ве-
личину. Деформация стержня происходит в этом
случае в такт с изменением поля. В случае на-
стройки частоты возбуждающего поля в резонанс
с собственной частотой упругих колебаний стерж-
ня амплитуда gro колебаний оказывается
£ 4. Магнитострикционные излучатели
45
Таблица 3
ВАЖНЕЙШИЕ КОНСТАНТЫ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Материал	Состав	Магнитострикционное удлинение, (Д///) • 1 0-6	Напряженность подмагни- чивающего поля Hq, эрстед	Магнитострикционная кон- станта хГ, 10^ дин[см2* • эрстед	Магнитострикционная эффективность хГ2, 1 0Ю ед. CGS	Действующая магнитная проницаемость р. (при поле Н)	Электрическое сопротивле- ние р ЭЛе> 10"8 ом-см	Модуль упругости Е, 1 ОН дин[см%	Плотность р, г/см*	Коэффициент связи k
-Никель ....		40	10—20	40	5-13	60 (15)	7	19,63—20,89	8,7	0,15—0,24
Альфер ....	13% А1, ост. Fe	40	6—10	80	5	190 (10)	91	12,39—18,12	6,7	0,28
Гиперник . . .	50% Ni, ост. Fe	25	7—15	86	6	190 (10)	46	13,95—14,64	8,3	0,20
Пермаллой 40	40% Ni, ост. Fe	25	7,5—15	87	4	230 (7,5)	75	13,13—13,78	8,2	0,17
Сплав NF (аль- сифер) . . .	4% Al, 2% Si, ост. Fe	11	4	29	0,5	200 (4)	80	16,82	7	0,06
Железо-кобаль-										
товый сплав	70% Co, ост. Fe	75	18	32	1,5	90 (18)	—	—	—	—
Электролити- ческое желе-										
зо 			-9	20—30	4	—	50 (30)	10	19,51	7,8	—
Гиперко . . .	35% Co, 0,45% Cr, ост. Fe		На оста- точной индукции	63	4,2	123 (0)	23	21,1	8,1	0,14
Пермендюр . .	49% Co, 2% V, ост. Fe		То же	61	7	54	39	17,1*	6,2*	0,20
* Эти цифры относятся к пермендюровым пластинкам толщиной 0,1лш. связанным в одно целое клеем-цементом.
максимальной и концы стержня излучают звуко-
вые колебания. Собственную частоту стержня
при возбуждении в нем колебаний основного
типа можно найти из формулы (49). Помимо ко-
лебаний основной частоты, в стержнях и труб-
ках можно при соответствующем их креплении
возбуждать и колебания на высших гармониках;
правда, амплитуда их всегда будет меньше, чем
амплитуда основного колебания. Собственные
частоты fk стержня длиной I см определяются
формулой
И
где Е—модуль упругости в дин1см\ р—плот-
ность материала стержня в г/см3 и k=\, 2, 3,...
—порядок колебания. Здесь, как и в дальней-
шем, основные колебания рассматриваются как
колебания первого порядка. Таким образом, при
последняя формула совпадает с формулой
(49). Величина является характерной для
данного материала константой и называется коэф-
фициентом колебаний. Для никеля/^^243 600;
отсюда вытекает, что собственная частота основ-
ных колебаний никелевого стержня, имеющего
длину 10 см, равна 24,3 кгц.
Амплитуда колебаний магнитострикционных
излучателей при возбуждении на основной ча-
стоте имеет величину порядка 10~4 /, где /—длина
стержня. Наивысшая частота, на которой еще
удается возбудить сравнительно интенсивные ко-
лебания, составляет приблизительно 60 кгц. При
этом длина возбуждаемого на основной частоте
никелевого стержня оказывается равной всего
4 см. Возбуждение колебаний основного типа
в более коротких стержнях наталкивается на
трудности, и приходится прибегать к возбужде-
нию колебаний высших порядков, несмотря на
связанное с этим уменьшение мощности. Одна-
ко Винсенту [2099] удалось при помощи магни-
тострикции возбуждать в никелевых стержнях
колебания основного типа с частотой вплоть до
1280 кгц (/=1,9 мм) (см. также [4808]).
46
Глава II. Излучение ультразвука
Пирс [1589, 1591] предложил для возбужде-
ния на высоких частотах стержни особой формы,
обладающие при колебаниях высших порядков
более высоким к. п. д.
Для стержней и трубок магнитострикцион-
ных излучателей пригодны лишь те материалы,
которые, помимо сильно выраженного магнито-
стрикционного эффекта, обладают и большой ме-
ханической прочностью на разрыв. Особенно хо-
рошо зарекомендовали себя чист
f> кгц
ЮО-?
90-
80-
70-
-	т- Нержавеющая сталь	qq _ _
50-
-	- Сталь (J°/o углерода)
-	- Пермендюр .
-	- Никель (твердый)
30-
-	- Никель (мягкий)
-Цекас	оп
никель и
I см
тЗ
-4
-5
-6
- 7
-8
-9
-10
- ™
-14
-16
— 18
— 20
— 22
-24
— 26
— 28
130
-	- Монель
-	- Инвар
-	- Гиперник	jg
9
8
7
Фиг. 33. Номограмма для расчета продольных
магнитострикционных вибраторов.
различные никелевые сплавы. Пирс рекоменду-
ет применять сплав, содержащий 36% никеля
и 64% железа (инвар), и так называемый монель,
представляющий собой сплав никеля и меди
(68% никеля, 28% меди и небольшие примеси
железа, кремния, марганца и углерода). Мож-
но также применять хромо-никелево-железный
сплав цекас (Cekas), содержащий 59,9% никеля,
11,2% хрома, 26,9% железа и 2% марганца, а
также никелевую сталь индилатан (Indilatans),
состав которой близок к инвару. Чтобы избежать
необходимости применения дополнительных ис-
точников тока, для подмагничивания исполь-
зуются, особенно в магнитострикционных при-
емниках звука, материалы с большой остаточной
индукцией. Так, например, Кемп [405] применяет
сплав пермендюр 2V, содержащий 2% ванадия,
49% железа и 49% кобальта.
Недавно Суссман и Эрлих [4198] нашли,
что для магнитострикционных излучателей с ус-
пехом можно применять поставляемый фирмой
«Вестингауз электрик корпорейшн» сплав ги-
перко, содержащий железо, 34,5—35,5% кобаль-
та и 0,4—0,5% хрома (см. также [2441, 4219]).
Механические параметры некоторых матери-
алов, знание которых необходимо для расчета
собственных частот стержней, приведены в табл. 4.
Таблица 4
ПЛОТНОСТЬ о, МОДУЛЬ УПРУГОСТИ Е И КОЭФФИЦИЕНТ
КОЛЕБАНИЙ Ц/ РАЗЛИЧНЫХ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Материал	р. г1см%	Е, ю11 дин[см%	fit
Никель (твердый) . . .	8,88	22,63	252 400
Никель (мягкий) ....	8,86	19,62	235 300
Монель		8,9	15,75	210 800
Инвар 		8,1	14,22	209 500
Цекас	 Никелево-цинковый фер-	8,4	18,54	234 900
рит 		4,7	12,5	258 000
На фиг. 33 приведена заимствованная из работы
Койла [458] номограмма для расчета собствен-
ных частот магнитострикционных вибраторов дли-
ной 30—300 мм. На практике параметры мате-
риалов сильно меняются, особенно в зависимости
от технологии изготовления; поэтому значения,,
приведенные в табл. 3 и 4, а также получаемые из
номограммы, следует рассматривать как ориен-
тировочные.
Поведение ферромагнитных стержней в пере-
менном магнитном поле исследовал в динамиче-
ском режиме Блэк [290].
При заданных размерах стержня собственную
частоту можно существенно понизить, изготов-
ляя его в виде тонкостенной никелевой трубки,
заполненной материалом с малдй скоростью рас-
пространения звука, например свинцом. Стерж-
ни из двух металлов, один из которых обра-
зует сердцевину стержня, а другой—его оболоч-
ку, изготавливаемые из металлов с противо-
положным температурным коэффициентом собст-
венной частоты, позволяют заметно уменьшить
£ 4. Магнитострикционные излучатели
47
зависимость собственной частоты вибратора в це-
лом от температуры [1589].
Согласно данным Кунце [1155], в качестве
магнитострикционных вибраторов можно при-
менять и неферромагнитные, например изоля-
ционные, материалы, если на изготовленные из
Фиг. 34. Стержневой магнитострикционный
вибратор (а) и пластины, из которых он со-
ставлен (б).
Пластины перед сборкой отжигаются; при этом
на них образуется оксидный слой, обеспечиваю-
щий изоляцию их друг от друга. Кроме того,
благодаря отжигу сужается гистерезисная петля,
т. е. уменьшаются потери на гистерезис.
На фиг. 34,а показан внешний вид стержне-
вого вибратора, а на фиг. 34,6—форма его пла-
стин. Расположенная на обоих кернах обмотка
выполнена так, что магнитное поле замыкается
целиком по сердечнику. Благодаря этому даже
при малых токах удается получить интенсивное
намагничивание и, следовательно, особенно хоро-
шие условия возбуждения. Пластины связаны
в пакет при помощи укрепленных на концах
бандажей из пропаянных между собой медных
проволок. Можно также склеивать пластины
[2597].
На фиг. 35 показана конструкция магнито-
стрикционного вибратора с большой излучающей
поверхностью, предназначенного для гидроаку-
стических целей. Он представляет собой пакет,
набранный из пластин, имеющих ряд продоль-
ных прорезей, в которые, как это показано на
фиг. 35,а, укладывается возбуждающая обмот-
ка. Излучающая поверхность изображенного виб-
ратора равна 10x20 см2. Такого рода вибраторы
выпускаются в настоящее время на частоты от
20 до 200 кгц. При частоте 200 кгц длина вибрато-
них стержни наносить покрытия из ферромаг-
нитного материала (например, никеля) или если
набирать вибратор из пластин, покрытых с одной
или с обеих сторон тонким слоем ферромагнит-
ного материала. В последнем случае сводятся
к минимуму потери в вибраторе за счет вихревых
токов.
В целях уменьшения потерь на вихревые
токи и связанного с этим нагрева вибратора,
приводящего к изменению его собственной ча-
стоты, в мощных стержневых магнитострикцион-
ных вибраторах целесообразно применять тонко-
стенные трубки, снабженные продольными про-
резями и для лучшего излучения закрытые
с одного торца пластинкой. Применение трубок
имеет, однако, тот недостаток, что вследствие
малого поперечного сечения в них быстро на-
ступает магнитное насыщение.
Такие вибраторы в настоящее время еще при-
меняются при научных исследованиях; однако
в технике находит все более широкое распростра-
нение другой способ построения мощных магни-
тострикционных вибраторов. Их изготовляют на-
подобие трансформаторных сердечников из отдель-
ных пластин толщиной 0,1—0,3 мм. При этом зна-
чительно уменьшаются потери на вихревые токи.
а
Фиг. 35. Конструкция магнитострикционного излу-
чателя.
а—схематическое изображение, б—внешний вид излучателя
фирмы «Атлас-Верке».
ра в направлении колебаний не превосходит
1 см. Эта частота является предельной для мощ-
ных излучателей, работающих на магнитострик-
ционном принципе. Возбуждение колебаний на
более высоких частотах связано с заметным па-
дением к. п. д., поэтому практического примене-
ния оно пока не находит.
Теоретические исследования, касающиеся ра-
счета вибраторов, набранных из пластин, можно
48
Г лава II. Излучение ультразвука
найти в работе Кемпа [404] и в очень обстоятель-
ной работе Кикучи и Фукушима [32591.
При колебаниях основного типа, которые бла-
годаря получаемому при них довольно большому
к. п. д. одни только и имеют практическое зна-
чение, частицы вибратора колеблются нормально
по отношению к некоторой узловой плоскости,
проходящей через середину стержня. Частота
определяется при этом профилем вибратора и
константами его материала. Для вибратора типа,
изображенного на фиг. 36, основная частота
определяется формулой
тому в мощных вибраторах их, повидимому, при-
менять нельзя (см. также [4673, 4978]).
Для уменьшения длины стержней, используе-
мых на низких частотах, их иногда утяжеляют,
укрепляя на концах толстые металлические пла-
стины. Так, например, поступает Куяма [1158],
применяя такие вибраторы в качестве приемни-
ков звука.
Собственную частоту такого вибратора, со-
гласно Релею [1690], можно вычислить по фор-
муле
~2h
Е
(56)
где Е—модуль упругости материала стержня в
дин/см2, г—радиус, а /—длина стержня в см,
где b и h —размеры вибратора (см. фиг. 36).
(Вывод этой формулы можно найти в работе
[817].) Таким образом, собственная частота у
такого вибратора несколько ниже, чем у стержня
Фиг. 36. К расчету соб-
ственных колебаний магни-
тострикционного вибратора.
В последнее время в
ционных вибраторов с
ферриты, применяемые в
равной длины. Всю
конструкцию можно
рассматривать как три
отдельных стержня,
нагруженные на обоих
концах дополнитель-
ными массами. Для ви-
братора, составленно-
го из пластин твердо-
го никеля при&=/г=
= 10 см, основная час-
тота колебаний,согла-
сно приведенной выше
формуле, оказывается
равной 20,2 кгц.
качестве магнитострик-
успехом используются
технике высоких частот
т—масса стержня, а
М.—масса каждой из
металлических плас-
тин в г. Собственные
частоты двух вибра-
торов такого типа, из-
готовленных из ни-
келя, имеющих раз-
меры r= 1 мм, 1=9 мм
и снабженных 3-мил-
лиметровыми круглы-
ми пластинами диа-
метром 10 и 15 мм, рав-
ны соответственно
35,8 и 22,9 кгц. При
такой конструкции
обмотка удобно рас-
полагается между пла-
Ф и г. 37. Магнитострик-
ционный вибратор с вогну-
той излучающей поверх-
ностью.
в качестве магнитных сердечников. Такие прес-
сованные материалы обладают высоким электри-
ческим сопротивлением; поэтому потери на вих-
ревые токи в них практически отсутствуют и их
можно применять на высоких частотах. К этому
нужно добавить, что в этих керамических мате-
риалах модуль упругости зависит от темпе-
ратуры гораздо меньше, чем в металлах. Следую-
щее достоинство таких материалов состоит в том,
что из них можно прессовать вибраторы любой
формы. Исследование ферритовых вибраторов вы-
полнено Вейссом [4375] и Сикстусом [5029].
Значения упругих констант для никелево-цинко-
вого феррита приведены в табл. 4. К сожалению,
механическая прочность ферритовых вибрато-
ров меньше, чем обычных металлических; поэ-
станами.
Излучение звука происходит в направлении,
нормальном по отношению к торцевым поверх-
ностям вибратора; поэтому, придавая этим
поверхностям соответствующую криволинейную
форму, можно получить эффект фокусировки
и тем самым заметно повысить интенсивность
звука1). Такого рода вибратор, рассчитанный
на частоту 175 кгц и предназначенный в основном
для медицинских целей, изображен на фиг. 37.
Иногда необходимо заставить магнитострик-
ционный вибратор излучать звук в жидкости
только в одном направлении; для этого на проти-
воположном его конце создают воздушную
подушку. Звуковая энергия отражается от такой
подушки, причем фаза колебаний при отраже-
нии изменяется на 180° и отраженные колебания
г) О применении вогнутых излучателей для фоку-
сировки ультразвука см. подробнее на стр. 90.—
Прим. ред.
§ 4. Магнитострикционные излучатели
49
достигают излучающей поверхности в нужной
фазе. Благодаря этому излучаемая мощность
увеличивается в четыре раза. В качестве воз-
душной подушки хорошо зарекомендовала себя
пористая резина толщиной от % до 1 см.
При работе в жидкостях вибраторов, соста-
вленных из отдельных пластин, жидкость посте-
пенно проникает в ничтожные зазоры между
пластинами, что приводит к возрастанию потерь
на трение. Для устранения этого недостатка
в последнее время изготовляют вибраторы,
на торцевые поверхности которых нанесен тонкий
металлический слой, тщательно отполированный.
Такие вибраторы, изготовляемые фирмой «Атлас-
Верке» в Бремене, имеют более высокий к. п. д.
(см. п. 4 настоящего параграфа).
Описанные выше магнитострикционные
стержни и закрытые по концам пластинами
трубки при возбуждении в них продольных
колебаний излучают звук своими торцевыми
поверхностями. Однако иногда, например
в гидроакустике, встает вопрос о равномерном
излучении звука во всех направлениях в некото-
рой плоскости или о придании излучателю особой
диаграммы направленности. Ненаправленное
излучение можно получить, выполняя вибратор
в виде кольца и возбуждая в нем при помощи
магнитострикции радиальные колебания,
при которых средняя линия кольца образует
окружность периодически меняющегося радиуса,
а поперечные сечения колеблются без вращения1).
При этом наружная поверхность кольца излучает
звук по радиусам. Собственные частоты колеблю-
щегося таким образом кольца определяются
формулой
- l b !। 55 (Ь - I, 2. . . .(58)
где г—средний радиус кольца, Е—модуль
упругости, а р—плотность материала кольца
и с—скорость распространения звука в нем.
Как видно из формулы (58), собственная
частота кольца из заданного материала зависит
только от его радиуса2). Такие кольцеобразные
вибраторы впервые в технике гидроакустики
применил Гер диен [693] и позднее Вуд, Смит
2) Такая конструкция позволяет получить нена-
правленное излучение лишь в одной плоскости, а
именно в плоскости кольца.—Прим. ред.
2) Это справедливо лишь в том случае, если кольцо
можно рассматривать как свернутый стержень, т. е.
если длина волны в кольце много меньше, чем размеры
его поперечного сечения. Учет толщины кольца см. в
работе Бакенса [5179].—Прим. ред.
4 Л. Бергман "
и Мак-Гичи [2171]. Кемп [405] описывает радиаль-
ный магнитострикционный вибратор мощностью
100 вт, работающий на частоте 25 кгц. Кольцевой
вибратор можно возбуждать при помощи надетой
на него тороидальной обмотки. Чтобы получить
эффективное излучение во внешнее пространство,
нужно все кольцо с наложенной на него обмоткой
заполнить соответствующей массой. Кемп [405]
использует для этой цели полимеризованную
смолу синварен 675. Еще лучше снабдить кольце-
образные пластины множеством отверстий
и уложить в них возбуждающую обмотку, как это
показано на фиг. 38. fe зависимости от того, про-
ходит ли обмотка по внутренней или наружной
Фиг. 38. Конструкция кольце-
образного магнитострикционного
вибратора.
поверхности кольца, вибратор излучает звук
во внешнее или внутреннее пространство. Неизлу-
чающую поверхность покрывают в качестве
воздушной подушки пористой резиной. При излу-
чении звука во внутреннее пространство кольца
здесь достигаются весьма большие интенсивности
звука.
На фиг. 39 показано, каким образом можно
при помощи конического отражателя получить
от кольцевого вибратора, излучающего своей
внешней или внутренней поверхностями, парал-
лельный пучок, ориентированный перпендику-
лярно к плоскости кольца (см., например,
[2367, 3258, 4222]).
Вопрос о влиянии отверстий для обмоток, а
также слоя клея между отдельными пластинами,
на собственную частоту кольцевых вибраторов
рассмотрен в работе Кикучи и Фукушима [3259].
Согласно Кальмайеру [1011], для понижения
собственной частоты вибратора при заданном
радиусе или уменьшения радиуса при заданной
частоте можно наружную или внутреннюю
поверхность кольца или и ту и другую выполнить
зубчатыми, как это показано на фиг. 40; при этом
50
Глава II. Излучение ультразвука
колеблющаяся масса возрастает без изменения
упругости. Для уменьшения потерь на вихревые
токи такие вибраторы набирают из отдельных
Фиг. 39. Разрез кольцеобразных магнитострик-
ционных вибраторов, предназначенных для направ-
ленного излучения.
а—конструкция, использующая радиальное излучение во
внешнее пространство, б—конструкция, использующая
излучение во внутреннее пространство.
изолированных друг от друга пластин. При такой
конструкции возбуждающую обмотку можно
укладывать в пазы кольца. Кальмайер описывает
далее [1012] магнитострикционный вибратор
(фиг. 41), излучающую поверхность которого
образуют торцы продольно колеблющихся зуб-
цов Sn S2 ит. д., расположенных на внутреннем
теле Д’, рассматриваемом в данном случае как
жесткое. Обмотка наносится так, чтобы магнит-
ный поток, пронизывающий соседние зубцы.
Фиг. 40. Кольцеобразный магнито-
стрикционный вибратор.
был направлен в противоположные стороны,
что облегчает замыкание магнитных силовых
линий. Придавая поверхности, образованной
торцами зубцов, различную форму, можно
варьировать диаграмму направленности. Этого
можно также достигнуть, возбуждая отдельные
зубцы со сдвигом фаз по отношению друг к другу.
Во всех описанных выше магнитострикцион-
ных вибраторах использовалась только продоль-
ная магнитострикция. Согласно новому пред-
ложению Руста [3918], для излучения звука
можно применять и объемную магнитострикцию.
Так, например, можно вводить в жидкость
ферромагнетик в порошкообразной форме, при
этом требуется лишь, чтобы для уменьшения
потерь на вихревые токи жидкость являлась
хорошим диэлектриком и чтобы, кроме того,
она не вступала в химическую реакцию
с ферромагнетиком. С другой стороны, для
обеспечения более сильной связи между части-
цами и жидкостью и повышения проницаемости
целесообразно примешивать к изоляционному
маслу поляризующиеся (дипольные) примеси,
увеличивающие адсорбцию на граничных поверх-
ностях. В качестве ферромагнетика хорошо
Фиг. 41. Обмотка кольцеоб-
разного магнитострикционного
вибратора.
зарекомендовало себя порошкообразное карбо-
нильное железо. Количественные данные об объем-
ной магнитострикции некоторых других ферро-
магнитных порошков можно1 найти в работе
[3930]; значение dV/V при напряженности поля
2500 эрстед лежит в пределах между +16 и
—65-10 6.
Продольный разрез ультразвукового излу-
чателя, использующего объемную магнито-
стрикцию, изображен на фиг. 42. В сосуде
помещается смесь изолирующего масла и карбо-
нильного железа; в эту смесь утоплена возбу-
ждающая обмотка, причем таким образом, чтобы
магнитные силовые линии пронизывали возможно
большее число частиц железа. Для выхода
звуковых волн в соответствующем месте сосуда
имеется окно, выполненное из металлической
фольги или из пластинки толщиной Н/2;
в последнем случае пропускание звука макси-
мально для колебаний с длиной волны X.
Недостатком излучателей, использующих -
объемную магнитострикцию, является потреб-
§ 4, Магнитострикционные излучатели
5П
ность в больших напряженностях магнитного
поля. Поэтому они находят применение только
при импульсном излучении ультразвука. В этом
случае требуемые кратковременные, но весьма
большие напряженности поля удается сравни-
тельно легко получить путем разряда конден-
саторов на возбуждающую обмотку. Поскольку
такой излучатель не обладает собственными
частотами, процессы установления и затухания
Изолирующее масло
и карбонильное железо
Волновой
вектор
'Возбужда-
ющая
обмотка
и ^Акустическое
окно
Фиг. 42. Излучение звука при
помощи объемной магнитострик-
ции
колебаний, затрудняющие реализацию имупльс-
ных резонансных вибраторов, здесь никакой
роли не играют.
Руст и Пильц [3930] показали недавно, что
в тонкостенных полых шарах продольный магни-
тострикционный эффект может привести к лю-
бопытному объемному эффекту. Если намагни-
тить полый шар, то магнитные силовые линии,
пронизывающие его стенки, соединяют два про-
тивоположных полюса по дугам больших кру-
гов; при этом в силу продольной магнитострик-
ции меняется радиус шара. Пусть обусловлен-
ное продольной магнитострикцией удлинение
материала шара есть $ = -V/Z; тогда при намагни-
чивании длина окружности шара V увеличи-
ваемся на = а радиус его —на £R = tR.
Объем шара становится при этом равным
Изменение объема составляет, следовательно,
AV = а объемный эффект, т. е. относи-
тельное изменение объема, — AV/V = 3?. Итак,
даже при небольшой напряженности поля имеет
место значительное изменение объема. Пробле-
матичным является только вопрос об изготовле-
нии небольших и с целью уменьшения потерь
на вихревые токи тонкостенных полых шаров
из ферромагнитных материалов.
Теория магнитострикционного вибратора.
Стержень длины I и поперечного сечения F.
в котором периодическая сила R возбуждает
продольные колебания, можно представить себе
в виде двух масс т, соединенных гибкой связью.
Уравнение движения такой системы записы-
вается в виде
d2x . dx , EF г,
mdt*'+rdt+-rx = K’ <59>
где х —удлинение, обусловленное силой
г — коэффициент трения, Е - модуль упругости»
EF Ц — тък называемая жесткость стержня.
Вынуждающая сила обусловлена прямым магни-
тострикционным эффектом; она, следовательно»
связана с индукцией магнитного поля выраже-
нием (51а)
K = ^FB.
Возбуждаемая в стержне магнитная индукция
складывается из двух частей: из индукции В{е^\
обусловленной переменным током Z, и из индук-
ции Bw, обусловленной обратным магнитострик-
ционным эффектом. Для последней, согласно (52а)
и с учетом (50а), мы можем написать
Вт = 8^.	(60)
Тогда уравнение (59), примет вид
d2x . dx . EF r f	, * x \
m dt* + rTt^- — x = ^F	+ 8fl T ) ’
или, иначе,
mS+r^+F(E-	= ^FBielat 
Интегрируя последнее уравнение, получаем
di = r +	—(eF//®)] ’
где для сокращения положено Е — урВ = е, а вре-
менной множитель е1'^ опущен.
Выведенная формула получена из рассмотре-
ния механической колебательной системы, кото-
рую образует магнитострикционный вибратор.
Обратимся теперь к электрическому контуру,
образованному обмоткой вибратора с помещен-
ным в ней стержнем, и применим к этому,
контуру закон Ома. Мы, очевидно, можем
4*-
52
Глава II. Излучение ультразвука
написать
п. , Т di . d&
u = Rl + L_ + _)
где и — переменное напряжение, развиваемое
источником, питающим вибратор, z — ток, обте-
кающий обмотку, L — индуктивность обмотки,
R — ее активное сопротивление, Ф —поток,
обусловленный обратным воздействием колеблю-
щегося стержня на обмотку. Если стержень
зажат и механические колебания в нем отсут-
ствуют, то поток Ф равен нулю. Таким образом,
можно считать, что поток Ф пропорционален
индукции Вт, обусловленной обратным магнито-
стрикционным эффектом. Если обозначить коэф-
фициент пропорциональности через k, то напря-
жение zz', индуктируемое в обмотке за счет
колебаний стержня, с учетом (60) будет равно
и' — Ь _____ /Д'1
R dt I dt ’
Заменяя dxjdt, согласно выражению (61),
получим
и' = ^F_ в _________1________ _
/	1 г 4-/ [ты— (eF/'/w)]
Учитывая, что Bi = ci, где с — константа, зави-
сящая, во-первых, от формы и числа витков
обмотки и, во-вторых, от проницаемости мате-
риала стержня, можем переписать последнее
выражение в виде
f_kfyiyFc	i	_
U I r + i [ты — (гр/1ы)]
г+1'[ты — (eF//<o)]	(62)
Величина Л/{г + / [шю —(eE/w/)]} называется
комплексным сопротивлением движения магни-
тострикционного вибратора. Она составляется
из активного сопротивления W и реактивного
сопротивления X, причем
г =	(63а)
X =	,	(636)
где Z = j/г2 + [mw> — (sE/Zid)]2 — полное механи-
ческое сопротивление вибратора.
Нетрудно заметить, что сумма квадратов X
и W с учетом (63а) равна
W2 + X2 = ^ .	(64)
Это уравнение окружности радиуса Л/2г, про-
ходящей через начало координат. Следовательно,
если отложить по оси абсцисс W, а по оси
ординат X, то мы получим указанную окруж-
ность.
К значениям активного и реактивного сопро-
тивлений, относящимся к самому вибратору,
нужно прибавить величины, характеризующие
возбуждающую обмотку, и полная электрическая
эквивалентная схема магнитострикционного виб-
ратора будет иметь , вид, изображенный на
фиг. 43. Собственно вибратор характеризуется
на этой схеме величинами Lm, Ст, Rm и Rs,
являющимися электрическими аналогами массы
т, упругости Е, сопротивления трения г
и акустического сопротивления излучения г3.

ЭЛ
Ст Ст
Фиг. 43. Электрическая эквива-
лентная схема магнитострикцион-
ного вибратора.
Параллельно всем этим величинам включены
соединенные последовательно индуктивность
возбуждающей обмотки L3J1. и омическое сопро-
тивление /?эл., обусловленное потерями в обмотке,
гистерезисом и потерями на вихревые токи.
Если измерить результирующие активное
и реактивное сопротивления магнитострикцион-
ного вибратора при разных частотах и нанести
эти значения на график в прямоугольной системе
координат, то мы получим диаграмму сопро-
тивлений, изображенную на фиг. 44. При очень
низких частотах сопротивление вибратора мало
и чисто активно: оно определяется здесь в основ-
ном величиной Rm.. С повышением частоты
график поднимается за счет влияния ЬЭл.; на
частоте порядка 85 кгц начинает сказываться
влияние механической колебательной системы
и далее кривая описывает окружность, о кото-
рой шла речь выше; диаметр этой окружности
тем больше, чем меньше затухание в вибраторе.
По такой диаграмме легко определить как эле-
ктрические, так и механические параметры
вибратора.
Вышеизложенные соображения почерпнуты
из работ Пирса [1589, 1591] и Баттерворта
и Смита [397]. Дальнейшие подробности можно
найти в работах Фреймана [645] и Ланге и
Майерса [1175]. По вопросу о электрической экви-
валентной схеме магнитострикционного вибра-
§ 4. Магнитострикционные излучатели
53
тора следует также сослаться на книгу Фишера
«Основы электроакустики» [2798] и работу
Скудржика [4108]1).
Наклонное расположение диаметра окруж-
ности на диаграмме сопротивлений фиг. 44
обусловлено потерями на гистерезис и вихре-
вые токи в материале вибратора. Так же, как
Фиг.- 44. Диаграмма сопроти-
влений магнитострикционного ви-
братора.
в трансформаторе с разомкнутой вторичной
обмоткой, потери на гистерезис растут пропори
ционально частоте, а потери на вихревые токи —
пропорционально квадрату частоты; таким обра-
зом, общие потери на единицу объема вибра-
тора п можно представить в виде
n = nh + nw = khf4-kwf2, (65)
где nh и nw — соответственно потери на гисте-
резис и вихревые токи в 1 см3 материала вибра-
тора. Коэффициенты kh и kw легко определить
графически из кривой, на которой отложены
значения n/f в функции частоты f. Согласно
Штейнкампу [4171], для никеля kh=- 4,8-10'4,
kw~ 5,2-10~6; при этом частота в формуле (65)
должна быть выражена в килогерцах.
Потери на гистерезис можно уменьшить
только соответствующим выбором материала.
Особенно хорошими в этом отношении являются
железо-никелевые сплавы, содержащие от 40
До 70% никеля. Так, например, в сплаву гипер-
ник (50% Ni, 50% Fe) потери на гистерезис
0 См. также работы Гутина [5185, 5186] и Харке-
вича [5^72, 5|20). —Прим. ред.
составляют лишь 4% от потерь в чистом никеле.
Теоретическое исследование магнитного и упру-
гого гистерезиса можно найти в работе Кикучи
и Шимицу [3260].
Для уменьшения потерь на вихревые токи
имеется два пути: во-первых, повышение элек-
трического сопротивления материала вибратора
и, во-вторых, изготовление вибратора из воз-
можно более тонких пластин. О последнем
способе мы уже говорили выше. Целесообразно-
принимать толщину пластин равной глубине
проникновения переменного магнитного поля
в материал, из которого выполняется вибратор.
Глубина проникновения de, определяющая, на
каком удалении от поверхности напряженность
переменного магнитного поля падает в е раз,
зависит от удельного электрического сопро-
тивления рэл., магнитной проницаемости р.
и частоты f и определяется формулой
Таким образом, можно определить граничную
частоту /гр., при которой глубина проникнове-
ния равна толщине пластин d. Согласно фор-
муле (66),
. _Рэл.-Ю9
"Р- - 4ЛVd2 СМ"
Фиг. 45. Зависимость глубины проникновения пере-
менного магнитного поля в ферромагнитный материал
от частоты.
зоне частот, в котором обычно работают магни-
тострикционные вибраторы, наивыгоднейшая
толщина пластин составляет от 0,2 до 0,05 Мм.
54
Глава II. Излучение ультразвука
Помимо рассмотренных макроскопических
вихревых токов, вследствие вращения вектора
намагниченности и смещения границ доменов
в ближайшей их окрестности возникают микро-
скопические вихревые токи, которые, конечно,
также ослабляют магнитострикционный эффект.
Простой расчет показывает, что эти токи, зави-
сящие от глубины проникновения переменного
магнитного поля в домены, могут сказываться
лишь при частотах порядка нескольких мега-
герц и выше; поэтому при более низких часто-
тах, на которых только и работают магнито-
стрикционные вибраторы, микроскопическими
вихревыми токами можно полностью пренебречь.
3. Конструкции магнитострикционных
излучателей
Фиг. 46. Схема маг-
нитострикционного из-
лучателя Пирса.
Возбуждение стержней и трубок можно
осуществлять различными способами. Пирс
[1589, 1591, 15951. построивший один из пер-
вых магнитострикцион-
ных излучателей, приме-
нил схему с самовозбуж-
дением на электронной
лампе, изображенную на
фиг. 46. На правую часть
укрепленного посередине
между двух лезвий стер-
жня S одета обмотка L15
образующая совместно с
емкостью С колебатель-
ный контур, включен-
ный в анодную цепь лам-
пы 7?. На левом конце
стержня расположена
обмотка Л2, присоединенная своими концами к
сетке и катоду лампы. Внутренний диаметр обеих
обмоток достаточно велик для того, чтобы стер-
жень мог свободно перемещаться в продольном
направлении. Самовозбуждение в этой схеме про-
исходит за счет обратного магнитострикционного
эффекта, состоящего в том, что при упругих
деформациях стержня меняется его намагничен-
ность, благодаря чему в обмотке Л2 индуци-
руется э. д. с., управляющая через сетку лампы
ее анодным током. Возникновение колебаний
регистрируется по показаниям включенного
в схему миллиамперметра Д, измеряющего
-анодный ток. Источником подмагничивания
в таком устройстве служит постоянная составляю-
щая анодного тока или расположенный вблизи
стержня постоянный магнит.
Теорию магнитострикционного генератора
можно найти у Пирса [1589, 1591], Фреймана
[645], Баттерворта и Смита [397], а также
у Пирса и Нойса [1595].
Наглядные результаты можно получить,
если пренебречь самовозбуждением колебаний
в стержне. Рассмотрим схему фиг. 47. На оси
обмотки расположен один конец никелевой
трубки N, покоящейся на двух опорных лезвиях
и S2, помещенных в узлы колебаний; таким
образом, низшей частотой, на которой может ко-
лебаться трубка, является собственная частота ко-
лебаний второго порядка. Обмотка Lr и емкость С
образуют колебательный контур, присоединен-
ный к электронной лампе 7? по трехточечной
Фиг. 47. Схема магнитострикционного
излучателя с дополнительным подмагни-
чиванием и индикаторным контуром.
схеме. Поскольку в такой схеме обмотка обте-
кается только переменным током, но не постоян-
ной составляющей анодного тока, здесь необходи-
мо постороннее подмагничивание; для этой цели
служит обмотка Л2. Для обнаружения колебаний
служит специальный индикаторный контур,
состоящий из одетой на другой конец стержня
обмотки L3 и включенных обычным образом
детектора D и прибора постоянного тока А.
Для устранения непосредственной связи инди-
каторного и генераторного контуров можно,
согласно Гибе и Блехшмидту [708], включить
в индикаторный контур вспомогательную обмотку
L', которая-компенсировала бы взаимную индук-
цию между обмотками и L3.
По данным Шмида и Еттера [1867], относитель-
ные измерения продольных колебаний такого
магнитострикционного вибратора можно произво-
дить при помощи двух надетых на стержень
небольших измерительных обмоток, намотанных
в противоположных направлениях и соединен-
ных последовательно; они присоединяются
ко входу усилителя, выход которого включен
на выпрямитель и гальванометр. На измеритель-
ные обмотки надета еще одна обмотка, по которой
протекает постоянный ток, подмагничивающий
§ 4. Магнитострикционные излучатели
55
конец вибратора. При колебаниях вибратора
он действует как магнит и индуктирует в изме-
рительных обмотках напряжения, которые
в силу противоположных направлений намотки
складываются. Посторонние же магнитные
наводки, например от генератора, индуцируют
в обеих измерительных обмотках э. д. с. одного
знака, компенсирующие друг друга.
Очень чувствительный метод обнаружения
колебаний магнитострикционных вибраторов,
Ф и г. 48. Конструкция магнитострикционного виб-
ратора с отдельным подмагничиванием.
основанный на использовании падающей части
резонансной кривой колебательного контура,
описан Симоном [1936].
На фиг. 48 изображена конструкция магнито-
стрикционного излучателя, предложенная
Салисбери и Портером 11790]; подмагничивание
используемой в качестве вибратора никелевой
трубки R осуществляется здесь при помощи
специального электромагнита. Трубка проходит
своей нижней половиной через отверстия в обоих
плоских полюсных наконечниках Р электромагни-
та, возбуждаемого обмоткой S2. Благодаря такой
конструкции существенно уменьшается сопротив-
ление магнитной цепи и возрастает к. п. д.
Служащая для возбуждения трубки R обмотка
обтекаемая током высокой частоты, помещается
между полюсными наконечниками и заключена
в выполненный из изоляционного материала
корпус G, в котором для отвода тепла цирку-
лирует масло. Для уменьшения высокоча-
стотного магнитного потока через электромагнит
и потерь на вихревые токи полюсные наконечники
покрыты листовой медью ТС
Аналогичный по конструкции магнитострик-
ционный излучатель большой мощности, пред-
назначенный для слышимого диапазона частот,
описан Гейнсом [677, 678].
На фиг. 49 представлена схема, позволяющая
одну и ту же обмотку использовать как для
возбуждения, так и для подмагничивания
магнитострикционного вибратора. С этой целью
постоянное напряжение,
служащее для подмагни-
чивания, подводится че-
рез дроссели DT и D2,
предохраняющие бата-
рею В от высокочастот-
ного тока, поступающе-
го от лампового генера-
тора. Для защиты гене-
ратора высокой частоты
от постоянного напря-
жения служит конденса-
тор С, который одновре-
менно можно исполь-
зовать для настройки ко-
лебательного контура.
В качестве примера
на фиг. 50 изображен
внешний вид ультразву-
кового генератора NV54
фирмы «Атлас-Верке» в
Бремене, отдающего на
частотах 20—30 кгц мощ-
ность 1,5 кет. Большие
С
В
Фиг. 49. Схема вибра-
тора, в котором катушка
колебательного контура
одновременно исполь-
зуется и для подмагни-
чивания.
штурвалы на панели
служат для настройки и регулировки мощности.
Ф.и г. 50. Ультразвуковой генератор фирмы
«Атлас-Верке», внешний вид.
На фиг. 51 представлен внутренний вид прибо-
ра. Слева вверху виден конденсатор настройки,
56
Глава II. Излучение ультразвука
справа—работающие по двухтактной схеме ге-
нераторные лампы, а слева внизу—катушка
индуктивности.
Фиг. 51. Ультразвуковой гене-
ратор фирмы «Атлас-Верке», вну-
тренний вид.
Принципиальная схема этого генератора
приведена на фиг. 52. Генераторные лампы
Фиг. 52. Принципиальная схема лампового
генератора, предназначенного для питания маг-
нитострикционного излучателя.
включены по двухтактной схеме; каждая из них
работает в течение полупериода колебаний
с частотой 50 гц и колебательный контур воз-
буждается попеременно то от одной, то от другой
лампы. Таким образом, напряжение высокой
частоты, питающее магнитострикционный вибра-
тор, промодулировано по амплитуде с частотой
100 гц. Источником напряжения подмагничи-
вания вибратора служит сухой выпрямитель,
собранный по мостиковой схеме; отдаваемый им
ток также промодулирован частотой 100 гц.
Преимущество такой конструкции состоит в том,
что она обеспечивает потребную мощность
при сравнительно небольших размерах и низкой
цене. В большинстве же приборов, предназна-
ченных для непрерывной работы, применяется,
как правило, немодулированное напряжение
высокой частоты. Однако это требует построения
высоковольтных выпрямителей и фильтров,
что существенно удорожает генератор.
О магнитострикционных излучателях для
медицинских целей см. гл. VI, § 12, п. 1.
Подробные сведения о конструкции большого
магнитострикционного излучателя, работающего
в диапазоне 7—50 кгц и потребляющего мощность
2 кет, сообщают Салисбери и Портер 11790].
Меньший магнитострикционный излучатель,
работающий в диапазоне 15—24 кгц и предна-
значенный для исследования диаграмм направ-
ленности рупоров, описан Голдманом [721]
(см. также [1995, 2324, 2831, 4106, 4257]).
Поскольку в магнитострикционных вибраторах
имеют место существенные потери на внутреннее
трение, вихревые токи и гистерезис, они требуют
для получения большой акустической мощности
достаточно мощных генераторов высокой частоты.
Однако ламповые генераторы дороги и сравни-
тельно сложны. Поэтому Цширнт [2208] поставил
опыты по возбуждению магнитострикционных
вибраторов от импульсных дуговых генераторов.
Дуговой генератор является простейшим устрой-
ством, позволяющим получить значительную
мощность колебаний высокой частоты при срав-
нительно высоком к. п. д.; недостатком его
является малая стабильность как частоты, так
и амплитуды. Как показано на фиг. 53, колеба-
тельный контур дугового генератора состоит
из последовательно соединенных возбуждающей
обмотки вибратора S, емкости С и переменной
индуктивности L. Настройка контура на собст-
венную частоту механических колебаний вибра-
тора осуществляется при помощи переменной
индуктивности L. Дуга питается от сети постоян-
ного тока (400—700 в) через регулировочное
сопротивление и дроссель Dv Для подмагни-
чивания вибратора служит отдельный источник
постоянного тока, включенный через регулиро-
§ 4. Магнитострикционные излучатели
57
вочное сопротивление Т?2 и дроссели Dr и D2,
которые совместно с емкостью С' предохраняют
сеть постоянного тока от токов высокой частоты.
Опыты Цширнта показали, что стабильность
дуговых генераторов вполне достаточна для
Фиг. 53. Схема дугового генератора для питания
магнитострикционного вибратора.
практического их использования в магнито-
стрикционных излучателях, особенно в тех
случаях, когда излучатель работает в жидкости
и обладает поэтому значительным затуханием.
Если не стремиться к получению максимальной
мощности, то стабильность дугового генератора
можно повысить, отказавшись от применения
поперечного магнитного поля и используя
тонкие угли, не столь охлаждающие дугу;
при этом дуга стабилизируется обратным воз-
действием на нее вибратора.
По вопросу о практическом выполнении
магнитострикционных вибраторов нужно ска-
зать следующее.
При желании использовать полученный
от магнитострикционного вибратора ультразвук
для проведения химических или биологических
опытов в жидкости можно, согласно Островскому
[1474], пропустить служащую вибратором
запаянную сверху никелевую трубку 7? через
резиновую пробку G (фиг. 54) снизу в соответст-
вующий сосуд А, содержащий жидкость, на кото-
рую должен воздействовать ультразвук. Само
собой разумеется, что резиновая пробка должна
находиться в том месте трубки, где имеется узел
колебаний,, Нижняя половина трубки для умень-
шения вихревых токов снабжена продольными
разрезами и помещается в катушке высокой
частоты S. Для отвода выделяющегося тепла
можно во время работы охлаждать трубку
снизу струей воды. Аналогичное устройство
описано Гейнсом [678].
На фиг. 55 представлен магнитострикционный
излучатель, который Шмид и Эрет [1865] исполь-
зовали для получения ин-
тенсивных колебаний в
расплавленных металлах.
Снабженная в своей ниж-
ней части разрезами нике-
левая трубка N помещает-
ся в стеклянном сосуде М,
через который течет вода,
охлаждающая трубку; в
средней части сосуда имеет-
ся сужение, на котором
находится бакелитовое те-
ло В. Помимо ряда отвер-
стий для пропуска воды, это
тело имеет еще централь-
ное отверстие, в котором
Фиг. 54. Излуче-
ние ультразвука маг-
нитострикционным
вибратором в жид-
кость.
при помощи резинового
кольца G крепится вибратор, причем креп-
на такую его точку, где
Фиг. 56. Конструкция
составного магнито-
стрикционного вибра-
тора.
ление приходится
Фиг. 55. Магнитострик-
ционный излучатель, пред-
назначенный для облуче-
ния расплавленных метал-
лов.
имеется узел колебаний. Снаружи на стеклянном
сосуде намотаны катушки: —служащая для
подмагничивания и обтекаемая постоянным
58
Глава II. Излучение ультразвука
звуком среду; поэтому
Фиг. 57. Внешний вид
составного магнито-
стрикционного вибрато-
ра фирмы «Атлас-Верке».
током, и S2—служащая для возбуждения и обте-
каемая током высокой частоты. Содержащий
жидкий металл стальной тигель Т при помощи
фланца А припаян к верхнему концу никелевой
трубки и находится в центре электрической печи.
Часто по физическим или химическим сообра-
жениям магнитострикционный вибратор нельзя
непосредственно ввести в облучаемую ультра-
Тиде [2056] предложил
составной вибратор, в
котором используется
следующий принцип.
Магнитострикционный
вибратор М произволь-
ной конструкции, возбу-
ждаемый на основной ча-
стоте, соединен с выпол-
ненным из подходящего
материала стержнем S,
собственная частота ко-
лебаний которого совпа-
дает с частотой колеба-
ний вибратора (фиг. 56).
Для этой цели вибратор
своей нижней частью
входит в четырехуголь-
ное углубление, сделан-
ное в стержне, а середи-
на вибратора и середина
стержня жестко соеди-
нены друг с другом ско-
бой Н.
Поскольку в середи-
не вибратора и стержня
имеют место узлы колебаний, обе эти точки
неподвижны относительно друг друга. При воз-
буждении в магнитострикционном вибраторе
собственных колебаний он своей нижней торце-
вой поверхностью воздействует на верхний
торец стержня и тем самым возбуждает в нем коле-
бания, находящиеся в противофазе по отношению
к колебаниям вибратора; иными словами, удли-
нению вибратора соответствует укорочение
стержня и наоборот. На фиг. 57 показана практи-
ческая конструкция такого составного вибра-
тора. На вибратор надет корпус, в который
пропускается вода, отводящая тепло, выделяю-
щееся при колебаниях вибратора, и одновременно
охлаждающая стержень при погружении его
в горячие жидкости. При помощи подобного
вибратора можно облучать жидкости и расплав-
ленные металлы, имеющие температуру до 700°,
а также кислоты и щелочи.
В тех случаях, когда от колеблющегося
стержня или трубки необходимо получить
Ф~и г. 58. Магнито-
стрикционный вибра-
тор на 175 кгц, вы-
полненный в форме
полусферы.
возможно большее излучение на большой пло-
щади, можно, особенно на низких частотах,
насадить на конец стержня или трубки алюми-
ниевую пластину. Однако эта пластина должна
быть достаточно толстой, ибо в противном случае
на ней образуются узло-
вые линии и она будет дей-
ствовать как мембрана.
В заключение остано-
вимся на вибраторе, изо-
браженном на фиг. 58, ко-
торый предназначен для
промышленных целей и за-
ключен в кожух. Собст-
венно вибратор, работаю-
щий на частоте 175 кгц,
имеет форму полусферы
диаметром 18 см; он уста-
новлен в сосуде, заполнен-
ном обезгаженной водой и
закрытом сверху тонкой латунной диафрагмой,
слегка выгнутой внутрь. Благодаря такой фор-
ме диафрагмы возникающие в воде пузырьки
газа отжимаются в стороны и не попадают в
ультразвуковой пучок.
Магнитострикционный излучатель, работаю-
щий на частоте 75 кгц в воздухе и предназначен-
ный для исследований в области архитектурной
акустики, описан Канаком и Тавро [2603].
О стержневом вибраторе из монель-металла,
обладающем особо острой резонансной кривой
и предназначенном для целей интерферометрии, ‘
сообщает Найт [3289].
4. Мощность и коэффициент полезного
действия магнитострикционного излучателя
Основным преимуществом магнитострикцион-
ных излучателей являются их простота и деше-
визна. На низших ультразвуковых частотах
магнитострикционные излучатели позволяют
получить значительную акустическую мощность,
причем перегрузка их не приводит к опасности
разрушения колебательной системы. Без риска
повреждений магнитострикционные вибраторы
развивают относительные амплитуды смещения
порядка 10" 4 т). Опасность разрыва стержня
9 Руст и Байлитис [4985] недавно высказали пред-
положение, что в силу остаточных явлений при возбу-
ждении колебаний играет роль только разность между
деформациями насыщения и остаточной. Поэтому они
предлагают в вибраторах кубической формы вводить
дополнительное поперечное поле как постоянное, так
и переменное. Это должно привести к тому, что в тече-
ние половины периода колебаний векторы намагничен-
§ 4. Магнитострикционные излучатели
59
появляется лишь при амплитудах порядка
5-Ю'4 и больше [677, 678]. Для никелевого
стержня длиной 10 см, т. е. при частоте 24 кгц,
допустимая амплитуда колебаний составляет,
таким образом, 103 см, что соответствует при
работе в воде мощности примерно 17 вт!см?
(расчет производится по формулам, приведенным
в § 5, п. 5 настоящей главы). В настоящее время
при помощи магнитострикционных излучателей
получены мощности от 7 до 10 вт/см2. Теорети-
ческое исследование зависимости мощности
магнитострикционного вибратора от его формы
и способа возбуждения выполнено Лесли [3423].
Дополнительное преимущество магнитострик-
ционных излучателей состоит в том, что в противо-
положность описываемым ниже пьезоэлектри-
ческим излучателям они требуют для своей
работы сравнительно низких напряжений, что
устраняет трудности с обеспечением необходимой
изоляции.
Что касается электроакустического к. п. д.
магнитострикционного излучателя т)эа, то нужно
иметь в виду, что этот последний слагается
из двух частей—из электромеханического к. п. д.
т)эм и механикоакустического к. п. д. т]ма. Первый
из них определяет, какая часть подводимой
электрической энергии преобразуется в механи-
ческую, второй—какая часть энергии, преобра-
зованной в механическую форму, излучается
в виде акустической энергии. К сожалению,
часть механической энергии расходуется на меха-
нический гистерезис в колеблющемся материале,
на трение в местах- соединениями в деталях креп-
ления. Таким образом,
^эа —	* ^ма-	(68)
Оба частных к. п. д. т]Эм и 7]ма можно экспери-
ментально определить следующим способом,
предложенным Ганеманом и Гехтом [768].
Возьмем резонансные кривые мощности, потреб-
ляемой данным вибратором: одну—относящуюся
к излучению в данной среде, и другую—относя-
щуюся к излучению теоретически в вакууме,
а практически, с достаточной степенью точности,
в воздухе, где коэффициент излучения весьма мал
(о чем мы подробнее скажем в § 5, п. 5 на-
стоящей главы). Две такие резонансные кривые,
относящиеся к вибратору, изображенному
на фиг. 35 и работающему на частоте 2Т) кгц
в воде и в воздухе, показаны на фиг. 59. По оси
ности доменов будут поворачиваться на 90° по отноше-
нию к направлению колебаний и остаточная деформа-
ция будет устранена; амплитуда колебаний вибратора
должна при этом вырасти в 4 раза. Данные по практи-
ческой реализации этой идеи пока отсутствуют.
абсцисс отложена частота f, а по оси ординат—
мощность, потребляемая вибратором от источ-
ника электрической энергии при одинаковом
напряжении на излучателе. При заторможенном
вибраторе мы получаем кривую A BCD, показы-
Ф и г. 59. Резонансные кривые магнитострикцион-
ного вибратора.
от источника электрической энергии некоторую
мощность. Причиной этого служат потери в меди,
железе и диэлектрике, возрастающие с частотой.
При колебаниях вибратора в воде мы получаем
резонансную кривую AED с максимумом при
резонансной частоте /вод. Разность ординат
резонансной кривой AED и кривой потерь
ABCD определяет энергию, преобразованную
в механическую форму; поэтому отношение
ЕВ : EF определяет электромеханический
к. п. д. т)эм- Исходя из ширины резонансной
кривой на уровне, составляющем половину
максимальной высоты, можем далее по известной
формуле
ввод. =	(69)
' вод.
найти логарифмический декремент затухания
колебаний. Он учитывает общее затухание
вибратора—как возникающее за счет излучения,
так и обусловленное потерями.
Обратимся теперь ко второй резонансной кри-
вой AGD, соответствующей работе вибратора
в среде, где излучение мало. Эта кривая зна-
чительно более остра, чем первая, следова-
60
Глава II. Излучение ультразвука
тельно, затухание здесь гораздо меньше. В силу
отсутствия излучения электромеханический
к. п. д., определяемый отношением GC.GH,
гораздо больше, чем в предыдущем случае.
Вычисленный из этой кривой декремент затуха-
ния бвозд. обусловлен лишь затуханием, связан-
ным с наличием потерь. Зная 6ВОд. и 0ВОЗд., мы
можем по формуле
9 —О
ВОД.	ВОЗД.	/7Л\
Лма — п	(' О)
вод.
найти механикоакустический к. п. д. Таким
образом, согласно выражению (68), мы полу-
чаем для искомого электроакустического к. п. д.
формулу
ввод. ^ВОЗД.	/7 1 \
9эа FF 6	*	\' 1 /
ивод.
В табл. 5 приведены заимствованные из
работы Штейнкампа [4171] декременты затуха-
ний 0ВОД. и 6ВОЗд. для шести различных вибра-
торов, работающих в диапазоне 20 — 500 кгц,
а также вычисленные по этим декрементам
значения к. п. д. Кроме того, в табл. 5 ука-
заны значения тока при резонансе Jpe3., напря-
жения на вибраторе 1/рез., электрической мощ-
ности И^Рез. и сдвига фаз ср между U и J; все
эти данные получены при работе излучателей
в воде.
полезного действия магнитострикционного излу-
чателя можно определять также при помощи
так называемого коэффициента связи k. Вели-
чина k2 непосредственно дает отношение гене-
рируемой в вибраторе механической энергии
и подведенной к нему магнитной энергии. Как
известно, механическая энергия в единице
объема вибратора составляет Es2 (Е — модуль
упругости, s—упругая деформация); магнитная
же энергия в единице объема определяется
выражением В2/8кр. Следовательно, по опре-
делению,
-В2/8^'
Согласно формуле (516), s== — ^BfE, и мы
получаем для k2 выражение
(73)
Таким образом, к. п. д. магнитострикцион-
ного вибратора пропорционален квадрату маг-
нитострикционной константы у. Заменяя, со-
гласно выражению (54а), 4iry величиной Г и,
согласно (546), pj —величиной хГ, получаем
=	(73а)
Таблица 5
ДЕКРЕМЕНТЫ ЗАТУХАНИЯ, КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ
РАЗЛИЧНЫХ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ ВИБРАТОРОВ
f, кгц	^рез., в	^рез.» а	^рез., вт	COS ср	ввод.	®ВОЗД.	'^эм, %	т/ма, %	''tea, %
20	150	7,0	720	0,68	0,131	0,031	73	76	55
80	24	2,42	42	0,72	0,065	0,014	57	79	45
133	18	5,5	77	0,78	0,060	0,021	55	65	36
174	15	5,43	66	0,81	0,047	0,023	53	53	28
230	21	4,50	71	0,75	0,046	0,023	38	50	19
500	21	1,10	22,8	0,99	0,141	0,074	16	48	8
Как видно из таблицы, даже на частоте
200 кгц магнитострикционные вибраторы обла-
дают еще приемлемым к. п. д.г). Коэффициент
х) Согласно частному сообщению Тиде (фирма
«Атлас-Верке» в Бремене), приведенные в табл. 5 зна-
чения к. п. д. несколько завышены, ибо Штейнкамп
измерял Овозд- в воздухе при сухом вибраторе. В п. 2
настоящего параграфа указывалось, что при неидеально
защищенной поверхности вибратора вода проникает
в зазоры между отдельными вибраторами; при этом
возрастает внутреннее трение и, следовательно, вели-
чина 0ВОЗд.
Величину хГ2 в японской литературе называют
эффективностью вибратора. Значения k и хГ2
для наиболее употребительных материалов
приведены в табл. 3.
При многих применениях и особенно в тех-
нике гидроакустики важную роль играет острота
резонансной кривой (механическая добротность)
Q. Обозначим резонансную частоту вибратора/0,
а нижнюю и верхнюю частоты, на которых
излучаемая мощность падает до половины
§ 4. Магнитострикционные излучатели
61
максимальной, через и /2. Тогда
q= /^ = Л=^,	(74)
где 6 — декремент затухания, т — действующая
масса, г — сопротивление нагрузки. В простей-
шем случае стержневого вибратора с прямо-
угольным поперечным сечением F, возбуждае-
мого колебаниями основной частоты (/ = л/2),
масса т равна половине общей массы вибра-
тора. Если вибратор одним своим концом излу-
чает энергию в жидкость с акустическим сопро-
тивлением pf, то r — Fpc. Выражение (74) при-
нимает тогда вид
Q =	<к/2) Р» = 4	,	(74а)
2Fpc 2 рс	'	'
где pscs — акустическое сопротивление мате-
риала вибратора. При излучении в воде Q по по-
рядку величины равно 40. Кемп [404] показал,
что Q, можно уменьшить, придавая вибратору
соответствующую форму (см. также [2596]).
Кемп и Вертц [2597] описывают конструкцию
излучателя, предназначенного для работы вводе,
у которого при частоте 84 кгц Q = 6. Согласно
Найту [3289], максимальное значение Q для
стержневого вибратора из монель-металла, по-
строенного для целей интерферометрии и рабо-
тающего в воздухе, при соответствующей кон-
струкции креплений достигает 38 000.
Наряду с указанными выше достоинствами
магнитострикционным вибраторам свойственны
также некоторые недостатки: ограниченный
сверху частотный диапазон, сравнительно силь-
ная зависимость собственной частоты от тем-
пературы, относительно широкая резонансная
кривая. Причиной этого последнего недостатка
наряду с механическими потерями в вибраторе
является зависимость модуля упругости ферро-
магнитных материалов от намагниченности
{так называемый ДЕ-эффект).
Влияние намагниченности на модуль упру-
гости колеблющихся продольно стержней было
детально исследовано Гибе и Блехшмидтом
[708] (см. также [900, 1102, 4096, 4097]). Зави-
симость ДЕ от магнитного поля для различных
сортов никеля представлена на фиг. 60. Через
ДЕ здесь обозначено отношение (Е— Емин.)/Емин.,
где Емин. — модуль упругости при минимальной
индукции Вмин., а £ —модуль упругости при
индукции В. Как видно из графиков, при ма-
лых значениях индукции ДЕ меняется очень
сильно и лишь с увеличением индукции стре-
мится к постоянной величине. Наибольшие зна-
чения ДЕ для никеля колеблются в зависимости
от сорта от 0,007 до 0,132. К этому еще
нужно добавить, что ДЕ-эффект носит гистере-
зисный характер, который тем больше выражен
Фиг. 60. Зависимость ДЕ от маг-
нитного поля для различных сор-
тов никеля.
А—мягкий никель, В — никель средней
твердости, С—твердый никель. По оси
абсциссжотложена напряженность магнитно-
го поля в эрстедах.
у никеля, чем он тверже. На фиг. 61 пока-
заны резонансные кривые колеблющихся про-
Ф и г. 61. Резонансные кривые стержней из
никеля и из сплава цекас.
А—мягкий никель (9=1,85-10—2), В — никель средней
твердости (0=9,4- 10-3), с—твердый никель (9=4,2- 10—3),
D—сплав цекас (9=5,3-10-4).
дольно стержней из различных сортов никеля
и из сплава цекас. По оси абсцисс на графике
62
Глава II. Излучение ультразвука
отложена настройка электрического колебатель-
ного контура, выраженная в относительных
изменениях емкости (С—Срез.)/Срез. (Срез.—ем-
кость контура при резонансе). Чем тверже
материал и, следовательно, чем меньше выра-
жен в нем А£-эффект, тем меньше и логариф-
мический декремент затухания 6. Для различ-
ных сортов никеля его значения лежат в пре-
делах от 1,85-10~2 до 4,2-10~3. Особенно малым
Д£-эффектом и затуханием обладает упоми-
навшийся выше в п. 2 сплав цекас. Поэтому
магнитострикционные излучатели, предназна-
ченные для работы в воздухе, где демпфиро-
вание за счет излучения мало, выполняют пре-
имущественно из сплава цекас, декремент
затухания для которого значительно меньше,
чем для никеля (см. также работу Нодтведта
[4897]).
§ 5. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ
Второй метод преобразования электрических
колебаний высокой частоты в интенсивные меха-
нические колебания связан с использованием
пьезоэлектрического эффекта. Именно этот метод
нашел в настоящее время наиболее широкое
применение при излучении ультразвуковых ко-
лебаний, и только он позволяет излучать коле-
бания наивысших из освоенных в настоящее
время частот.
1. Пьезоэлектрический эффект
В 1880 г. братья Кюри [471] открыли, что
при растяжении и сжатии в определенных
направлениях некоторых кристаллов на их
поверхностях возникают электрические заряды.
Это многократно наблюдавшееся явление было
названо пьезоэлектрическим эффектом. Уже
первые опыты показали, что возникающий при
деформации кристалла заряд пропорционален
сжатию или растяжению кристалла. Знак за-
ряда зависит от вида деформации и при пере-
ходе от сжатия к растяжению меняется на обрат-
ный. Пьезоэлектрический эффект был обнаружен
у кристаллов турмалина, кварца, цинковой об-
манки, хлората натрия, винной кислоты,
кремнекислого гальмея, тростникового сахара,
сегнетовой соли; как показывают новейшие
исследования [710], он присущ также многим
другим кристаллам, принадлежащим к самым
различным классам. Таким образом, пьезо-
электрический эффект не связан с каким-нибудь
определенным классом кристаллов. Общим при-
знаком, объединяющим все известные до сих
пор пьезокристаллы, является наличие у них
одной или нескольких полярных осей (направле-
ний) или отсутствие центра симметрии. Под
полярной осью (направлением) в кристаллогра-
фии понимают некоторую проведенную через
кристалл линию, оба конца которой неравно-
ценны, т. е. невзаимозаменяемы. Иными словами,
при повороте кристалла на 180° вокруг любой
оси, нормальной к полярной, его новое очертание
не совпадает с его очертанием до поворота.
Рассмотрим это более подробно на примере
кристалла кварца, нашедшего в настоящее вре-
мя наиболее широкое применение. Кристалл
кварца изображен на фиг. 62. Этот кристалл,
относящийся к тригональной системе, имеет
три двузначные полярные оси, обозначенные на
Ф и г. 62. Кристалл кварца.
фиг. 62 Х2 и Х3. Каждая из них соединяет
противоположные, но не равнозначные ребра
шестигранной призмы. Неравнозначность этих
ребер следует из того, что у одного из каждой
пары ребер имеются маленькие грани, обозначен-
ные на фиг. 62 буквами а и Ь, в то время как у дру-
гого ребра данной пары эти грани отсутствуют.
Четвертая ось Z трехзначна и не является по-
лярной, ибо при вращении на 180° вокруг любой
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
63
из трех осей X кристалл совмещается со своим
прежним положением. Поскольку в оптическом
смысле ось Z является осью симметрии, ее
называют оптической осью. Полярные оси или
направления опознаются не только по внешней
форме кристалла; по своим физическим и хими-
ческим свойствам передний и задний концы
полярной оси также совершенно различны. Так,
например, фигуры травления и скорость процес-
са травления на обоих концах полярной оси
совершенно различны. Пьезоэлектрический эф-
фект также может служить признаком полярно-
сти оси. При механическом воздействии на
кристалл (сжатии или растяжении) на концах
полярной оси, т. е. на перпендикулярных к оси
гранях, возникают противоположные электри-
ческие заряды, причем вовсе не обязательно,
чтобы механическое воздействие было напра-
влено именно вдоль данной полярной оси; необ-
ходимо лишь, чтобы имелась направленная вдоль
нее составляющая сжатия или растяжения.
Глубокое рассмотрение пьезоэлектрического
эффекта с точки зрения молекулярной теории
увело бы нас слишком далеко1).
Чтобы в какой-то мере понять возникновение
пьезоэлектрического эффекта, рассмотрим чисто
качественное .объяснение этого явления, данное
Мейснером [1337]. Химическая формула квар-
ца имеет вид SiO2, и мы в первом приближении
можем себе представить атомы кремния и кисло-
рода расположенными в шестигранных ячейках,
как это показано на фиг. 63, где изображен вид
такой ячейки в направлении оптической оси.
Большие круги соответствуют атомам кремния,
а меньшие—атомам кислорода. При этом предпо-
лагается, что атомы кремния расположены по
спирали, направление вращения которой зависит
от того, имеем ли мы дело с оптически правым
или левым кварцем. На фиг. 63, где показан
левый кварц, атом кремния 3 лежит несколько
глубже, чем атом 2, а этот последний—глубже,
чем атом /. Расположение атомов кислорода
понятно теперь без дальнейших объяснений.
Согласно Брэггу, каждый атом кремния имеет
четыре единичных положительных заряда, а
каждый атом кислорода—два отрицательных;
структура ячейки, изображенной на фиг. 63,
такова, что заряды отдельных атомов взаимно
уравновешиваются, так что ячейка в целом
электрически нейтральна. Если для упрощения
1) См., например, Geiger und Scheel, Handbuch
derPhysik, Bd. 24, 1, Berlin, 1927, а также превосходную
монографию Кэди [402] (см. перевод: У. Кэди,
Пьезоэлектричество и его практические применения,
М., 1949).
каждую пару атомов кислорода, расположенную
над или под атомами кремния, рассматривать
как один атом кислорода с четырьмя зарядами,
то мы получим ячейку, показанную на фиг. 64,а.
Если подвергнуть такую ячейку сжатию в на-
правлении полярной оси как это показано-
на фиг. 64,6, то атом кремния 1 вклинится между
атомами кислорода 2 и 6, а атом кислорода 4—
между атомами кремния 3 и 5. Вследствие этого
на поверхности А появится отрицательный, а на
поверхности В положительный заряды. Это
явление в дальнейшем называется продольным
кварца в[направлении оптической
оси. 
пьезоэлектрическим эффектом. Подвергнем те-
перь нашу ячейку сжатию в 1 направлении,
перпендикулярном к оси Хг (фиг. 64,в); тогда
атом кремния 3 и атом кислорода 2, а также
атом кремния 5 и атом кислорода 6 сместятся
внутрь на одинаковую величину, и на электродах
С и D заряды не появятся. На поверхностях
же А и В, т. е. на концах полярной оси Хр
вновь появятся заряды, однако противополож-
ных по отношению к изображенным на фиг. 64,6
знаков, так как атом кремния 1 и атом кисло-
рода 4 смещены теперь наружу. В этом случае
говорят о поперечном пьезоэлектрическом эф-
фекте. Из рассмотренной модели видно также,
что при замене сжатия растяжением знаки
зарядов меняются на обратные и что при меха-
ническом воздействии в направлении оси Z,
т. е. перпендикулярно к плоскости рисунка,
несимметричное смещение несущих заряды ча-
стиц отсутствует вовсе.
Согласно предыдущему, максимальные
электрические заряды, обусловленные механи-
ческим воздействием, возникают на концах по-
лярной оси; поэтому при изготовлении пластинок
64
Глава II, Излучение ультразвука
Ф и г.
64. к теории пьезоэлектричества.
и стержней для пьезоэлектрических опытов
их обычно вырезают из кристаллов таким обра-
зом, чтобы пара плоскостей была перпендику-
лярна к полярной оси, называемой также
электрической или пьезо-осью. На фиг. 65
Фиг. 65. Вырезание пьезо-
кварцевых •пластинок и
стержней.
схематически показано, как из кристалла кварца
вырезаются прямоугольная и круглая пластин-
ки; при таком методе вырезания получаются
пластинки с так называемым срезом X. У прямо-
угольной пластинки ребро d параллельно поляр-
ной оси X, ребро b—оптической оси Z, а третье,
ориентированное по длине пластинки, ребро I—
третьей координатной оси У, которую в большин-
стве случаев называют механической осью.
Ф и г. 66. Ориентация осей в пьезо-
электрической кварцевой пластинке.
Ориентированной таким образом пластинке
кварца, которая изображена на фиг. 66, свой-
ственны следующие частные эффекты:
1.	При сжатии в направлении оси X на
обеих нормальных к ней поверхностях bl возни-
кают соответственно положительный и отрица-
тельный электрические заряды (прямой продоль-
ный пьезоэлектрический эффект).
2.	При растяжении в направлении оси У на
поверхностях Ы возникают заряды тех же
знаков (прямой поперечный пьезоэлектрический
эффект).
3.	При растяжении в случае 1 й сжатии
в случае 2 заряды на поверхностях Ы меняют
свои знаки на обратные.
4.	Сжатие и растяжение в направлении оси Z
не вызывает пьезоэлектрического эффекта.
Пьезоэлектрический эффект обратим. Обрат-
ный пьезоэлектрический эффект был на основе
£ 5. Пьезоэлектрические излучатели
65
термодинамических соображений предсказан
Липпманом [1211] в 1881 г. Несколько позднее
братья Кюри [472] открыли его в кварце.
Обратный пьезоэлектрический эффект проявляет-
ся следующим образом: внесение пьезоэлектри-
ческого кристалла в электрическое поле, силовые
линии которого совпадают с направлением
пьезоэлектрической оси кристалла, вызывает
сжатие или растяжение этого последнего. Так,
например, кристалл растягивается в том случае,
когда на нормальных к его электрической оси
поверхностях появляются заряды, совпадающие
по знакам с теми, которые возникают на тех же
поверхностях при прямом пьезоэлектрическом
эффекте под действием сжатия, направленного
вдоль той же электрической оси. Здесь разли-
чают два частных эффекта, которые в применении
к пластинке, изображенной на фиг. 66, можно
описать следующим образом:
1. Положительный заряд на поверхности Ы
и отрицательный на противоположной ей по-
верхности вызывают растяжение кристалла
в направлении оси X (обратный продольный
пьезоэлектрический эффект).
2. Положительный заряд на поверхности Ы
и отрицательный на противоположной ей по-
верхности вызывают сжатие стержня в напра-
влении оси Y (обратный поперечный пьезоэлектри-
ческий эффект).
При перемене знаков заряда на обратные
направления деформаций меняются, естественно,
на обратные.
Нетрудно видеть аналогию, существующую
между пьезоэлектрическими явлениями и магни-
тострикцией. Обратный пьезоэлектрический эф-
фект соответствует прямому магнитострикцион-
ному, а прямой пьезоэлектрический—обратному
магнитострикционному. Однако зависимости,
связывающие поле с деформациями и наоборот,
при пьезоэлектрических явлениях значительно
проще, чем подчас очень сложные зависимости,
связывающие те же величины при явлениях
магнитостр и кци и.
Обратный пьезоэлектрический эффект также
можно объяснить при помощи схем, изображен-
ных на фиг. 64. Если, например, нанести на
перпендикулярные к оси поверхности А и В
заряды указанных на фиг. 64 знаков, то атом
кремния 1 и атом кислорода 4 притягиваются
к поверхностям, а атомы кислорода 2 и 6 и
атомы кремния 3 и 5, напротив, отталкиваются,
так что кристалл в целом растягивается в напра-
влении оси ХТ и сжимается в перпендикулярном
к ней направлении.
Как впервые показал Фохт [2104], прямой
5 Л. Бергман
и обратный пьезоэлектрические эффекты под-
даются расчету, если наряду с упругими пара-
метрами кристалла ввести в рассмотрение еще
некоторые его пьезоэлектрические параметры.
В основу дальнейших выводов мы положим
кристалл, имеющий форму параллелепипеда,
ребра которого параллельны прямоугольным
осям координат X, У, Z, причем в соответствии
с фиг. 65 будем считать, что ось X совпадает с
полярной, а ось Z—с оптической осями кварца.
Введем следующие обозначения:
Ех, Еу, ZL — составляющие вектора напряжен-
ности электрического поля,
Рх, Ру, — составляющие вектора электриче-
ской поляризации,
Хх, Yy, Zz, Yz, Zx, Xy — составляющие тензора
упругого напряжения,
хх, Уу> Zz> Уг> ху — составляющие тензора
упругой деформации,
chk— модули упругости,
shk — постоянные гибкости, |
eik — пьезоэлектрические L _ l i я
константы,	/ .	~ 1 о ’ ’ ’ ’ Ь’
dik — пьезоэлектрические	|	2, о.
модули	J
Существуют два тензорных равенства, а имен-
но:
Тензор деформации = d-тензор X вектор
напряженности электрического поля,	(75)
Тензор напряжения = с-тензор х тензор
деформации,	(76)
которые в координатной форме можно запи-
сать следующим образом:
Xjc == d-цЕ х + d21Ey + d31Ez,
у у = d12Ex + d22Ey + d32Ez,
zz = di3Ex~V d23Ey + d33Ez,	/yr \
yz = d^Ex-Y d2±Ey 4- d34E2>
zx — d-^Ex 4~ d25Ey + d3$Ez,
Xy = d1GEx 4- d2GEy 4- d3QEz
И
= СцХх 4“ с12.Уу + с1з%г + с1^Уг + C15ZX 4“ с1бХг/?
Yy =	+ С22Уу 4“ ^23^2 4“ C2$z 4- С25^х 4" C2QXy,
Zz=c3iXx 4- c32yy 4- c33zz 4- c3^yz 4- с35^х +
Yz~- c4i%x + c±2yv 4- с43г2 4- c^yz 4- с45гх +
Zx = с51хх + с52уу 4- ^53^7 4- c54yz 4- c55zx 4-
Ху —	4~ С§ъУу +	4“ смУг 4“ сб5^х 4" свъхУ‘
Кроме того, пьезоэлектрические модули dik,
пьезоэлектрические константы eih, модули
упругости chk и постоянные гибкости shk
66
Глава II. Излучение ультразвука
связаны между собой соотношениями
= S ^ih^hh'» ^ik = 2 ^ih^hk' (^7)
h	h
Для интересующего нас сейчас кристалла
кварца
^13 = ^15 = ^16 ~ ^21 ~ ^22 = ^23 ~ ^24
“ ^31 = ^32 = ^33 = ^34 ~ ^35 = ^36 ~ О
И
di2 =	d119 d25 =	d14, d2Q = 2dn,
так что система уравнений (75а) принимает вид
хх= ^х> У у= diA,	(756)
Уг = ^14^х> ^х ^14^у’ %у	у.
Согласно Кэди [402], пьезоэлектрические
модули кварца равны
dlr = 6,9• 10'8 см^-г-1^ -сек,
d14 = — 2,0-10"8 см1!2-г-1/2-сек.
Первые два уравнения системы [756] опре-
деляют соответственно упомянутые выше об-
ратные продольный и поперечный пьезоэлек-
трические эффекты, ибо, как это непосред-
ственно следует из вида уравнений, напра-
вленное вдоль оси X электрическое поле Ех
вызывает деформацию кристалла в направле-
нии осей X и Y. Абсолютные изменения длины
кварца в направлениях осей X и Y мы полу-
пим, умножая величины хх и уу на соответ-
ствующие размеры кварца d и I:
(к = d^Ejd = d-.AJ,
х 11 х 11	(75в)
где U — разность потенциалов, приложенная
к противоположным граням Ы. Нетрудно ви-
деть, что механическая деформация кристалла
за счет продольного эффекта не зависит от раз-
меров кристалла, а только от приложенного
напряжения; механическое же удлинение или
укорочение вдоль оси У, обусловленное попе-
речным эффектом, тем больше, чем больше
отношение длины бруска в направлении оси Y
к его толщине в направлении оси X. В каче-
стве численного примера укажем, что напря-
жению 3000 в, приложенному в направлении
оси X, соответствует независимо от размеров
кристалла растяжение или сжатие =
= 6,9-10"7 см. Поперечный же эффект при
том же напряжении и при размерах бруска
7 = 5 см и d = 0,5 см в 10 раз больше. Вслед-
ствие малости деформаций обратный пьезоэлек-
трический эффект может быть обнаружен
лишь при помощи очень чувствительных при-
боров (рычажная передача, зеркальный отсчет).
Модули упругости chk и постоянные гиб-
кости shk кварца с учетом соотношений chk = ckfl
и shk = skh удовлетворяют следующим схемам:
С11	С12	С13	С14	0	0
	С11	^13	— с14	0	0
		С33	0	0	0
			^44	0	0
				с44	С11
					Cll	С12
					2
sn	S12	S13	S14	0	0
	S11	S13	S14	0	0
		S33	0	0	0
			S44	0	0
				s44	2s14
2 (sn ^12)
причем, согласно Мэзону [2255], их численные
значения (при адиабатических условиях) равны:
Сц = 86,05-1010 дин)см2	su = 1,27-1 О*12 см21дин
с12= 4,85-1010 »	s12= -0,1535-10~12»
с18= 10,45-1010 »	s13= — 0,11 -10~12»
с14= 18,25-1010 »	s14=—0,446 - IO"12»
с33 = 107,1 • 1010 »	s33 = 0,956 -IO-12»
с44 = 58,65-1010 »	s44= 1,978 -10~12»
Модуль Юнга Е, соответствующий растяжению
или сжатию кристалла в произвольном напра-
влении, находится по заданным значениям shk
из уравнения
s = £• = sn (i—I2)2 + W4 + 2 (s13+s44) f (1 — i2) +
+ 2s14₽T(3a2-₽2),	(78)
где a, p, 7 — направляющие косинусы по отно-
шению к осям X, Y и Z. Таким образом, в на-
правлении оптической оси
Е: = —= 105-1010 дин/см2,
s33
а в направлении оси X
= —= 78,7-1010 дин1см2.
$11
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
67
С учетом приведенных выше значений модулей
упругости выражения (76а) для интересующих
нас в первую очередь составляющих в напра-
влениях осей X и Y принимают вид
(80)
(81)
Хх --	4~ С12Уу 4“ ^13^2 4~ ^14^2»	(766)
Yy = С12%х 4“ С11Уу 4" C13?z СцУг'
Подставляя сюда значения, определяемые выра-
жениями (756), получаем
КХ ~	С12^11 4- £14^14)	/удч
¥у (^12^11 с 11^11	^х'
В общем виде эту зависимость между со-
ставляющими упругого напряжения и напря-
женности электрического поля можно, исходя
из уравнений (75) и (76), записать в виде тен-
зорного равенства
Тензор упругого напряжения = d-тензор х
X с-тензор х вектор напряженности электриче-
ского поля.
Введем новый тензор, определяемый как про-
изведение d-тензора на с-тензор:
d-тензор х с-тензор = с-тензор.
Тогда
Тензор упругого напряжения = с-тензор х вектор
напряженности электрического поля, (
или, в координатной форме,
Хх = £цЕх + е21Еу 4- c31Ez,
У у ~ ^12^Х 4“ ^22^у 4" ^32^2»
~ ^13^Х 4“ ^23^У 4“ *33^
= СцЕх -j- е^Еу 4-
4 ~ ed^x 4“ ^25^у Т ^35^2»
Ху ~ G6^X 4- ^2G^y 4- ^36-^2»
где eik — введенные выше пьезоэлектрические
константы.
Для кварца
^13 = ^15 == ^16 = ^21 “ &22 ~ ^23 ~ ^24 = ^31
~ ^32 = ^33 ~ ^34 ~ ^35 “ ^36 ~ 0
И
^12 =	G1’	^25 =	^14’	^26“	^11’
так что уравнения (81а) для кварца прини-
мают вид
^х= ецЕх> Yy е±1Ех,	j
—	2х =	е1^у> Ху = ецЕу*
(81а)
По данным Кэди [402], численные значения
пьезоэлектрических констант кварца равны
е11 = 5,2-104 см-Чъ-г^ъ-сек-1,
е-ц = 1,2-104	-сек-1.
Таким образом, электрическому полю, имею-
щему напряженность 3000 в/см, т. е. 10 еди-
ниц CGSE, и направленному вдоль оси X, со-
ответствует механическое давление Хх=5,2-105>
дин/см2=0,53 атм.
Если уравнения (75а) и (756) описывают
зависимость между приложенным к кристаллу
электрическим полем и обусловленными им
деформациями, то смысл уравнений (81а) и (816)
в том, что они связывают приложенное электри-
ческое поле с вызванными им упругими напря-
жениями. Эти напряжения обусловлены силами,
которые возникают под действием электрических
зарядов кристаллической решетки и благодаря
особой пространственной структуре кристалла
не компенсируются, а, наоборот, создают упру-
гие напряжения также и в направлении перпен-
дикулярных к оси X осей У и Z. Деформации,
вызываемые этими напряжениями, зависят, от
приложенных к кварцу внешних сил, т. е. при
наличии связи его с другой средой—от ее
упругих свойств.
По аналогии с приведенными выше расчетами,
относящимися к обратному пьезоэлектрическому
эффекту, можно рассчитать и прямой пьезо-
электрический эффект. В этом случае нужно
воспользоваться равенством
Вектор поляризации = с-тензор х тензор
деформации,	(82)
которое в координатной форме при подста-
новке относящихся к кварцу значений пьезо-
электрических констант е принимает вид
РХ ~ е11Хх 4“ е12Уу 4~	= е11Хх е11Уу 4“ ^14^2»
Ру = е25^х 4-	“ ^14^х е11Ху>	(82а)
Л=о.
Как известно из теории упругости,
Тензор деформации = s-тензор X тензор
напряжения = тензор напряжения: с-тензор.
Переходя, согласно последнему равенству,
в выражении (82) от тензора деформации
к тензору напряжения и используя выражение
(80), получаем
Вектор поляризации = d-тензор х
X тензор напряжения,	(83)
5*
68
Глава II. Излучение ультразвука
или в координатной форме, применительно
к кварцу
Рх — dlrXх dltYy -j- d14Yz,
Ру= dliZx 2d11Xy,	(83а)
Р, = 0.
По аналогии с изображенной в § 4, п. 1
настоящей главы схемой магнитострикционного
эффекта можно изобразить следующую схему
пьезоэлектрического эффекта, полностью опи-
сывающую упругие, электрические и пьезо-
электрические процессы в кристалле:
Xk * Chk ~
II • z-
d-k] eih d^
• • /V4II
E} * %- = Pi
Верхняя строка описывает здесь упругие про-
цессы в кристалле, т. е. соответствует уравне-
нию (76), а нижняя строка описывает чисто
электрические процессы. Вертикальные столбцы,
а также диагонали описывают пьезоэлектриче-
ские процессы, причем левый столбец соответ-
ствует уравнению (75), правый— уравнению
(83), а диагонали —уравнениям (81) и (82).
Обозначим поверхности, перпендикулярные
к осям X и У, соответственно через Fx и F ;
для свободных электрических зарядов Qx и Qy,
возникающих за счет прямого пьезоэлектриче-
ского эффекта на этих поверхностях при ме-
ханической деформации кристалла, получим вы-
ражения
Qx --= FXPX = Fx	- duYy + duYz),
Qy = FvPv = ~Fv + 2cW-
Если к кварцу приложено напряжение Хх
или Yy, ориентированное вдоль одной из осей
X или У, то
Qx = dT1F X - dnGx,	(85а)
И
Qx = -drxFxYv = - Gy = - du -1 Gy, (856)
где Gx и Gy—силы, a d и / — размеры кварца
соответственно вдоль осей X и У.
Выражение (85а) характеризует продольный,
а выражение (856) — поперечный прямые пьезо-
электрические эффекты. Если в первом случае
возникающие на поверхностях кристалла сво-
бодные заряды не зависят от его размеров,
то при поперечном пьезоэлектрическом эффекте
это не так. Чтобы дать представление о чи-
сленной величине прямого пьезоэлектрического
эффекта, укажем, что при силе, равной 1 кг,
за счет продольного эффекта появляется сво-
бодный заряд, составляющий 0,069 единиц
CGSE. Следовательно, если электроды, нане-
сенные на поверхности Ы кристалла, присо-
единить к электрометру (например, одноните-
вому), емкость С которого, включая емкости
электродов, составляет около 5 см, то электро-
метр покажет напряжение U = QxjС = 1,38-10-2
единиц CGSE или 300-1,38-10~2 —4,14 в. Если
же к кристаллу, имеющему Z = 5, d = 1/2 и
b = 1 см, приложить силу 1 кг, направленную
вдоль оси У, т. е. вдоль кристалла, то, со-
гласно выражению (856), свободный заряд на
электродах окажется в 10 раз большим, чем
в случае продольного пьезоэлектрического эф-
фекта.
Изложенные выше выводы и уравнения
справедливы лишь в первом приближении.
Как показал в своих исследованиях Ни Ци-жэ
[2073], механические деформации, возникающие
в кристалле под действием приложенного к нему
напряжения, вызывают за счет прямого пьезо-
электрического эффекта появление на поверх-
ностях кристалла противонапряжения, умень-
шающего действие приложенного напряжения.
Поэтому механическая деформация кристалла,
обусловленная подачей на него электрического
напряжения, возрастает с напряжением не по
линейному закону, а стремится к некоторому
пределу, которого и достигает при напряже-
нии 160 кв. Приведенные выше’формулы с до-
статочной степенью точности применимы при
напряжениях до 2,5 кв; при напряжении по-
рядка 25 кв истинная деформация оказывается
приблизительно на 30% меньше рассчитанной
по этим формулам.
Выражение (85а) можно несколько преобра-
зовать; заметим, прежде всего, что QxjFxXx = dn,
и перепишем это выражение в виде
Qx/d __ ^ii л
Fx^Xx/4%d ~ е ’
где г — диэлектрическая постоянная кристалла,
a d— его толщина в направлении осиХ. Здесь
/7xs/4ird — не что иное, как статическая ем-
кость кристалла. Следовательно,
Ux/ d Fx d^n
~JT~^jr==~T~==Sn-	(Sb)
Величину g называют пьезоэлектрической кон-
стантой давления; она определяет электриче-
ское напряжение холостого хода, возникающее
на кристалле при сжатии (или растяжении)
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
69
его заданным давлением. Для кварца (е = 4,5)
gn= 6.9-1°;8-4” = 19.1Q-8 см11'--г~^-сек.
4,5
Умножая обе части выражения (86) на соот-
ветствующий модуль упругости сп и учитывая
(76а), получаем
=	(87)
Лх лх
величину h называют пьезоэлектрической кон-
стантой деформации; она определяет электри-
ческое напряжение холостого хода, возника-
ющее при заданной механической деформации
кристалла. Для кварца
йп = 19 • 10"8 • 86.1010 = 1,63 • 105 см-1/2 • г1/2. сек'1.
До сих пор мы выражали все пьезоэлектри-
ческие и упругие величины в системе CGS, т. е.
электрические величины—в единицах CGSE, а
механические — в дин/см2 или см2/дин.
Пересчет всех приведенных выше величин
в практическую систему единиц осуществляется
по следующим формулам:
dih [см^ •	 сек] = dih [	] =
= 3-104,. [«] =з.юЧ;1	=
= 300dih[^] =3-104д [yj ;
е.л [см~1/2 ’г1/2 • сек~Ч = eih [ ЁД C^?SE] =
gih [см1'*  г-1'" • сек] = gih [	] =
__J_lQ-9p- Г см2 1	, If)—5дг Г в'М
3	[ кулон J 3 &ih[ ньютон
hih [см  г1/2 • сек ’] = hih ед CGSE j =
= Х. ю-9/, Г дин	дин! 	 см2 J	' ньютон"	
3	lh [_ кулон =1.10-4J — 1 3	гП |_ см J chfe [г-см^-сек2]=с1Л Г		кулон J -1 ; ж J	
Г ньютон 1 л oi шт Г кг ~|
= 10^	-9,81.J ;
-еж-сек2] =s№ [^] =
1П-1 Г м2 1	1	1п_7 Г мм2
= 10 1shfe - =	• 10 7s/?h —
L ньютон J 9,81	|_ кг
При температурах до 200°С пьезоэлектриче-
ский эффект в кварце практически не зависит
от температуры. При более высоких температу-
рах пьезоэлектрический эффект медленно убы-
вает и при 576°С нормальный а-кварц переходит
в так называемый [3-кварц—кристалл гексаго-
нальной структуры, в котором пьезоэлектри-
ческий эффект отсутствует. При понижении
температуры кварц восстанав-
ливает свою первоначальную
структуру, причем здесь наблю-
дается своего рода гистерезис:
кристалл восстанавливает свои
первоначальные свойства при
температуре, несколько более
низкой, чем исходная [110, 123,
641, 1176].
Согласно исследованиям Ка-
мер линг-0ннеса и Бекмана, дове-
деннымдо температуры—253°С,
при температурах ниже 0° С пье-
зоэлектрический эффект в квар-
це меняется очень мало. Об этом
же говорят новые работы Бэр-
тона, Питта и Мак-Кинли [3911
и Добберштайна [515]. Так,
Z
Фиг. 67. Кри-
сталл турмали-
на.
например, при температуре жидкого воздуха
(—190° С) величина пьезоэлектрического модуля
только на 1,3% меньше, чем при комнатной
температуре и лишь при понижении температуры
до 4,2° К она падает на 12,4%. Переход кварца
при очень низких температурах в не обладающую
пьезоэлектрическим эффектом В-модификацию,
о котором сообщали некоторые авторы [641,
1470. 1606], не подтвердился [167].
Кроме кварца, в пьезоэлектрических излу-
чателях применяется также турмалин (фиг. 67),
принадлежащий, как и кварц, к тригональной
системе кристаллов. По своей структуре турма-
лин несколько проще, чем кварц; он имеет лишь
одну, обладающую пьезоэлектрическим эффектом,
полярную ось, совпадающую с оптической
осью Z. Поэтому турмалиновые пластинки вы-
резают так, чтобы их поверхности были перпен-
дикулярны к оптической оси.
В этом случае постоянные имеют следую-
щие значения:
d33 = 5,78 • 10'8 см1/2 • г~1/2 -сек=\ ,93 • 10~32 м/в\
е33 = 9,6 -104 слг-1/2 • г^секГ1 —
= 3,2-10-1 кулон/м2;
g33 = 11 • 10 7 см1/2-г~1/2 • сек ==
= 3,3-10-2 в-м/ньютон\
70
Г лава II. Излучение ультразвука
h3Z — 1,8-105 сл4~1/2-г1/2.се/€"1 = 5,4-109 в)м\
г33 = 165-1010 дин/см2 = 16820 кг/мм2',
s33 = 0,636-10"12 см21дин = 6,24-10-4 мм2!кг\
е33 = 7,5; р = 3,1 г/с.м3.
Для изготовления излучателей применялась,
наконец, цинковая обманка ZnS (плотность
4,1 г[см3\ относящаяся к кристаллам кубиче-
ской (регулярной) системы [265]. Она обладает
лишь одним пьезоэлектрическим модулем
du = 9,8-10'8 г^1/2-г_1/2.^/с
и соответствующей ему пьезоэлектрической
константой
е14 = 4,2 -104 см~'112‘-г1^-сек~1.
Упругие постоянные цинковой обманки со-
ставляют:
сп = 9,42-1011 дин!см2 sn = 1,94-10“12 см21дин
с23 = 5,68-1011	»	s23 = — 7,3-10“12 »
с44 = 4,36-10u	»	s44 = 22,9-10”12	»
Цинковая обманка имеет вполне достаточ-
ную прочность, но, к сожалению, большие и, что
особенно важно, чистые кристаллы ее встре-
чаются очень редко (см. также [4987]).
Наряду с перечисленными природными кри-
сталлами в технике ультразвука применяется
также серия синтетических кристаллов. Это
прежде всего кристаллы, которые в силу
далеко идущей аналогии между их электриче-
скими свойствами и магнитными свойствами
ферромагнитных материалов объединяются под
общим названием ферроэлектриков (сегнето-
электриков). Отличительной особенностью всех
таких кристаллов является исключительно
сильная зависимость их диэлектрических посто-
янных от температуры и существование некото-
рой характерной температуры, так называемой
точки Кюри, при которой диэлектрическая
постоянная принимает чрезвычайно большие
значения. При температурах, превышающих
точку Кюри, кристалл обладает обычными фи-
зическими свойствами, однако в самой точке
Кюри он ведет себя неустойчиво: так, например,
здесь нарушается линейная зависимость между
напряженностью электрического поля и поля-
ризацией. Одновременно возникает диэлектри-
ческий гистерезис и как следствие—большие ди-
электрические потери. Наряду с аномалией ди-
электрической постоянной в точке Кюри резко во-
зрастают также и пьезоэлектрические и упругие
константы сегнетоэлектрических кристаллов.
Причина указанных явлений состоит в том, что
решетки таких кристаллов представляют собой
совокупности диполей; с уменьшением тепловой
энергии эти диполи оказываются неспособными
принимать все статистически возможные поло-
жения, распределенные в пространстве равно-
мерно. Поэтому при температуре ниже точки
Кюри сегнетоэлектрический кристалл состоит
из спонтанно поляризованных областей, являю-
щихся электрическими аналогами доменов в
ферромагнетиках. Нетрудно понять, что пье-
зоэлектрический эффект в таких кристаллах
К
Фиг. 68. Кристалл сегнетовой соли.
обусловлен преимущественной поляризацией,
возникающей как бы ферроэлектрически.
Дальнейшие подробности можно найти в лите-
ратуре [402, 2255, 2920, 4153, 4154].
Наиболее известным представителем кри-
сталлов этого типа является сегнетова соль
(двойная кислая калиево-натриевая соль винно-
каменной кислоты, NaKC4H4O6 + 4Н2О), иногда
для краткости обозначаемая KNT. Этот отно-
сящийся к ромбической системе кристалл изо-
бражен на фиг. 68, где показан вид на него
сверху (а) и спереди (б), а также форма кри-
сталла, получаемая обычно при искусственном
выращивании (в)1).
Пьезоэлектрический эффект в сегнетовой
соли описывается следующими уравнениями:
2х = ^25^у’ xy — d3ZEzi
7 __ р р V —р Е
Из этих уравнений вытекает, что под дей-
ствием электрического поля, приложенного
вдоль осей кристалла, в нем возникают только
силы сдвига.
х) Значительную роль в подробном изучении свойств
сегнетовой соли, а также в создании стройной теории
сегнетоэлектричества сыграли исследования советских
авторов Курчатова и его школы, Шульвас-Сорокиной
и др. Подробнее см. монографии Курчатова [5166] и
Лепешинской [5168].—Прим. ред.
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
71
Согласно Мэзону [2255, 3497], пьезоэлек-
трические, электрические и механические по-
стоянные сегнетовой соли равны:
= 7-10"5, d25 = -169-10"8,
d =35,5-10"8 см1/*-г-1/*-сек-,
оо	7	7
e25= - 4,7-104,
см~1/2-г1/2-сек~1;
g25= -19-10-’,
cm1/2  г~1/2  сек;
h25 = —5,8-Ю4,
см~1/2-г1'2-сек~1;
e2 = 9,2; p = 1,77 г) см2;
su= 5,18-10"12 см21дин
s22 = 3,49-IO-12	»
s33 = 3,34-10“12	»
s44 = 7,98- IO"12	»
s55 = 32,8-IO-12	»
е14 = 1,4-10е,
е»в = 3,4-104
g14 = 6,3-10-’,
g36 = 4,8-10-’
hu = 7,58-Ю4,
/гзв=4,81 -10*
ex^ 200, e„ = 9,8,
cu = 4,25-Ю11 дин/см2
c22 = 5,15-1011	»
c33 = 6,29-1011	»
cM= 1,25-Ю11	»
c58 = 0,304-Ю11	»
c66 = 0,996-1011	»
c12 = 2,96-Ю11	»
c13 = 3,57-Ю11	»
c23 = 3,24-1011
se6= 10,08-IO'12 »
s12= -1,53. IO"12 »
s13= -2,11-IO"12 »
s23 = - 1,03-IO"12 »
Пьезоэлектрический модуль для сегнетовой
соли приблизительно в 150 раз больше, чем
для кварца или турмалина. Однако для изго-
товления излучателей ультразвука сегнетова
соль мало пригодна вследствие ее низкой ме-
ханической прочности; в приемниках же ультра-
звука благодаря высоким пьезоэлектрическим
Фиг. 69. Кристаллы
ADP и KDP.
приобрели некоторые другие сегнетоэлектриче-
ские материалы. Таковы, например, принадле-
жащие к тетрагональной системе дигидрофос-
фат калия (КН2РО4) и дигидрофосфат аммония
(NH4H2PO4), а также при-
надлежащие к моноклин-
ной системе этилендиа-
минтартрат (C6H14N2O6)
и тартрат калия
(к2с4н40в+|н20).
В современной литера-
туре эти кристаллы крат-
ко обозначаются KDP,
ADP, EDT и DKT. Пер-
вые три из этих кри-
сталлов обладают по
сравнению с сегнетовой
солью более высокой
прочностью и, кроме
того, не содержат кри-
сталлизационной воды1).
На фиг. 69 изображена форма кристаллов
ADP и KDP. Применительно к изображенным
на фигуре осям пьезоэлектрические соотноше-
ния в этих кристаллах имеют вид
Уг ^х, ^х ^14 Еу> Ху d^E^
= ei4^x’ ~ е^Еу, Ху —	(89)
Py=-d^ Pz=-d36Xy.
Нетрудно видеть, что, как и в сегнетовой
соли, под действием электрического поля здесь
возникают только силы сдвига. Представля-
ющие интерес константы этих кристаллов при-
ведены в табл. 6 и 7.
Фиг. 70. Кристаллы EDT (а) и DKT (б).
константам она применяется с большим успе-
хом (см. гл. III, § 3)х).
Сравнительно недавно определенное значе-
ние в качестве пьезоэлектрических кристаллов
\) Соображения о применении сегнетовой соли со-
держатся в работах Харкевича [5222] и Гутина
15183]. — Прим. ред.
Форма кристаллов EDT и DKT изображена
на фиг. 70. Принадлежа к моноклинной систе-
ме, эти кристаллы обладают двумя взаимно
перпендикулярными осями & и с и третьей
осью а, которая с осью b образует прямой
х) О новых пьезоэлектрических кристаллах см.
также работу Ананьева [5174].—Прим. ред.
72
Глава II. Излучение ультразвука
Таблица 6	Таблица 7
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ И ПЛОТНОСТЬ						ПОСТОЯННЫЕ		ГИБКОСТИ СИНТЕТИЧЕСКИХ			
СИНТЕТИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ ПРИ 20° С (СОГЛАСНО МЭЗОНУ [1310,						КРИСТАЛЛОВ В 10-12			см2 ] дин (СОГЛАСНО		
	2255] И БЕХМАНУ		(ДЛЯ EDT) [2431])			МЭЗОНУ [1310,		2255] И	БЕХМАНУ (ДЛЯ ADP		
		Тип кристалла					И EDI) [2431, 2432J)				
								Тип	кристалла		
	ADP	KDP	EDT	DKT	LiSOi		ADP	KDP	EDT	DKT	LiSOi
	5,0-10~8	4,2-10-8	- 30,4-10~8		14-10-8						
^14				-25-10-8							
416	—	—	-36,6	6,5	-12,5	S11	1,81	1,65	3,34	2,24	2,39
^21	—	—	30,3	-2,2	11	S12	0,19	-0,4	-0,3	—0,08	-0,95
^22	—	—	6,6	8,5	-45	S13	-1,18	-0,75	-3,0	-1,64	-0,5
^23	—	—	-34,0	-10,4	-5,5	S15	—	—	-1,7	-0,64	-0,71
^25	—	—	-53,8	-22,5	16,5	s22	—.	—	3,65	3,37	2,13
^34	—	—	-50,9	29,4	-26,4	S23	—	—	-1,8	-1,05	-0,36
4зб	-148	69,6	-55,1	-66	10,0	$25	—	—	15	-0,57	-1,20
^14	3,6-103	6,4-103	—	—	—	S33	4,35	2,0	10,0	3,86	2,31
^36	9,04	4,26	—	—	—	S35	—	—	-2,65	0,90	0,0'5
£36	118-10~8	39,4-1О-8							S44	11,53	7,8	19,1	11,9	3,69
	8,09-104					S4g					0,38	0,57	—0,41
^36		2,44-104	—	—	—	S55			—	11,6	8,15	4,1
е11	58,0	45,5	5,0	6,44	5,6	S66	16,46	16,4	19,1 1	10,41	7,4
£22	58,0	45,5	8,22	5,8	10,3						
е33	14,0	21,8	6,0	6,49	6,5						
Р	1,803	2,34	1,563	1,988	2,06						
угол, а с осью с — тупой. Применительно
к прямоугольной системе координат XFZ, в ко-
торой ось У совпадает с осью &, а ось Z —
с осью с, уравнения для кристаллов EDT и
DKT имеют вид
~ ^21^V’	У У ~ d'22Ey,	~ ^23^у>
zx = d2bEyi xy—d3^Ezi
P^d^ + d^	(90)
Ру = d21Xx -f- d22Yy 4" d23Zz -|- d2bZx,
Pz = d^Y-T -p d3QXy.
Эти уравнения свидетельствуют о том, что под
действием электрического поля в кристалле воз-
никают силы сдвига и растягивающие силы.
Наконец, в технике ультразвука применяется
сульфат лития (LiSO4 • Н2О). Кристаллы суль-
фата лития, для которых Шпитцер [4154] пред-
лагает краткое обозначение LSH, также при-
надлежат к кристаллам моноклинной системы;
однако они не являются сегнетоэлектриками.
Пьезоэлектрические и упругие константы кри-
сталлов сульфата лития, пьезоэлектрический
эффект в которых описывается уравнениями
(90), также приведены в табл. 6 и 7.
Во всех приведенных выше пьезоэлектриче-
ских материалах речь шла о природных или
синтетических единичных кристаллах, из кото-
рых для применения в технике ультразвука вы-
резаются соответствующим образом ориенти-
рованные пластинки или стержни1).
В последнее время значительное распростра-
нение при изготовлении ультразвуковых излу-
чателей и приемников получил еще один мате-
риал—титанат бария (BaTiO3). Этот материал
относится к категории сегнетоэлектриков; точка
Кюри для него лежит около 120° С. При более
высоких температурах титанат бария кристал-
лизуется в форме куба и кристаллы его имеют
структуру, изображенную на фиг. 71. В вер-
шинах куба располагаются атомы бария, в цент-
рах граней куба—по одному атому кислорода,
а в центре элементарной ячейки помещается
атом титана, слегка смещенный в сторону одного
из шести атомов кислорода. Благодаря такой
асимметрии возможны 6 положений равновесия;
при температурах выше точки Кюри атомы тита-
на равномерно занимают все эти 6 положений.
При температуре ниже 120°С термическая энер-
гия атомов титана оказывается недостаточной
для преодоления имеющегося в центре элемен-
Э Следует указать также на целую группу искус-
ственных пьезоэлектриков, так называемых пьезоэлек-
трических текстур, открытых Шубниковым [5173].—
Прим. ред.
£ 5. Пьезоэлектрические излучатели
73
тарной ячейки потенциального барьера. Поэтому
6 возможных положений равновесия уже не зани-
маются равномерно и в кристалле возникает
господствующее направление смещения атомов
титана. Таким образом, создается дипольный мо-
мент, и развивающиеся благодаря этому внут-
ренние поля приводят к спонтанной деформации
кристалла, в результате которой кристалл рас-
тягивается в направлении той оси, по которой
атомы титана приближаются к атомам кислорода.
Ф и г. ’ 71. Структура кристалла
титаната бария.
Структура кристалла переходит в тетрагональ-
ную и сегнетоэлектрическую [2255, 2319, 3134,
3135, 4135], и в кристалле, наподобие сегнетовой
соли, при температуре ниже точки Кюри прояв-
ляются пьезоэлектрические свойства.
Кристаллы титаната бария больших размеров
до сих пор получить не удалось [2482]. Вместе
с тем оказывается возможным изготовление кера-
мики из титаната бария, т. е. поликристалли-
ческих кусков произвольной формы. С этой целью
очень тонко измельченный материал замеши-
вается в жидкости, образуя суспензию, кото-
рая разбрызгивается на металлическую подлож-
ку, высушивается и снимается в форме пластинок.
Отштампованные из таких пластинок заготовки
обжигаются при температуре 1310—1370° С, при-
чем в процессе обжига температура должна под-
держиваться постоянной с точностью до 2°.
В полученных таким образом заготовках элемен-
тарные области, определяющие сегнетоэлектри-
ческие свойства материала, распределены совер-
шенно хаотически и заготовки эти, хотя и обла-
дающие исключительно высокой и не зависящей
от направления диэлектрической постоянной (по-
рядка 1500), пьезоэлектрическими свойствами
не обладают. Если, однако, подвергнуть такую
керамику воздействию электрического поля, то
элементарные области, направление которых сов-
падает с направлением поля, растут за счет
областей, направления которых оказываются не-
удачными, подобно тому, как это происходит
в ферромагнетиках. Так, например, Даниельсон
[2663] при помощи рентгеноструктурного ана-
лиза смог показать, что при температуре 85° С
под действием электрического поля напряжен-
ностью 24 кв/см приблизительно 80% материала
ориентируется так, что оси с микрокристаллов
образуют с направлением поля угол менее 45°.
Такая ориентация сохраняется и после пре-
кращения действия электрического поля, и мы
получаем материал, физические свойства кото-
рого, хотя он и не является единым кристаллом,
в сильной мере зависят от направления. К сожа-
лению, величина поляризующего напряжения
ограничена прочностью керамики на пробой, со-
ставляющей около 40кв!см. При нагреве до 120° С
электрическая поляризация исчезает; однако ее
можно восстановить, вновь приложив к кера-
мике поляризующее напряжение.
Электрические и механические константы по-
ляризованной керамики титаната бария имеют
следующие значения1):
^15 — 750-	250-I012 ж/в,
d31= —235-10”8	»	= - 78-10'12	»
d33 = 570 • 10'8	»	=190.10-12	»
е15 = 71 • 105 см—1 • г1/2 • сект1 = 23 кулон/м2,
е31 = е33 = 10-105	»	=3,3	»
gi5= 5,7 • 10“8 см1^- г~1/2 - сек = 0,017 в • ж/ньютон,
£31 = ~ iJ-lO'8	»	=-0,0052	»
g33 = 3,78-IO"8	»	=0,0126	»
/z15 = 54-103см~1/2 • г112 • сек'1 = 1,62-109 в/м,
/г31==16.103	»	= 0,48-109	»
/г33 = 35.103	»	=10,5-109	»
Е = (95-н 110) • 1010 дин)см2 =
= (0,97 н- 1,12) • 104 кг!мм2,
р= (5,5-и 5,7) г) см3,
е (в направлении, перпендикулярном к на-
правлению постоянной поляризации) = 1000,
е (в направлении постоянной поляризации) =
=1700.
Приведенные значения нужно рассматривать как
грубо приближенные, ибо константы титаната
бария сильно зависят от способа изготовления
и обработки материала; так, например, Шмидт
[3989], производя электрические измерения раз-
личных вибраторов из титаната бария, получил
0 Эти данные взяты из технического бюллетеня
Е-102 фирмы «Браш Электронике Компани» (Клив-
ленд, Огайо, США); при вычислении констант е по мо-
дулям d, согласно формуле (77), упругие свойства тита-
ната бария полагаются изотропными, т. е. принято
£з1~£зз-
74
Глава IL Излучение ультразвука
следующие средние значения некоторых констант:
J31 = -180-10-8,	d33 = 450-IO'8,
е31 = 25-105,	е33 - 60-105.
Если представить себе кубик керамики из тита-
ната бария и обозначить перпендикулярные к его
граням оси х, у и г, то при электрической поля-
ризации вдоль оси z будут иметь место следую-
щие пьезоэлектрические соотношения:
ХХ ~	У у = ^3T^Z’
xy==(^i^x->
(90 а)
*х = ^31Дг>	¥ у ~	^z “ *33^
Ху — ^Ib^x' z ^15^ у*
Следовательно, наряду с растягивающими уси-
лиями здесь могут возникать и силы сдвига.
Важно отметить, что всякого рода примеси
понижают температуру Кюри и только добав-
ление от 4 до 8% PbTiO3 несколько повышает
температуру Кюри и увеличивает коэрцитивную
силу [2255, 2528, 3135, 3505, 3760]. Одно из
главных преимуществ керамики из титаната бария
состоит в том, что такую керамику можно изго-
товлять любой формы и размера и поляризовать
в любом требуемом направлении. Дальнейшие
подробности о титанате бария можно найти в ли-
тературе [2319, 2372, 2420, 2532, 3510, 3989]1).
Для полноты изложения следует остановить-
ся на предложении Шиловского[2631, 2632], ко-
торый в многочисленных патентах описывает спо-
соб ориентации при помощи электрического поля
измельченных в порошок пьезоэлектрических кри-
сталлов, взвешенных в жидкой среде. Превра-
щая затем жидкую среду в твердую путем затвер-
девания расплава или путем полимеризации,
можно получить твердое тело с пьезоэлектри-
ческими свойствами. Данные о практических
результатах, которые дает такой способ, в настоя-
щее время отсутствуют.
В заключение на фиг. 72 еще раз приведены
важнейшие пьезоэлектрические и механические
параметры некоторых синтетических пьезоэлек-
трических материалов по отношению к соответ-
ствующим параметрам кварца при комнатной
температуре2). Как видно из фиг. 72, наиболь-
шим пьезоэлектрическим модулем обладает сег-
нетова соль; далее следуют титанат бария, ди-
гидрофосфат аммония, дигидрофосфат калия,
*) Главнейшие из многочисленных работ, посвя-
щенных за последние годы титанату бария, изложены
также в обзоре Ржанова [5198].—Прим. ред.
2) Данные, приведенные на фиг. 72, были проверены
и дополнены.—Прим, ред
сульфат лития и кварц. Сульфат лития обладает
наибольшей пьезоэлектрической константой де-
формации h и очень малой диэлектрической
постоянной. Поэтому он особенно пригоден для
гидростатических приемников давления.
Дальнейшие подробности о пьезоэлектричестве
читатель может найти в монографиях Кэди [402],
Фиг. 72. Пьезоэлектрические, диэлектрические и ме-
ханические постоянные некоторых синтетических пьезо-
электрических кристаллов: пьезомодуль d, диэлектри-
ческая постоянная • е, пьезоэлектрическая константа
давления g, модуль упругости с и пьезоэлектрическая
константа . деформации h.
/—сульфат лития (22),	2 — кварц (11); 3 — ADP, 45°Х-срез;
4 — сегнетова соль, 45°Х-срез; 5— ADP (36), сдвиг; 6—сегнетова
соль, Х-срез (14); 7—титайат бария (15), сдвиг; <8—титанат
бария (33); 9 — KDP (36), сдвиг. Показанные на фигуре величины
отложены в относительном масштабе, причем за единицу при-
няты постоянные кварца. Прямые линии не представляют
собой графики, а просто соединяют .отдельные величины, От-
носящиеся к одному и тому же кристаллу, что должно облегчить
читателю пользование фигурой.
£ 5. Пьезоэлектрические излучатели
75
Мэзона [2255], Шейбе [1846] и Вигуре [2096,
2271]; сводку упругих констант пьезоэлек-
трических кристаллов приводит Хермон [2986].
2. Колебания пьезокристалла
Ланжевен [1177] в 1917 г. возбудил при
помощи электрического поля вынужденные упру-
гие колебания в кварцевых пластинках и тем
самым впервые реализовал пьезоэлектрический
излучатель ультразвука. В 1922 г. Кэди [399]
предложил использовать кварцевые пластинки
и стержни в качестве резонансных элементов
в генераторах высокой частоты и разработал
теорию таких пьезоэлектрических вибраторов;
это позволило Пирсу [1588] в 1925 г. применить
колеблющиеся на высокой частоте кварцевые
пластинки как излучатели ультразвука в газах
♦X
Фиг. 73. Ориентация пьезо-
кварцевой пластинки, распо-
ложенной между возбуждаю-
щими электродами.
для целей измерения
скорости звука. Мы
рассмотрим основные
свойства колеблющих-
ся пьезокристаллов на
примере кварца, по-
скольку до последних
лет в качестве пьезо-
электрических излу-
чателей звука приме-
нялся почти исключи-
тельно этот кристалл.
Приложим к кварцевой пластинке переменное
электрическое поле таким образом, чтобы направ-
ление поля совпадало с пьезоэлектрической осью;
мы можем это сделать, например, поместив пла-
стинку между обкладками конденсатора, подклю-
ченного к источнику переменного тока (фиг. 73).
В соответствии с фазой переменного поля кварц
будет попеременно сжиматься и растягиваться
на одну и ту же величину. Иными словами,
в такт с переменным полем в кварце возбудятся
упругие колебания, амплитуда которых достиг-
нет максимума, когда частота электрического
поля окажется равной собственной частоте меха-
нических колебаний пластинки.
Благодаря наличию продольного и попереч-
ного обратных пьезоэлектрических эффектов воз-
можны колебания двух типов:
1. Пластинка испытывает продольные упру-
гие колебания в направлении оси X; такие
колебания мы в дальнейшем будем называть
«колебаниями по толщине».
2. Пластинка испытывает продольные упру-
гие колебания в направлении оси У; мы будем
называть их «колебаниями по длине».
Если пренебречь поперечными колебаниями,
обусловленными поперечным сжатием, т. е. счи-
тать пластинку бесконечно большой, то соб-
ственная частота основного колебания по тол-
щине будет равна
Р1)
где d — толщина пластинки в см, р —плотность
в г)см1 * 3 * * * * и сп — соответствующий данному типу
и ориентации колебаний модуль упругости
в дин1см? [208]. Для кварца р = 2,65 efcM3 и
= 86,05-1010 дин)см2 ( = 8773 кг)мм2 в техни-
ческой системе единиц). Отсюда
г 285 000
fd=—d— гч-
(9Ь)
Колебаниям кварцевого стержня по длине
при тех же условиях соответствует формула х)
:	1/еу
' ~ 2Z Г Р ’
(92)
где / — длина стержня в см (см. фиг. 73), а
£у = 78,7-1010 дин)см2 ( = 8023 кг/жж2). Следо-
вательно,
272600 щ	(92а)
Формулы (91а) и (92а) определяют соб-
ственную частоту основных колебаний кварце-
вой пластинки или стержня; они верны лишь
в первом приближении, ибо в телах конечных
размеров вследствие поперечного сжатия воз-
буждаются колебания, ориентированные в дру-
гих направлениях, которые, будучи связаны
с основными колебаниями, приводят к изме-
нению их собственной частоты. Эти вопросы
подробно рассмотрены Гибе и Шейбе [712] и
Гибе и Блехшмидтом [709]. Колебания по тол-
щине теоретически исследованы Кога [1104] и
Бехманом [208]. Как показывают опыты, впервые
проведенные Хандом [947], для колебаний
кварцевой пластинки по толщине справедлива
формула
г 2880	/си
кгц,	(916)
1) Вообще скорости распространения волн сжатия
в бесконечно большой пластинке ]/"сц/р и в стер-
жне с/= ]/ £/р связаны между собой соотношением
£4.-1/ i —
Cl V (1 + а)(1 -2а) ’
где а — коэффициент Пуассона, равный для кварца
0,132. — Прим. ред.
Частота t кгц
Размеры кварца d,l и длины волн Ae03j, Л30а, см
Фиг. 74. Собственные частоты f кварцевых пластинок толщиной d и стержней,
длиной Z, а также соответствующие этим частотам длины волн в воздухе ХВозд. и в
воде ХВод.
Сплошные линии характеризуют зависимость собственных частот f пластинок, колеблющихся
по толщине, и стержней, колеблющихся по длине, соответственно от толщины d и длины Z.
Пунктирные и штрихпунктирные линии дают зависимость между длинами волн в воздухе хВозд.
и в воде Лвод> и частотой. При пользовании кривыми, помеченными звездочками, значения, от-
ложенные по оси абсцисс, нужно умножать на 0,1. Для значений d и Z, меньших 0,1 (или 0,01) см,
величины, отложенные по оси абсцисс, нужно умножать на 10_ 1 (или соответственно на 10“2), а
величины, отложенные по оси ординат,—на 10 (или соответственно на 100). Для d и Z, больших
1 (или 10) см, абсциссы -умножаются на 10 (или на 100), а ординаты делятся на 10 (или на 100).
£ 5. Пьезоэлектрические излучатели
77
з для колебаний кварцевого стержня по дли-
не — формула
г 2727	/сю^х
ft = ~j- кгч>	(926)
где (1 и I измеряются в мм.
Как видно из формул, величины fdd и fLl явля-
ются константами, характерными для колебаний
данного направления; их называют коэффициен-
тами колебаний.
В случае резонанса частота колебаний /
равна частоте колебаний электрического тока,
т. е. f =	= с/Лэл., где r = 3-108 м)сек, а
Лэл. — длина волны электрических колебаний.
Подставляя эти величины в формулы (916)
и (926), получаем отношения
Лэ;[Л<1	= 104,5,	(91в)
d [мм]	4	7
АЭЛ. t^-^no	(92в)
I [мм]	v
которые называют волновыми коэффициентами.
Формулы (916) и (926), а также (91 в) и (92в)
позволяют по заданным размерам кварцевой пла-
стинки или стержня найти частоту или длину
волны электрических колебаний, при которой
кварц возбуждается на собственной частоте.
На фиг. 74 изображена зависимость соб-
ственной частоты / колеблющейся по толщине
кварцевой пластинки толщиной d и колеблю-
щегося по длине стержня длиной. I соответ-
ственно от d и I. Эти зависимости показаны
сплошными линиями. Приведенные на этой же
фигуре пунктирные и штрихпунктирные линии
дают зависимость между длинами волн в воз-
духе Хвозд. и в воде Хвод., с одной стороны,
и частотой f — с другой. Таким образом, эти
графики позволяют найти размеры кварцевого
излучателя, необходимого для возбуждения
в данной среде волн заданной длины. Так,
например, мы видим, как это показано стрел-
ками на графике, что собственная частота ко-
леблющейся по толщине кварцевой пластинки
толщиной 0,7 см составляет / = 405 кгц\ этому
в воздухе соответствует длина волны ХВозд. =
= 0,086 см, а в воде —ХВОд. = 0,37 см.
Иногда бывает необходимо возбудить в твер-
дых телах высокочастотные поперечные сдвиго-
вые колебания. Это удается сделать при по-
мощи кварцевых пластинок, ориентированных
по оси Y (см. фиг. 75,а). Согласно Кэди [403],
электрическое поле, приложенное к поверхности
пластинки перпендикулярно к ее электрической
оси, возбуждает только деформацию сдвига
[см. также выражение (756)]. Будучи приклеена
к твердому телу, такая пластинка возбуждает
в нем сдвиговые колебания с частотами
=	= КгЦ (^=1.2, ...).(93)
Если, следуя Файрстону и Фредерику [606],
сделать размер такой пластинки вдоль оси X
в 7 раз больше размера вдоль оси Y и нало-
жить ее на поверхность твердого тела через
масляную пленку, то мы получим чистые по-
верхностные сдвиговые колебания, так назы-
ваемые волны Релея (см. гл. V, § 1, п. 1),
распространяющиеся по поверхности твердого
тела в направлении оси X (фиг. 75, б).
Фиг. 75. Ориентация пьезоэлек-
трических ! кварцевых пластинок,
предназначенных для получения
поперечных волн (а) и так называе-
мых волн Релея (б) в твердых телах.
Наконец, в некоторых случаях, например
при измерении вязкости жидкостей, возникает
необходимость возбуждения в цилиндрических
стержнях чисто крутильных колебаний. Их
можно реализовать, ориентируя кварцевый
цилиндр согласно фиг. 76 и нанося на его
боковой поверхности две пары металлических
электродов. Эти последние должны быть рас-
положены так, чтобы линия, проходящая через
два лежащие друг против друга и соединенные
между собой электрода, образовывала с осями Y
и Z кристалла углы в 45°. При такой кон-
струкции на кристалл воздействуют два элек-
78
Глава II. Излучение ультразвука
трических поля, ориентированные параллельно
оси У и направленные в противоположные сто-
роны; под действием этих полей в кристалле
возникают деформации сдвига ху, приводящие
к кручению стержня. Собственная частота таких
крутильных колебаний определяется формулой
(94>
где Z — длина стержня, а — крутильный мо-
дуль, равный модулю упругости е66=(сп
Заменяя с66 в (94) его значением, приведенным
Ф и г. 76. Уст-
ройство для воз-
буждения кру-
тильных колеба-
ний в кварцевом
цилиндре.
в § 5, п. 1 настоящей главы,
получаем
г 1950	х
/т = —-j—	(94а)
Теория пьезоэлектрическо-
го вибратора. Во многих слу-
чаях (см., например, гл. III,
§ 3) удобно колеблющуюся
кварцевую пластинку заменить
эквивалентной электрической
схемой, состоящей из индук-
тивности, емкости и активного
сопротивления, и выразить
параметры кварца через экви-
валентные электрические па-
раметры; Баттерворт [396] по-
казал, что такая замена воз-
можна для всякого колеблю-
щегося упругого тела. В применении к кварцу
соответствующие расчеты были проведены Кэди
[399], Дайком [542], Даем [540],, Жуостом
[1008], Ватанабе [2117] и Бехманом [208]г).
При описании применений ультразвука мы не-
однократно будем пользоваться этой эквива-
лентной схемой; поэтому остановимся сейчас
на ней более подробно, чтобы в дальнейшем
просто ссылаться на приведенные здесь сведе-
ния (см. также [39]).
Как известно, электрический заряд q^ заря-
женного до напряжения U конденсатора Сг
равен
7о ~ C.U.
Однако если между обкладками конденсатора
находится пьезоэлектрическая кварцевая пла-
стинка, поверхности которой перпендикулярны
х) Существенные результаты в области методики
инженерного расчета пьезоэлектрических преобразо-
вателей получены также Гутиным [5182, 5184, 5187],
Русаковым [5209, 5210] и Харкевичем [5172, 5223,
5224]; кроме' того, представляет интерес работа Кэди
[5180].—Прим. ред.
к ее оси X, то электрическое поле вызывает
деформацию пластинки и вследствие прямого
пьезоэлектрического эффекта на ее поверхно^
стях появляется заряд qr, так что общий заряд
конденсатора составляет
q=C1U-\-q1,
причем q1 = d11P, где Р — полная сила, дей-
ствующая на пластинку и обусловленная при-
ложенным напряжением U.
При изменении напряжения U во времени,
т. е. когда и = U sin W, через систему течет ток
; _ г I	; I ;
Это выражение показывает прежде всего,
что кристалл кварца можно заменить парал-
лельно соединенными конденсатором Сх, емкость
которого определяется размерами пластинки
и ее диэлектрической постоянной е, и эквива-
лентной схемой, параметры которой, зависящие
от пьезоэлектрических и упругих констант квар-
ца, подлежат еще определению.
Для пластинки, масса которой равна 2Л1,
сила трения W и упругость G, находящейся
под действием периодической силы р = Р sin
уравнение движения имеет вид
+	=	(95)
В нашем случае P = aU и, следовательно,
q^ad^y или с учетом выражения (75в) qr = ах.
Дифференцируя последнее выражение по ?,
получаем
dqx_ . _ dx . d2qr _ dir _ d2x ,
4-“-^-; -di* ~~dt ~a’
d3qx_d2ir_ (Px
dt3 dt2 a dt3
Дифференцируя уравнение движения no t
и заменяя .в нем производные согласно послед-
ним равенствам, мы приходим к уравнению
4^+44+4il_„t/«)Sw. (96)
a2 {dt2 ' a2 ^dt ' а2 1
Обратимся теперь к электрическому колеба-
тельному контуру, состоящему из индуктивно-
сти L, емкости С и активного сопротивле-
ния 7?; ток, текущий в таком контуре под
действием напряжения и = U sin св/, удовлетво-
ряет известному дифференциальному уравнению
lS^S+4-=u^cos(b*
§ 5, Пьезоэлектрические излучатели
79
Сравнивая коэффициенты этого уравнения
с коэффициентами уравнения движения, находим
*=-^’ с=4- (97>
Фиг. 77. Электри-
ческая эквивалентная
схема пьезокварца.
Таким образом, колеблющийся кварц можно
заменить электрической эквивалентной схемой,
изображенной на фиг. 77. Конденсатор Сг
обозначает здесь чисто электрическую емкость
самого кристалла кварца, а С2 —емкость,
включенную перед кварцем и обусловленную
в основном зазором между поверхностями
кварца и обкладками конденсатора. Если по-
верхности кварца метал-
лизированы, то конденса-
тор С2 отсутствует.
Омическое сопротивле-
ние R складывается из со-
противления холостого хо-
да /?0, соответствующего
совершенно ненагружен-
ной, т. е. неизлучающей
пластинке, и собственно
сопротивления излучения
Rs (см. п. 5 настоящего
параграфа). При ориен-
тации кварца согласно
фиг. 73 и при интересующих нас главным обра-
зом колебаниях по толщине
Л/f pdbl. w/	в п _ n2cbl е ~  2еп6/
М “ Т ’ W ~~ ~2сГ~ ’ U ~ ~2d~ ’ а ~ (d + гы) ’
(98)
где = 5,2-104 слг1/2• а1/2• сек'1 — определенная
в п. 1 настоящего параграфа пьезоэлектриче-
ская константа, е = 4,5 — диэлектрическая по-
стоянная кварца, w — расстояние между поверх-
ностями кварца и обкладками конденсатора,
т| — константа, определяющая внутренние меха-
нические потери кварца (для нее Бехман [206]
дает полученное экспериментальным путем зна-
чение 0,25; см. также [762]); величина с опре-
деляется следующим выражением:
Cz=c I- 4т^! ____^?e^d_	(98а)
где — модуль упругости в направлении оси X
(см. § 5, п. 1 настоящей главы). В первом
приближении с можно считать равным сп.
Формулы (97) и (98) позволяют найти экви-
валентные электрические параметры колеблю-
щегося кристалла кварца:
т Р^3	1 1 о d3
L =	= 112 -гг- генри,
8Ые1± Ы г
= “Г272 ЗГ ом’
£ т рЫ	£ j сЫ
Сг — - см = 0,09--— мкмкф.
В правой части выражений для 7?0 и С фигу-
рирует множитель 8/тс2. Смысл этого так назы-
ваемого геометрического множителя состоит в сле-
дующем. При резонансе распределение упру-
гих напряжений в колеблющемся кристалле не
является однородным и величина обуслов-
ленной колебаниями механической емкости за-
висит от распределения упругих напряжений;
при колебаниях основного типа учет этого обстоя-
тельства сводится в первом приближении к вве-
дению множителя 8/к2.
Далее, электрическая емкость колеблющегося
кристалла отличается от емкости покоящегося
кристалла, ибо при колебаниях в кристалле
вследствие пьезоэлектрического эффекта возни-
кают никуда не стекающие заряды, которые
ослабляют диэлектрическое смещение. Это соот-
ветствует уменьшению диэлектрической постоян-
ной, которая при колебаниях кристалла опреде-
ляется выражением
6LC = s(j	(99а)
Ниже в настоящем пункте мы увидим, что вели-
чина 4тс^1с11/е, являющаяся мерой обратного
воздействия колебаний кристалла на величину
его диэлектрической постоянной, равна так назы-
ваемому коэффициенту электромеханической свя-
зи для колеблющегося кристалла.
По аналогии с известной формулой для лога-
рифмического декремента затухания электриче-
ского колебательного контура
находим обусловленный внутренним трением
декремент затухания колеблющегося кварца
2fM d V С11 1 d	d '
В случае излучения звука к этому значению *9
прибавляется еще декремент затухания, связан-
ный с излучением, который во много раз пре-
восходит декремент затухания, обусловленный
внутренним трением.
Кварцевой пластинке площадью 10х 10 см2
и толщиной 1 см при электродах, нанесенных
с помощью металлизации (ш=0), соответствуют
следующие значения эквивалентных электриче-
80
Глава II. Излучение ультразвука
ских параметров:
L = 1,12 генри = 1,12-109 см,
С = 0,28 мкмкф = 0,252 см,
С± = 40 мкмкф = 36 см,
Яо = 2,72 ом, 0 = 4-10“6.
При колебаниях кварцевых пластинок и стерж-
ней по длине имеют место аналогичные соот-
ношения, которые мы здесь не приводим, по-
скольку в излучателях ультразвука этот тип
колебаний почти не применяется.
Колеблющийся кристалл представляет собой
электромеханический преобразователь. При по-
даче на кристалл электрического напряжения
в нем запасается известное количество электри-
ческой энергии, часть которой в силу пьезо-
электрических свойств кристалла расходуется
на создание в нем упругих напряжений и пе-
реходит, следовательно, в механическую энер-
гию упругих деформаций. Соотношение обеих
этих энергий есть мера эффективности электро-
механического преобразователя; эта величина,
которую мы уже рассматривали выше приме-
нительно к магнитострикционным вибраторам
(см. § 4, п. 4 настоящей главы), называется
коэффициентом электромеханической связи.
Квадрат коэффициента электромеханической
связи определяется как отношение генерируемой
в кристалле механической энергии к запасаемой
в нем электрической энергии. При колебаниях
по толщине механическая энергия на единицу
объема кристалла равна -^-спХх, или, с учетом
выражения (756),	с^^В*; электрическая
энергия на единицу объема составляет гВх/8^.
Следовательно,
(101)
или
£2____4тсС11бГ(3
(101а)
Для кварца £ = 0,10=10%.
Коэффициент электромеханической связи
связывает пьезоэлектрический модуль du с упру-
гими и диэлектрическими параметрами кристалла
и, следовательно, представляет собой величину,
наилучшим образом характеризующую кристалл
как электромеханический преобразователь, т. е.
как излучатель ультразвука.
Рассмотрим эквивалентную электрическую
схему пьезоэлектрического кристалла с элек-
тродами, нанесенными путем металлизации (т. е.
при С2 = оо) (фиг. 77). Эта схема представляет
собой параллельное соединение образованной
кристаллом емкости Сх и соединенных после-
довательно индуктивности L, емкости С и оми-
ческого сопротивления #. Такая схема обладает,
как известно, двумя резонансными частотами,
а именно: частотой последовательного резо-
нанса
=-1/-
2п Г LC
и частотой параллельного резонанса
Г ЬС X* Ci J
последнюю обычно называют частотой антире-
зонанса. Частота /я зависит только от разме-
ров кристалла, тогда как 1д можно изменять
путем подключения к кристаллу дополнитель-
ных емкостей; с увеличением включенной па-
раллельно дополнительной емкости частота
Фиг. 78. Частотная характери-
стика реактивного электрического
сопротивления колеблющегося кри-
сталла.
антирезонанса приближается к частоте после-
довательного резонанса. На фиг. 78 изображе-
на частотная характеристика реактивного со-
противления кристалла кварца. Многочислен-
ные способы измерения fR описывают Розенталь
и Петерсон [3899]. Поскольку С всегда мала
по сравнению с С1? частота /д мало отличается
от fa. Относительная разность этих двух частот
приближенно определяется формулой
fa-fa =
fa “ fa 2 Cl 
Согласно выражениям (99),
8 е^Ы
~~ ти2 clyd ’
или, в первом приближении,
г_ 8 dl^bl
G 7Г2 d
(Ю2)
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
81
Для Сх из (99) с учетом (99а) вытекает фор-
мула
Г* Л 1
е У*
Следовательно,
fA-fR _ С	4^1С11/е \	4 £2
fR 2Сг	<1—(4ти^1с11/е)У	1—F ’
(102а)
Таким образом, измерение частот fA и ?r по-
зволяет простым образом определить коэффи-
циент электромеханической связи.
Отношение емкости последовательного ко-
лебательного контура С, обусловленной меха-
ническими свойствами кристалла, к параллель-
ной емкости Сх, связанной с его электрическими
параметрами, составляет, согласно выраже-
нию (102а),
С ___ 8	/с2
A—k* •
И это отношение определяется, следовательно,
коэффициентом электромеханической связи; чем
отношение емкостей больше, тем коэффициент
электромеханической связи k выше. Это и по-
нятно; ведь энергия упругих деформаций, воз-
никающих в кристалле при подаче на него по-
стоянного напряжения U, составляет в электри-
ческих единицах уО72, а запасаемая в системе
электрическая энергия равна CJJ2. Фигури-
рующий в правой части выражения (ЮЗ) мно-
житель (8/u2)/(l — fe2) обусловлен тем, что при
колебаниях кристалла емкость С изменяется
в соответствии с геометрическим множителем
8/ти2 (см. выше), а диэлектрическая постоянная,
определяющая С19 возрастает, согласно выра-
жению (99а), в (1— k2) раз.
Более подробно вопрос о пьезоэлектрических
кристаллах как электромеханических преобра-
зователях рассматривается в работах [2592—
2594, 2797]1).
Из приведенных выше соображений ясно, что
колеблющийся кварц можно рассматривать как
резонансный колебательный контур. При резо-
нансе между частотой электрических колебаний
и собственной частотой упругих колебаний кварца
полное сопротивление эквивалентного контура
равно его активному сопротивлению. Если кварц
включен параллельно конденсатору электриче-
Э Этот перечень следует дополнить существен-
ными работами Андреева [5175, 5177].—Прим. ред.
6 Л. Бергман
ского колебательного контура, то при резонансе
его сопротивление действует как дополнительное
сопротивление потерь в конденсаторе. Поэтому,
согласно, Кэди [399], о возбуждении колебаний
в кварце можно судить по падению тока в коле-
бательном контуре, т. е. чисто элёктрическим
путем. Нужно, однако, отметить, что в некото-
рых случаях имеет место сильное излучение
звука колеблющимся кварцем, а электрический
эффект его настройки отсутствует (Пильмайер
[1573, 1576], Шиффермюллер [1849]).
Декрементзатуханця кварца измеряли Хигнер
[821], Хайкин [420J, Дайк и Хаген [543, 545]
Фиг. 79. Резонансные кривые кварцевой
пластинки, колеблющейся в жидкости и в
воздухе.
и Боссар и Буш [313]. Кроме того, Гоккель
[715] провел измерения затухания кварца, турма-
лина, сегнетовой соли и других пьезоэлектри-
ческих кристаллов и нашел, что затухание в об-
щем случае тем меньше, чем меньше скорость
звука в данном материале, и сильно зависит
от обработки поверхности кристалла; простое
покрытие кристалла лаком увеличивает зату-
хание. Кварцевые пластинки с полированными
поверхностями обладают меньшим затуханием,
чем такие же пластинки с матовой или травленой
поверхностью [545]. Затухание кварцевых пла-
стинок различной ориентации, колеблющихся
в воздухе, исследовалось Бехманом [206, 208].
Затухание кварцевых пластинок, колеблющих-
ся в жидкости, было измерено Беккером [215]
очень остроумным методом, на котором мы здесь
останавливаться не- можем. В этих условиях
затухание кварца вследствие сильного излучения
звука заметно возрастает. Примером может слу-
жить фиг. 79, на которой изображена получен-
ная Баумгардтом [189] резонансная кривая квар-
ца, колеблющегося в бензоле и излучающего
звук одной стороной. По оси ординат здесь
отложено звуковое давление в барах. Пунктир-
82
Глава II. Излучение ультразвука
ная кривая относится к тому же кварцу, колеб-
лющемуся в воздухе (ср. с фиг. 59).
Обозначим энергию, отдаваемую кварцем в
окружающую среду за один период колебаний,
через £', а общую энергию колеблющегося квар-
ца через Е. Тогда логарифмический декремент
затухания можно представить в виде
(1М>
откуда в первом приближении получаем
Согласно формуле (10), энергия £' для квар-
ца, излучающего звук обеими сторонами, равна
E' = ^ = 4r.\c0fFA'\
где J—сила излучаемого звука, F—поверхность
излучателя, росо—акустическое сопротивление
окружающей среды, А'—амплитуда звуковой вол-
ны, f—частота. Величина Е (энергия упругих
напряжений в кварце при максимальной дефор-
мации) определяется выражением
E = ~^?cfFA\
где рс—акустическое сопротивление кварца, а
А—амплитуда его колебаний. Таким образом,
£' _ 8росо А А_' у
Е рс	‘
Поскольку A' =А, декремент затухания квар-
ца при двустороннем излучении звука оказы-
вается равен
(105)
Если £'<£, что, например, имеет место при
излучении звука в газах, то вместо выражения
(104) можно написать
« = £:	(Ю4а)
тогда выражение (105) принимает вид
9 =	(Ю5а)
При одностороннем излучении величина 9 умень-
шается вдвое.
Таким образом, декремент затухания кварца
зависит от отношения р0£0/рс, т. е. от отношения
акустических сопротивлений жидкости и кварца.
Чем больше росо, тем выше 9.
В табл. 8 приведены значения росо/рс для раз-
личных материалов и вычисленные значения
декремента затухания кварца при двустороннем
излучении звука. Для кварца приняты значения
с=5760 м/сек, р=2,65 г/смА и, следовательно,
рс=1,53-104. В последнем столбце даны некото-
рые значения 9, измеренные на опыте. Если
учесть, что к потерям на излучение прибавляются
и другие потери, которые при расчете не учи-
тываются, то совпадение вычисленных и экспе-
риментально полученных значений 9 следует
признать вполне удовлетворительным.
Таблица 8
ДАННЫЕ для НЕКОТОРЫХ МАТЕРИАЛОВ,
ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЗНАЧЕНИЯ ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ
КОЛЕБЛЮЩЕЙСЯ КВАРЦЕВОЙ ПЛАСТИНКИ
Материал	ро, г!см.ъ	со, м! сек	Ррсо рс	бвыч.	®эксп.
Воздух ....	0,00129	334	2,9-10-5	1,2.10-4	НЮ-4
Вода	 Четыреххлори-	1	1500	0,10	0,80	—
стый углерод	1,59	928	0,1	0,80	0,79
Толуол . . . Парафиновое	0,89	1320	0,077	0,48	0,48
масло . . .	0,876	1440	0,082	0,53	—
Декремент затухания определяет добротность
Q колеблющегося кварца:
(105б)
где —резонансная частота, а и /2—частоты,
на которых сила излучаемого звука падает вдвое
по сравнению с резонансной силой звука. Для
кварца, работающего в воде на основной часто-
те, при одностороннем излучении Q =16, тогда
как при двустороннем излучении в воздухе
Q=5,2-104.
Неоднократно наблюдалось [189, 862, 881],
что в кварцах, работающих в жидкостях, удается
возбудить .сравнительно сильные колебания,
а следовательно, получить вполне приемлемое
излучение и при небольшой расстройке отно-
сительно резонанса; это обстоятельство дает воз-
можность одним кварцем перекрывать некото-
рый диапазон частот. В отличие от этого кварц,
работающий в воздухе, обладает благодаря мало-
му затуханию очень острой резонансной кривой;
поэтому для получения заметной отдачи в этом
случае требуется весьма точная настройка источ-
ника возбуждающего напряжения на собственную
частоту кварца. Острая резонансная кривая обу-
словила многочисленные применения возбуждае-
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
83
мых на резонансной частоте кварцевых пласти-
нок и стержней в технике высоких частот, где
они используются как эталоны частоты, эле-
менты подстройки ламповых генераторов и ста-
билизаторы частоты колебательных контуров1).
Нас интересует в первую очередь применение
кварца в качестве излучателя звука. С этой
целью используются колебания обоих типов. При
продольных колебаниях кварцевого стержня по
длине, как и в магнитострикционных стержне-
вых вибраторах, звук излучают торцевые поверх-
ности стержня. При колебаниях по толщине
звуковые волны излучаются поверхностями пла-
стинки в перпендикулярном к ним направлении.
Колебания по толщине используют, как пра-
вило, для получения ультразвуков с частотой
выше 200 кгц, что соответствует кварцевой пла-
стинке толщиной 13,6 мм. Более длинные ультра-
звуковые волны получают при помощи коле-
баний по длине, возбуждаемых в кварцевых
стержнях; в этом случае, однако, невозможно
обеспечить большие излучающие поверхности.
Чтобы и на низких ультразвуковых частотах
получить большую звуковую мощность при боль-
шой излучающей поверхности, избегнув при этом
необходимости применять очень толстые и по-
тому дорогие стержни, можно, согласно Ланже-
вену [1178], склеить между собой несколько
одинаковой толщины кварцевых пластинок, по-
местить их между стальными пластинами и воз-
буждать в такой системе обычным образом коле-
бания по толщине. Об этом мы подробнее скажем
ниже.
Наивысшая частота, которую способен излу-
чать пьезокварц, составляет приблизительно
50 000 кгц. Кварцевая пластинка, рассчитанная
на такую частоту и ориентированная перпенди-
кулярно к оси X, имеет толщину всего 0,054 мм
и потому чрезвычайно хрупка. Кроме того, при
сильном возбуждении пластинка разрушается
вследствие электрического пробоя.
Для получения при помощи пьезоэлектри-
ческих кварцевых пластинок еще более высоких
ультразвуковых частот остается только один путь:
в пластинках с более низкой собственной частотой
возбуждать колебания высших порядков. Правда,
отдаваемая пластинкой колебательная мощность
при этом уменьшается, но зато такой метод
возбуждения позволяет без опасности пробоя
увеличить электрическую мощность, подводимую
г) Необычайно острая резонансная кривая обу-
словлена не только малым затуханием кварца, нои свое-
образным соотношением между его реактивными экви-
валентными параметрами: индуктивность L очень
велика, а емкость С мала.—Прим. ред.
к пластинке. Возбуждение в пластинках коле-
баний высших порядков особенно удобно при
использовании их для измерительных целей/
которые, как правило, не требуют чрезмерно
больших мощностей; дополнительное достоинство'
такого способа состоит в том, что он позволяет
при помощи одной пластинки получить мнсн
жество частот. Согласно Гибе и Блехшмидту
[709], собственная частота колебаний k-ro по-
рядка бесконечной плоскопараллельной пластин-
ки равна
fk=kf,
где f—собственная частота основного колебания.
Таким образом, колебания высших порядков
следуют гармоническому закону. Гармонический
закон был экспериментально проверен Берг-
маном [233] применительно к пластинкам конеч-
ных, но больших по сравнению с толщиной
размеров, в которых возбуждались колебания
по толщине. В табл. 9 приведены собственные
частоты колебаний высших порядков fk, полу-
ченные при измерениях с кварцевой пластинкой,
для которой 1=Ь= 19,96мм и d=9,99 мм, ориен-
тированной как показано на фиг. 66; в этой
таблице приведены также частоты Д, вычислен-
ные по гармоническому закону, и относительные
отклонения частоты А/ =(fk—Отклонения
от гармонического закона лежат в пределах
ошибки измерений частоты.
Таблица 9
ИЗМЕРЕННЫЕ (f^ И ВЫЧИСЛЕННЫЕ (f£) СОБСТВЕННЫЕ
ЧАСТОТЫ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНКИ КВАРЦА,
ВОЗБУЖДАЕМОЙ ПО ТОЛЩИНЕ
k	fk, кгц	f'k, кгц	М, о/со	k	fk, кгц	f'k, кгц	Д/, °/оо
11	3 170	3 170	0,00	81	23 346	23 343	+0,17
21	6 061	6 052	+ 1,48	91	26 201	26 225	-0,92
31	8 926	8 934	-0,90	101	29 126	29 107	+0,65
41	11 816	11 816	0,00	111	32 051	31 988	+ 1,97
51	14713	14 697	+ 1,09	165	47 544	47 550	-0,13
61	17 585	17 579	+0,34	179	51 546	51 548	+0,74
71	20 422	20 461	-1,91	191	55 046	55 042	+0,07
К тем же результатам пришел и Хаустаун
[916], измерявший колебания высших порядков
вплоть до 500-го порядка в пластинках всевоз-
можных размеров. Он нашел при этом, что ско-
рость звука в кварце, вычисленная по размерам
кристалла и его основной частоте, полученной
6*
84
Глава IГ Излучение ультразвука
из измерений частот колебаний высших порядков,
изменяется от пластинки к пластинке; исчерпы-
вающего объяснения этого явления не существует.
Особенно сильно возбуждаются в кварце
колебания нечетных порядков, что объясняется
природой пьезоэлектрического возбуждения. На
фиг. 80 показан разрез кварцевой пластинки
в плоскости XZ и изображены распределение
давлений и направление движения при возбуж-
дении на основной частоте и на второй и третьей
гармониках. Пунктирная линия в верхней части
фигуры соответствует распределению давлений
при возбуждении пластинки на основной частоте
и при подаче на расположенные слева и справа
электроды зарядов указанных знаков. Стрелки
Фиг. 80. Распределение давлений
и зарядов в кварцевой пластинке,
колеблющейся на основной частоте
и на 2-й и 3-й гармониках.
указывают направление движения частиц пла-
стинки. В центре пластинки мы имеем максимум
сжатия; через полпериода, когда знаки зарядов
на электродах изменятся на обратные, он сме-
нится максимумом растяжения. Ниже показан
случай возбуждения на второй гармонике. Здесь
мы имеем в каждый данный момент времени одно
сжатие и одно растяжение. Из обозначенных
на фигуре знаков зарядов видно, что указанное
распределение давлений получается, если на
внешних электродах имеются равные заряды
одинаковых знаков, а в центре пластинки—
заряд противоположного знака. На практике
такое распределение зарядов в кварцевой пла-
стинке получить невозможно. В случае изобра-
женного в нижней части фигуры возбуждения
на третьей гармонике этого не требуется. Одно
сжатие и одно растяжение здесь, правда, взаим-
но уничтожаются, тем не менее остается еще
одно сжатие, которое и обусловливает возбуж-
дение колебаний. Колебания нечетных порядков
возбуждаются в силу того, что взаимно уничто-
жаются все заряды, за исключением лишь тех,
которые имеются по концам одной полуволны.
Тот факт, что все же в пьезоэлектрических
пластинках кварца возбуждаются колебания чет-
ных порядков, был впервые показан Бергманом
[233], которому удалось в пластинке размерами
55x55x5,78 мм возбудить колебания четных
порядков вплоть до 26-го. Аналогичные опыты
с успехом провели также Партхасаратхи, Панде
и Панчоли [1538]. Возможность возбуждения
на четных гармониках обусловлена несимметрией
кристаллической структуры кварца, о которой
будет говориться ниже, или несимметрией элек-
трического поля. Причиной несимметрии поля
могут явиться особые форма, размер или рас-
положение электродов. Так, например, Бхага-
вантам и Суриянарайяна [266] показали, что
турмалиновая пластинка, вырезанная перпенди-
кулярно к оси Z, или кварцевая пластинка,
ориентированная перпендикулярно к оси X, без
труда возбуждаются на четных гармониках, если
их поверхности посеребрить так, чтобы покры-
той части поверхности на одной стороне пла-
стинки соответствовала непокрытая часть на
другой стороне (см. также [1684]). Партхасаратхи,
Панде и Панчоли [1527, 1538] сообщили о том,
что кварцевая пластинка, ориентированная пер-
пендикулярно к оси X, может также возбуждаться
на нечетных гармониках субгармоники основ-
ного колебания по толщине. Это явление объяс-
нили Бхагавантам и Суриянарайяна [266], кото-
рые относят его за счет возбуждения нечетных
гармоник сдвиговых колебаний в пластинке1).
На фиг. 81 показано распределение упру-
гих напряжений в кварцевой пластинке, воз-
буждаемой на высших гармониках; фотография
получена оптическим теневым методом, о кото-
ром будет еще идти речь в гл. III, § 4, п. 1. Точки
колеблющейся пластинки, в которых оптический
коэффициент преломления меняется меньше всего,
т. е. узлы напряжения остаются темными, в то
время как точки, соответствующие максимумам
сжатия или растяжения, освещаются. На левой
фотографии изображены колебания 19-го, а на
правой—39-го порядка. Частота возбуждающего
х) Во время издания настоящей книги появилась
работа Партхасаратхи,Панчоли и Чхапгара [4931,4932],
в которой на основе наблюдения создаваемых в жидко-
стях диффракционных спектров утверждается, что
в пьезоэлектрической кварцевой пластинке можно
возбудить не только колебания четных и нечетных выс-
ших порядков, но и колебания частот, являющихся
субгармониками нечетных высших гармоник.
§ 5. Пьезоэлетричзские излучатели
85
напряжения, измеренная электрическим путем,
составляла соответственно 5510 и 11 450 кгц.
На фиг. 82 дано увеличенное изображение части
Фиг. 81. Распределение упругих на-
пряжений в кварцевой пластинке, ко-
леблющейся на высших гармониках,
а—19-я гармоника, б—39-я гармоника.
(Фотографии получены теневым методом.)
поверхности кварцевого кубика, возбуждаемого
в направлении оси X на 287-й гармонике; длина
ребра кубика равна 20 мм; изображение полу-
чено теневым методом. При частоте колебаний
Фиг. 82. Часть поверхно-
сти кварцевого кубика, воз-
буждаемого на 287-й гармо-
нике.
Увеличено в 8 раз. Фотография
получена теневым методом.
/=42 320 кгц расстояние между соседними узлами
напряжения составляет всего 0,07 мм.
Аналогичным образом колебания высших по-
рядков возбуждаются и в кварцевых стержнях,
колеблющихся по длине. Возможные способы
электрического возбуждения таких колебаний
подробно исследованы Гибе и Шейбе [712].
Однако в излучателях ультразвука колебания
высших порядков в стержнях используются редко,
так как эти частоты с большей амплитудой и при
большей излучающей поверхности можно полу-
чить, применяя колебания по толщине в пла-
стинках.
Наивысшая частота ультразвуковых колеба-
ний, достигнутая в настоящее время при помо-
щи кварцевых пластинок, составляет 1000 мггц,
или 109 гц [1734]. Встает вопрос о возможности
получения еще более высоких частот. Генераторы
высокой частоты позволяют сегодня получать
колебания с частотами до 5-Ю10 гц. -Трудность
излучения ультразвука столь высоких частот
объясняется точностью, с которой должна выдер-
живаться толщина применяемых в качестве
излучателей кварцевых пластинок и с которой
должны обрабатываться их поверхности. Напри-
мер, при частоте 3000 мггц длина звуковых
волн в кварце составляет 2 • 10'4 см, т. е. 20 000 А,
что лишь в 3—4 раза превосходит длину волны
видимого света. Излучение на частоте 3000 мггц
можно получить только путем возбуждения в квар-
це колебаний высшего порядка; так, например,
можно возбуждать колебания 100-го порядка
в пластинке, настроенной на 30 мггц (даже при
такой частоте толщина пластинки составляет
всего 0,11 мм). При этом малейшее изменение
толщины пластинки по ее поверхности приводит
к тому, что на отдельных участках поверх-
ности возбуждаются колебания близких друг
к другу, но различных порядков, которые интер-
ферируют между собой. В результате сколько-
нибудь однородное звуковое поле получить не
удается. Это обстоятельство отмечает, например,
Киттель [3265].
Известным недостатком описанных выше пьезо-
электрических излучателей является то, что
все они способны излучать колебания лишь неко-
торых фиксированных частот, равных основной
и высшим собственным частотам. Для многих
целей необходим излучатель с плавно регули-
руемой частотой. Кварцевые пластинки, рабо-
тающие в жидкостях, обладают более широкой
резонансной кривой (см. фиг. 79) и это позво-
ляет, особенно при достаточно мощном генера-
торе высокой частоты, излучать звук и на часто-
тах, лежащих вне резонанса. Бхагавантам и Бхи-
масенахар [256, 257] следующим образом решили
проблему излучателя для измерительных целей
с плавной регулировкой частоты. Они исполь-
зуют ориентированную по оси X кварцевую
86
Глава II. Излучение ультразвука
пластинку, имеющую клиновидную форму; тол-
щина такой пластинки в направлении оси X
меняется по ее длине, и интенсивные колебания
возбуждаются лишь в том месте, где частота
возбуждающего напряжения и толщина удо-
влетворяют выражениям (91) или (91а). Низшая
частота определяется в этом случае максимальной
толщиной клина, а высшая—мощностью гене-
ратора высокой частоты и напряжением пробоя
кристалла. При помощи такого кварцевого клина
можно для измерительных целей перекрыть диа-
пазон от 1,4 до 5 мггц, а при помощи турмали-
нового клина—даже от 2,5 до 11 мггц-, о приме-
нении таких излучателей см. гл. V, § 1, п. 2.
Леви и Филипп [1200] построили излучатель
с плавной' регулировкой частоты для измери-
тельных целей, в котором ориентированная пер-
пендикулярно к оси кварцевая пластинка накле-
ена на клиновидную латунную плату. Бла-
годаря жесткой связи колеблющегося кварца
с подложкой собственная частота такого излу-
чателя определяется общей толщиной кварца
и подложки. Еще один способ плавного изме-
нения собственной частоты кварцевого излуча-
теля мы подробно рассмотрим в § 5, п. 5 настоя-
щей главы.
При использовании колеблющегося кварца
в качестве излучателя ультразвука особенно важ-
но, чтобы поверхности пластинки или торцевые
поверхности стержня колебались как жесткие
поршни, т. е. чтобы в процессе колебаний не
было деформаций этих поверхностей, приводя-
щих к неравномерному излучению. К сожалению,
исследования Дад [541], Хардинга и Уайта [779],
Скеллета [1943, 1944], Остерберга [1465—1469],
Штраубеля [2010] и Шумахера [1895] показы-
вают, что на практике при колебаниях квар-
цевой пластинки по толщине некоторые части
ее поверхности не колеблются вовсе, а другие
колеблются с самыми различными амплитудами.
На поверхности пластинки в большинстве слу-
чаев устанавливаются более или мене е сложные
хладниевы фигуры, которые можно наблюдать
как при помощи ликоподия или мелкого песка
[169, 459—461, 779, 1906], так и теневым мето-
дом [1814, 2016]. Наиболее удобен для изучения
колеблющихся поверхностей кварца оптический
интерферометр [541, 1465—1469, 1895, 1943, 1944,
2010, 2514, 3644, 4277, 4278].
Схема такого прибора показана на фиг. 83.
Свет, исходящий от источника L, преобразуется
конденсорной линзой К в параллельный пучок
и стеклянной пластиной G отбрасывается на
отражающую поверхность исследуемой кварцевой
пластинки Q; отраженный от нее свет попадает
на объектив увеличителя О. Непосредственно
перед полированной поверхностью кварца поме-
щается слегка клиновидная стеклянная пластин-
ка Р, отъюстированная так, что между ней и
чения колебаний поверхности кварца.
поверхностью кварца образуется небольшой кли-
новидный воздушный объем. При монохрома-
тическом источнике света в поле зрения объекти-
ва видна система интерференционных полос
Фиг. 84. Интерференционные полосы на поверх-
ности кварцевой пластинки (по Даю).
а—пластинка покоится, б—пластинка колеблется по тол-
щине.
(фиг. 84,а). При возбуждении кварца и равно-
мерном освещении интерференционные полосы
в тех точках, где кварц колеблется, смазываются
(фиг. 84,6). Если же яркость источника света
пульсирует с частотой колебаний кварца, то
интерференционные полосы сохраняются повсю-
ду и лишь искривляются в тех точках, где кварц
колеблется; степень их искривления служит ме-
рой амплитуды колебаний кварца в данной точке
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
87
В гл. III при изучении оптических методов
приема излучаемого кварцем ультразвука мы
познакомимся с очень чувствительным методом,
позволяющим опознавать как точки поверхности
Фиг. 85. Излучение кварцевых пластинок в жид-
кости (по Гидеману и Остерхаммелю).
а — более или менее равномерное излучение, направлен-
ное перпендикулярно к поверхности пластинки, б—не-
равномерное и косо направленное излучение.
кварца, остающиеся в покое, так и точки, колеб-
лющиеся особенно сильно. Этим методом полу-
чены обе фотографии, изображенные на фиг. 85;
здесь кварцевые пластинки расположены слева
в плоскости, перпендикулярной к плоскости
фигуры. Фиг. 85, а относится к пластинке, излу-
чающей звук более или менее равномерно; на
фиг. 85,6 совершенно отчетливо видно, что
отдельные участки кварца (например, наверху
слева) излучают особенно сильно и притом частич-
но в косом направлении, в то время как боль-
шая часть поверхности остается в покое.
Такая неравномерность движения поверхности
пластинки, наблюдаемая и у оптически совер-
шенно однородных кристаллов, объясняется в пер-
вую очередь возбуждением в пластинке колебаний
по длине, обусловленных поперечным сжатием.
Возникновение таких колебаний по длине в круг-
лых и прямоугольных пластинках из кварца
и турмалина исследовали Петржилка и Зацек
[1561, 1562, 2202] и Бехман [205, 209]; связь
колебаний по длине с колебаниями по толщине
теоретически и экспериментально изучали Остер-
берг и Куксон [1471, 1472]. Оздоган [1457,3676]
опытным путем измерял фактические собствен-
ные частоты прямоугольных кварцевых пласти-
нок при помощи ультразвукового интерферо-
метра.
Неравномерность колебаний по толщине при-
водит также к разрушению пластинки, ибо силь-
но колеблющиеся точки поверхности легко пере-
ходят за предел упругости, тогда как общая
нагрузка пластинки в целом остается небольшой.
К этому нужно добавить, что модуль упругости
кварца Е не остается постоянным в плоскости YZ,
вследствие чего колебания пластинки по длине
в различных направлениях проявляются совер-
шенно по-разному. Поэтому при ничтожном изме-
нении частоты интенсивные колебания могут
внезапно возбудиться в совершенно новых точках
пластинки. Значения модуля упругости кварца
в кг!мм2, соответствующие различным направле-
ниям в плоскости 7Z, изображены в полярных
координатах на фиг. 86. Под углом —48°19' мо-
дуль упругости принимает свое наибольшее, а под
углом +71°32' наименьшее значения, причем
£макс.=13 050 кг!мм2, a £MHH. =7060 кг/мм2. Как
показали опыты, в круглой кварцевой пластин-
ке, вырезанной перпендикулярно к оси X, упру-
гие колебания легче всего возбуждаются именно
в этих (соответствующих экстремальным зна-
чениям модуля упругости) направлениях [ 1338].
По данным Штраубеля [2008], в кварцевых
стержнях, вырезанных обычным способом, ко-
лебания по длине также никогда не возбуж-
даются точно в направлении оси У. На фиг. 87,а
показана узловая линия смещений в ориенти-
рованном таким образом кварцевом стержне (так
называемый «срез под углом 90°»), полученная
Фиг. 86. Сечение поверхности модуля упру-
гости кварца плоскостью YZ.
при помощи ликоподия. Нетрудно видеть, что
эта линия образует с осью Z угол, равный при-
близительно 130°; следовательно, стержень колеб-
лется в направлении наименьшего модуля упру-
гости. Если, однако, вырезать стержень так,
чтобы направление его длины совпадало с направ-
лением наименьшего модуля упругости (так
88
Глава II. Излучение ультразвука
называемый «срез под углом 71°», изображенный
на фиг. 88), то колебания в точности следуют
геометрической форме стержня, что видно по
расположению узловой линии на фиг. 87,6.
Фиг. 87. Узловая линия в кварцевом стержне (по
Штраубелю).
а—стержень вырезан обычным способом и колеблется в на-
правлении оси Y, б—стержень вырезан под углом 71°.
Этот впервые открытый Штраубелем поворот
направления колебаний относительно ориентации
стержня был теоретически исследован и рас-
Ф и г. 88. Вырезание кварце-
вых стержней и пластинок под
углом 71° (по Штраубелю).
считан Бехманом и Петржилкой [210] методами
теории упругосвязанных степеней свободы; они
также подтвердили теорию серией эксперимен-
тов на кварцевых стержнях различной ориен-
тации.
Во многих случаях представляют интерес
излучатели, у которых узкая прямоугольная
поверхность колеблется как жесткий поршень;
поэтому Гидеман и Остерхаммель [877] в соот-
ветствии с данными Штраубеля вырезали квар-
цевые стержни, ориентированные, как показано
на фиг. 89. Толщина стержня d направлена здесь
параллельно оси X кварца, а ширина b образует
с осью Z угол 71°32'. Электроды наносятся на
Z
Фиг. 89. Ориентация кварцевого стержня, узкая
прямоугольная поверхность Ы которого колеблется как
жесткий поршень.
поверхности Ы. Если необходимо одностороннее
излучение, то стержень можно одной из поверх-
ностей Ы приклеить к соответствующему держа-
телю.
Бюкс и Мюллер [383] провели микроскопи-
ческое исследование амплитуд колебаний тор-
цевой поверхности стержней, ориентированных
под углами 90 и 71°. Распределение амплитуд
по торцевым поверхностям обоих кварцевых
стержней представлено на фиг. 90; направление
возбуждения здесь перпендикулярно к пло-
скости чертежа. Нетрудно видеть, что только
кварц, вырезанный под углом 71°, колеблется
как поршень. Амплитуда колебаний, согласно
измерениям Бюкса и Мюллера,. составляет
1,5-10"3 мм; этот результат совпадает с из-
мерениями Остерберга [1466], который опреде-
лял амплитуды колебаний пьезокварцевых пла-
стин оптическим способом при помощи интер-
ферометра.
Штраубель [2008] далее изготовил кварцевые
пластинки с поверхностями, перпендикулярными
к оси X, для которых расстояния от центра
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
89
пластинки были равны значениям корня из
модуля упругости для данного направления.
Такого рода пластинка изображена на фиг. 91;
ориентация ее относительно кристалла кварца
Фиг. 90. Распределение амплитуд
по торцевой поверхности кварцевых
стержней.
А—для стержня, вырезанного под углом
90°, В—для стержня, вырезанного под
углом 71°.
ясна из фиг. 88, на которой воспроизводится
положение пластинки, но не ее точная форма.
Последнюю можно получить, если на фиг. 86
заменить Е на Д/~Е. Этим достигается однознач-
ность частоты поперечных колебаний пластинки,
Фиг. 91. Кварцевый
вибратор в виде диска,
форма которого повто-
ряет кривую квадрат-
ного корня из модуля
упругости (по Штрау-
белю).
благодаря чему колебания ее поверхности при
возбуждении по толщине оказываются более
равномерными. Хотя идеальное поршневое дей-
ствие и здесь не вполне достигается, тем не
менее такие пластинки выдерживают гораздо
большие нагрузки, что особенно важно для
излучения звуковых волн большой мощности.
Позднее Бэр [153] показал, что кварцевые
пластинки такой формы в противоположность
обычным круглым или прямоугольным пластин-
кам при колебаниях высших порядков (&>9)
на самом деле излучают приблизительно плоские
волны. Недавно Самуэль и Шанкленд [3938]
провели исследования звукового поля в жид-
кости перед кварцевым излучателем, вырезан-
ным согласно Штраубелю и возбуждаемым на
основной частоте 7,5 мггц; они нашли, что
звуковое поле весьма равномерно.
Помимо рассмотренных выше срезов, многие
исследователи [201, 1105—1108, 1165, 1303]
предлагали всевозможные другие срезы квар-
цевых пластин и стержней; они в значительной
степени руководствовались стремлением полу-
чить пьезокварцы с возможно меньшей зави-
симостью частоты f от температуры. Темпера-
турная зависимость собственной частоты квар-
цевого кристалла обусловлена температурным
коэффициентом расширения и зависимостью
модуля упругости от температуры. Температур-
ныи коэффициент имеет величину порядка
50-10-6. Знак его зависит от вида колебаний
(по длине или по толщине). Имеются также
кварцевые пластинки таких ориентаций, для
которых температурный коэффициент равен,
нулю или весьма мал. Эти ориентации можно,
как это показали Кога и др. [1105—1108]
и Бехман [203, 205], найти исходя из свойств-
кварца. Этот вопрос очень важен при примене-
нии кварца в высокочастотных генераторах, ибо
стабильность частоты является там основным
требованием, предъявляемым к кварцу. В тех-
нике ультразвуковых излучателей, напротив,
вопрос о температурной зависимости играет
второстепенную роль. При исследованиях с при-
менением ультразвука частота возбуждения квар-
ца измеряется обычно электрическим волно-
мером и непрерывно контролируется. При этом
нужно, как правило, следить лишь за тем,
чтобы не менялась частота электрического*
генератора. При излучении ультразвука боль-
шой мощности вследствие больших амплитуд
колебаний кварца и диэлектрических потерь
в нем, полностью устранить которые никогда не
удается, происходит столь сильный нагрев,
что приходится принимать в расчет известное
изменение частоты, которое в большинстве по-
добных исследований не учитывается.
Нужно остановиться на еще одной форме
пьезокварцевых излучателей, предложенной
Грютцмахером [757, 758] и позволяющей фоку-
сировать излучаемые кварцем ультразвуковые
90
Г л а в а II. Излучение ультразвука
волны в одной точке, получая в ней тем самым
значительное увеличение мощности ультра-
звука. С этой целью кварцу придается вогнутая
сферическая форма. Кристаллографическая
ориентация показана на фиг. 92. При срезе
согласно фиг. 92,а одна из трех электрических
осей Х19 Х2, Х3 направлена перпендикулярно
к сферической поверхности кварца и проходит
через ее середину; при срезе согласно фиг. 92,6
плоскость, образованная осью Х3 и перпенди-
кулярной к плоскости чертежа оптической осью,
касательна к сферической поверхности в ее
середине. При возбуждении в таком кварце
колебаний по толщине он излучает звуковые
волны главным образом в направлении, перпен-
дикулярном к поверхности сферы; волны, из-
лучаемые вогнутой частью сферы, собираются
в фокусе Р, совпадающем с центром кривизны
сферы; плотность энергии здесь резко возрастает
и превосходит плотность энергии в непосред-
ственной близости от кристалла приблизительно
в 150 раз1). Поэтому такой вогнутый кристалл
позволяет получить в фокусе звук большой
амплитуды при слабом возбуждении, не грозя-
щем разрушением кристалла вследствие пере-
грузки и превышения предела упругости. Излу-
чение такого кристалла очень хорошо показано
на фиг. 196,3.
Качественное исследование излучения вог-
нутых кварцев недавно выполнил Лабау [1162].
При помощи кристаллического микрофона он
измерял распределение амплитуд звука в по-
х) Увеличение плотности энергии зависит от
-соотношения между длиной волны, радиусом кривизны
сферы и углом раскрытия (центральным углом) участка
-сферы. Более подробно этот вопрос изложен в обзоре
[3883].—Прим. ред.
перечной плоскости на различных расстояниях
от кварца в воде для кварцев различной кри-
визны. Толщина кристаллов была одинаковой
и собственная частота всех их составляла 1100 кгц,
а диаметр был равен 2 см', радиусы кривизны
составляли 25, 8, 7 и 4 см. Из этих опытов
следует, что хорошую фокусировку звука дают
сильно искривленные кристаллы, а кристаллы
с малой кривизной почти не фокусируют звук.
Тем не менее последние позволяют получить
на больших расстояниях от кристалла большие
по сравнению с плоскими кристаллами ампли-
туды звука, что, как указывалось выше, позво-
ляет для получения той же интенсивности звука
возбуждать вогнутые кристаллы меньшим на-
пряжением. Дальнейшее исследование вогнутых
кристаллов провел Фейн [589]; он использовал
квадратные кварцы со стороной 25 жж и ра-
диусами кривизны со, 25, 7 и 4 см’, собственная
частота кварцев при практически одинаковой
толщине составляла 1250 кгц. Исследования,
между прочим, показали, что максимальной
интенсивности звук достигает не обязательно
в фокусе1); такой результат, исходя из теорети-
ческих предпосылок, предсказал также и Виль-
ямс [2151].
Приближенную теорию, описывающую зву-
ковое поле вогнутого кварцевого излучателя,
цодробно разработал О'Нил [3687, 3688]. Он
показал, что отношение интенсивности звука
в центре фокального пятна к средней интенсив-
ности у поверхности излучателя составляет
приблизительно 2тсЛ/к, где h—глубина вогну-
той поверхности. Таким образом, путем соот-
ветствующего подбора геометрических размеров
излучателя можно обеспечить весьма острую
фокусировку звука. Точка наибольшей интен-
сивности лежит не в центре фокального пятна,
однако она приближается к центру с увеличе-
нием отношения 2тсйА.
Уиллард [2147, 2149, 4419] при помощи
описанного в гл. III, § 4, п. 1 теневого метода
подробно исследовал поле излучения вогнутого
кварца; в первую очередь он определял эффек-
тивность излучения различных частей поверх-
ности кварца и сравнивал результаты опыта
с теорией.
Из фиг. 92, изображающей разрезы вогну-
тых кварцев, видно, что собственная частота
колебаний по толщине, определяемая формулой
(91), меняется в данном случае от точки к точке,
г) Как показано в работе Фейна [589], это может
иметь место лишь в тех случаях, когда длина волны
не очень мала по сравнению с диаметром излучателя.—
Прим. ред.
$ 5. Пьезоэлектрические излучатели
91
поскольку в каждой точке ось X образует
с нормалью к поверхности другой угол, а упру-
гие и пьезоэлектрические константы кварца
зависят от направления. Поэтому колебания
в таком кварце не могут быть равномерными;
излучение убывает здесь от центра кристалла
к краям и, кроме того, меняется по направлению
в зависимости от ориентации данного участка
вогнутой поверхности. Уиллард [2149] показал
это, снимая теневым методом (см. гл. III,
§ 4, п. 1) диаграммы излучения. Однако если
изготовить вогнутый кварц соответствующим
образом меняющейся толщины, то можно по-
лучить излучатель с лучшими фокусирующими
свойствами и, следовательно, с более высоким
к. п. д. (см. также американский патент Уил-
ларда [4422], в котором описан ультразвуковой
излучатель, составленный из отдельных квар-
цевых пластин различной толщины и обла-
дающий фокусирующими свойствами).
Согласно данным, полученным Уиллардом,
в кварце имеется очень удобная плоскость,
параллельная оси X и наклоненная под углом
—20° к оси Z, для которой при колебаниях по
толщине упругие константы остаются прибли-
зительно постоянными при некоторых отклоне-
ниях от оси X. Это открывает возможность
изготовления цилиндрического кварцевого излу-
чателя, у которого интенсивность излучения
падает от центра к краю лишь незначительно
и который обеспечивает фокусировку звука на
оси цилиндра.
Наконец, Уиллард показал, что резкость
фокусного пятна вогнутого кварца, как и в оп-
тике, определяется диффракционными эффек-
тами. Если обозначить радиус кривизны вогну-
того кварцевого излучателя, т. е. его фокусное
расстояние, символом /?, диаметр излучателя
символом О, а длину волны X, то диаметр
фокального пятна d определится известным из
оптики выражением
.	2,44X7?
d = —D~
(см. также работы Губанова [2945] и Розенберга
13883]).
Выше мы упоминали о составном излучателе,
предложенном Ланжевеном для получения низ-
ких ультразвуковых частот. Как показывает
поперечный разрез, изображенный на фиг. 93, а,
такой излучатель состоит из двух плоских сталь-
ных дисков S толщиной d, между которыми
вклеено множество тонких кварцевых пластинок
Q, имеющих равную толщину d' и одинаково
ориентированных (поверхность перпендикулярна
к оси X). Поскольку скорость звука в кварце
и стали примерно одинакова (для кварца сх=
= 5760 м/сек, для стали £2=5800 м/сек), такая
система колеблется по толщине как однородная
пластинка толщиной D=2d-\-d' и имеет собствен-
ную частоту f=c2/2D. Так, например, при d =
=3 см и d' = 0,5 см частота f=580 000/13=44600 гц.
При d=8 мм и d'=6 мм /=132 кгц. Для полу-
чения более низких ультразвуковых частот, ле-
жащих ниже 100 кгц, Бойль [336] наклеил
Фиг. 93. Разрез составного пьезоэлектриче-
ского излучателя (по Ланжевену).
кварцевую пластинку толщиной 1,5 ежи диамет-
ром 10 см на стальную пластинку такой же
толщины и возбуждал эту систему на основной
частоте.
Для хорошей отдачи излучателя необходимо,
чтобы внутреннее трение в электродах было
возможно меньшим. В стали, например, внут-
реннее трение в 2—3 раза меньше, чем в алю-
минии1), который благодаря тому, что скорость
звука в нем равна cai=6200 м/сек, также находит
применение в составных излучателях.
Большое значение имеет тщательное выпол-
нение склейки кварцевых и металлических
пластин. Слой клея должен быть возможно
более тонким и из него обязательно должны
быть удалены все пузырьки воздуха, ибо в таких
местах легко может произойти электрический
пробой кварца. Применяемый клей (Крузе
[1140]) должен обладать большим сопротивле-
нием на разрыв, так как во время колебаний
он испытывает значительные упругие напря-
жения.
Соколов [1967, 1970] исследовал собственные
частоты и распределение амплитуд по поверх-
ности пластинок в таких составных излучателях,
имеющих диаметр от 3 до 30 см и толщину
от 2 до 10 см. Оказалось, что поверхность пла-
стинок колеблется отнюдь не как жесткий пор-
шень; на ней образуются островки, где ампли-
туда колебаний особенно велика (фиг. 94).
Даже у двух внешне совершенно одинаковых
вибраторов распределение амплитуд колебаний
х) Потери в стали существенно зависят от ее тер-
мической обработки.—Прим. ред.
92
Глава IL Излучение ультразвука
Фиг. 94. Распределе-
ние амплитуд по поверх-
ности кварцевой мозаи-
ки (по Соколову).
по поверхностям оказывается совершенно раз-
личным, ибо оно в первую очередь определяется
колебаниями вклеенных между стальными пла-
стинками кварцев. Крузе [1140] исследовал
спектр собственных частот составных кварцево-
стальных вибраторов и, помимо основной, нашел
еще и множество других собственных частот.
Эти дополнительные частоты, очень мешающие
при исследованиях, обязаны своим появлением
собственным колебаниям стальных электродов,
кварцевых пластинок и т. п. (см. гл.VI, §4, п. 1).
До сих пор мы рассматривали только квар-
цевые пьезоэлектрические вибраторы. Вплоть
до последних лет в
пьезоэлектрических из-
лучателях ультразвука
применялся почти ис-
ключительно этот кри-
сталл, обладающий весь-
ма подходящими пара-
метрами.
Столь же подходя-
щими механическими
свойствами обладает и
турмалин; к сожалению,
однако, он встречается
в природе только в от-
носительно небольших
кусках и из него удается
вырезать излучатели диаметром лишь до 1—2 см.
Особенно ценным является высокое значение
модуля упругости турмалина (16,03- Х^дин/см2)-,
благодаря этому при одинаковых собственных
частотах турмалиновая пластинка приблизи-
тельно на 35% толще кварцевой (Штраубель
[2009]). Учитывая приведенные в п. 1 настоящего
параграфа данные, получаем, что собственная
частота турмалиновой пластинки, вырезанной
перпендикулярно к пьезооси (оптическая ось),
т. е. при Z-срезе, равна
3575	*эл. W по а
П= — кгц> а —— = 83,6,
где d—толщина пластинки в мм. Коэффициент
электромеханической связи для турмалинового
излучателя, будучи рассчитан по формуле (101а),
составляет около 10%, т. е. приблизительно
столько же, сколько и для кварца.
Об опытах с плоскими вибраторами из цин-
ковой обманки сообщают Бхагавантам и Сурия-
нарайяна [265]. Для получения чистых коле-
баний по толщине пластинки следует ориенти-
ровать параллельно плоскостям (111) или (221)
кристалла. Действующий модуль упругости со-
ставляет в этом случае 13,6-1011 дин/см2, соб-
ственная частота колебаний по толщине и вол-
новой коэффициент оказываются равными
,	2900	АЭЛ. W 1По
L =	---г =103,
id	d [мм]	[d [мм]
а коэффициент электромеханической связи со-
ставляет приблизительно 14%.
Цинковая обманка не находит распростране-
ния в излучателях ультразвука из-за трудности
получения больших и чистых кристаллов.
Обратимся теперь к ультразвуковым излу-
чателям, выполненным из синтетических кри-
сталлов, и рассмотрим прежде всего вибраторы
из титаната бария, которые в последнее время
находят себе все более широкое применение.
Большое преимущество таких вибраторов состоит
в том, что их можно изготовлять любой формы
и размеров. Кроме того, ориентация пьезоэлек-
трической оси в вибраторе из титаната бария
определяется направлением поляризующего поля;
поэтому пьезоэлектрическую ось всегда можно
ориентировать перпендикулярно к поверхности
и получить сферический или цилиндрический
вибратор, который под действием переменного
электрического поля колебался бы совершенно
однородно.
Согласно Яффе [3135], при колебаниях
пластинки из титаната бария по толщине
,	2200	Аэл. W 1Q£
—Г~=136
(d—толщина пластинки в мм), а при колебаниях
по длине, ориентированных перпендикулярно
к возбуждающему полю,
г 2250	АЭЛ. w i оо
fi=—кгЧ>  ~i—=153
(Z—длина вибратора в мм). В соответствии с урав-
нениями (90а) и приведенными в п. 1 настоящего
параграфа значениями пьезомодулей для титана-
та бария колебания по длине в отличие от кварца
оказываются приблизительно в 3 раза слабее,
чем возбуждаемые в направлении поляризации
колебания по толщине. Вследствие поперечного
пьезоэлектрического эффекта удается возбуждать
колебания, ориентированные перпендикулярно
к направлению возбуждающего электрического
поля; поэтому в круглой пластинке из титаната
бария можно возбудить равномерные радиаль-
ные колебания.
Коэффициенты электромеханической связи в
вибраторе из титаната бария при колебаниях
по толщине и подлине составляют соответственно
^ = 46% и ^ = 19%.
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
93
Оба значения оказываются выше, чем у квар-
ца, и это делает применение в качестве электро-
механических преобразователей вибраторов из
титаната бария особенно целесообразным. Благо-
даря очень большому коэффициенту электроме-
ханической связи при колебаниях по толщине
настройка в резонанс вибратора из титаната
бария не столь критична, как кварцевого вибра-
тора. Большая диэлектрическая постоянная ти-
таната бария обусловливает, далее, меньшее,
чем при кварце, входное сопротивление вибра-
тора; поэтому потребное для получения той же
мощности электрическое переменное напряжение
оказывается гораздо меньше.
Хютер и Дозуа [3079] обнаружили, что при
колебаниях пластинок из титаната бария по
толщине вблизи от основного резонанса при
несколько более высокой частоте имеет место
второй резонансный пик1). Причину этого явле-
ния следует искать в том, что не все элементар-
ные области керамики ориентируются при поля-
ризации в одном направлении. Подтверждением
такого предположения может помимо прочего
служить тот факт, что при подведении вспомога-
тельного поляризующего напряжения основной
максимум возрастает сильнее, чем дополни-
тельный.
Известный недостаток вибраторов из тита-
ната бария состоит в том, что они применимы
лишь при температурах до 110°С. Поэтому в виб-
раторах большой мощности приходится прини-
мать специальные меры для охлаждения, напри-
мер, при помощи проточного масла. С этой целью
большие излучатели фирмы «Браш Электронике
Компани» выполняются в виде мозаики, эле-
ментами которой служат шестигранные стол-
бики из титаната бария; мозаика собирается
таким образом, что охлаждающая жидкость
протекает между отдельными элементами. Во-
гнутый излучатель такого типа изображен на
фиг. 95. Он состоит из 440 элементов и имеет
диаметр около 30 см\ фокусное расстояние из-
лучателя составляет 30 см, резонансная частота
(по Баттерворту [2588])—100 кгц. Отдельные
элементы мозаики имеют высоту 20,91 мм и
диаметр 12,7 мм\ они выдерживают удельную
электрическую мощность до 15 вт/см2. Даль-
нейшие подробности о вибраторах из титаната
бария можно найти в работах [2491, 2528, 3528,
4697, 4866].
-1) См. также работу Мотулевич и Фабелинского
15195] , где этот вопрос рассмотрен более обстоятельно.—
Прим. ред.
Из кристаллов сегнетовой соли, дигидрофос-
фата аммония (ADP), дигидрофосфата калия
(KDP), сульфата лития, этилендиаминтартрата
(EDT) и тартрата калия (DKT) в технике ультра-
звука сколько-нибудь большое применение на-
ходят только первые четыре кристалла, тогда
как последние два применяются преимущест-
венно в электрических фильтрах. Вследствие
малой механической прочности все эти кристал-
лы допускают значительно меньшую колебатель-
ную нагрузку, чем кварц или титанат бария.
Фиг. 95. Вогнутый излучатель фирмы «Браш
Электронике Компани», составленный из 440 эле-
ментов из титаната бария.
Так, например, согласно прежним исследованиям
Хильтшера [884], акустическая мощность, отда-
ваемая на единицу объема кристаллом сегнето-
вой соли при максимально допустимой нагрузке,
составляет лишь 1 % мощности, отдаваемой кри-
сталлом кварца. Несколько лучше в этом от-
ношении кристаллы ADP, которые все шире
применяются в качестве подводных излуча-
телей ультразвука. В качестве вибраторов с ко-
лебаниями по толщине можно применять также
и сульфат лития, выгодно отличающийся своими
пьезоэлектрическими константами и обладаю-
щий сравнительно большой механической проч-
ностью; кроме того, сегнетова соль и сульфат
лития находят себе применение в пьезоэлектри-
ческих приемниках давления.
Как вытекает из уравнений (88) и (89), под
действием электрического поля, ориентирован-
ного в направлении любой из трех кристалло-
графических осей, в сегнетовой соли, а также
в кристаллах ADP и KDP возникают только
силы сдвига; вместе с тем в технике ультразвука
требуются главным образом колебания по длине
или по толщине. Поэтому для ультразвуковых
94
Глава II. Излучение ультразвука
вибраторов указанные кристаллы приходится
вырезать особым образом.
В пластинке сегнетовой соли, ориентирован-
ной перпендикулярно к оси X (фиг. 96, а), при
приложении электрического поля, направлен-
ного вдоль этой оси, возбуждаются сдвиговые
колебания в плоскости YZ; при этом пластинка
сжимается и растягивается в направлении ее
диагоналей, как это показано на фиг. 96, б.
жня, определяемый выражением1)
Е о _ 1 4
4 5 * Х $22	S22 + S33 + s55 + 2s23
= 3,16-1011 дин! CM2.
Следовательно,
,	2100
^ = \П^}КгЧ
^эл. W 1 л к
и —ту—т- = 145.
1[мм]
z
Фиг. 96. Ориентация кристаллов сегнетовой соли.
а—пластинка для получения поперечных колебаний, б—стержень для получения про-
дольных колебаний.
Поэтому для получения продольно колеблюще-
гося вибратора боковые грани пластинки дол-
жны составлять с осями У и Z углы 45° (см. фиг.
96, б). О таком способе вырезывания стержней
из сегнетовой соли впервые сообщили Маттайт
[1331] и Станфорд [1991]1). Кратко такие
вырезы называют 45°Х-срезами. Собственная
частота вырезанного таким образом стержня
определяется формулой
f _ 1 1/"^45оХ
21 V “7“’
где £45 °х — модуль упругости вдоль оси стер-
Пьезоэлектрический модуль для 45°Х-среза
равен d14/2 = 5-10~6 см1/2- г~1/2-сек, а пьезоэлек-
трическая константа е14 = 1,4-106 слг"1/2-г1/2Х
X сек~\
Если стержневой вибратор вырезан так, что
продольная ось стержня образует с осями X
и Z углы 45°, а возбуждающее электрическое
поле ориентировано вдоль оси У, то такой
вырез называют 45° У-срезом. В этом случае
собственная частота определяется формулой
х) Сегнетова соль часто применяется в виде так
называемого биморфного элемента, представляющего
собой два скрепленных стержня, вырезанных и ориен-
тированных так, что при подаче на них напряжения
один стержень удлиняется, в то время как другой уко-
рачивается. В результате'элемент в целом изгибается,
подобно тому как изгибается биметаллическая пла-
стинка. Впервые биморфный элемент был предложен
в 1930 г. Андреевым (Авт. свид. № 27406). Теория
и расчет его даны Харкевичем [5221].—Прим. ред.
х) Модуль упругости в произвольном направлении,,
направляющие косинусы которого относительно осей
X, У и Z составляют соответственно а, b и с, находится
по формуле
— a4su + 64s22 + c4s33 + (6c)2s44 + (ас)2 s55 + (аб)2 see +
+ 2[(6c)2 s23 + (ас)2 s31 + (afe)2 s12].
£ 5. Пьезоэлектрические излучатели
95
причем
р о ____________—1__________4__________
45 Y s22	S11 + S33 + S55 + 2$13
= 1,08-1011 дин/см2,
откуда
f 1180	Лэл,М_251
'1	l [мм] Ц’ I [mm]
Пьезоэлектрический модуль при таких колеба-
ниях равен d25/2=84-10"8, а пьезоэлектри-
ческая константа у(е25 — е36) = — 4,05-Ю4. Ко-
эффициенты электромеханической связи указан-
ных вибраторов составляют соответственно
&45°Х==54% И &45оу = 30%.
Из сегнетовой соли можно вырезать и пло-
ские вибраторы, колеблющиеся по толщине, ес-
ли, согласно Кэди [401], ориентировать пластин-
ку так, чтобы нормаль к ее поверхности образо-
вывала равные углы с осями кристалла. Собст-
венная частота такой пластинки равна

где
Е = 0,5774 [sn 4- s22 -I- s33 4- S44 4" s55 4~ s66 4*
4-2 (s124-s23 4- %)] = 1,68• 1011 дин/см2.
Таким образом,
?	1540	Лэл.М 1ПЛ
Id = ТГг-7	-п---г = 194.
1а d [мм] у d [мм]
Действующий пьезоэлектрический модуль при
этом так называемом L-срезе равен
б/ц = a3 (d14 -4 d25 4- d36),
где а =0,577 есть направляющий косинус нор-
мали к пластинке относительно кристаллогра-
фических осей X, У, Z. Подставляя значения
констант, приведенные в п. 1 настоящего пара-
графа, получаем
= 162-10"8 смУ^-г-Уъ-сек.
Для пьезоэлектрической константы аналогично
получаем значение
pf  ^14 + ^25 + ^30^ 
eii-«	2
= 5,36-105 см-^ъ.гЧъ.сек-1.
Наконец, коэффициент электромеханической свя-
зи оказывается равен &=28% (при 8^=70).
Аналогичные соотношения имеют место и для
акустических вибраторов, выполненных из кри-
сталлов ADP и KDP. В кристаллах ADP для
ультразвуковых целей применяются только 45°Z-
и L-срезы (фиг. 97). Собственная частота виб-
Ф и г. 97. Ориентация виб-
раторов, вырезанных из кри-
сталла ADP, при 45°Z- и
L-срезах.
ратора из кристалла ADP, работающего коле-
баниями по длине, определяется при 45°7-срезе
выражением
г __ 1 1/*-£,45о z
где
z = 4 =	, s ' = 19,2• 1010дин/см2.
S22	S66 "Г (5ц -t- S12/
Следовательно,
е 1630
// = тт—г
11 I [мм]
^эл. [Ж1_
I [мм]
187.
Действующий пьезоэлектрический модуль в этом
случае равен d36/2 = 74-10"8 см^-г-^-сек,
действующая пьезоэлектрическая константа
d36/2s'2 = 1,4-105 см^-г^-сек1 и, наконец,
коэффициент электромеханической связи
k =	1/— = 74 • IO-81Л4тс-19,2-1010 _ 29%.
2 г е	F J5
Пластинка из кристалла ADP, работающая
колебаниями по толщине при L-срезе, описы-
вается уравнениями
fd = JL j/y, где Е' = 8,7 • 1010 дин/см2,
И
Аэл.М_о72
d[MM]K^f d[MM]
Коэффициент электромеханической связи при
таких колебаниях составляет лишь 6%, так что-
ориентированная таким образом пластинка пред-
ставляет собой очень плохой электромехани-
ческий преобразователь.
96
Глава II. Излучение ультразвука
Чтобы при 45°7-срезе получить излучатель
с большей излучающей поверхностью, можно
-склеить в толстый брусок несколько пластин-
чатых вибраторов, работающих колебаниями
по длине (фиг. 98); отдельные пластинки должны
быть при этом правильно ориентированы с тем,
Фиг. 98. Вибратор, составленный из несколь-
ких пластинок кристалла ADP 45° Z-среза,
с колебаниями по длине.
а—без четвертьволнового металлического бруска, б—с та-
ким бруском.
чтобы при включении по изображенной на фиг. 99
схеме они колебались синфазно. Преимущество
таких составных вибраторов заключается в том,
что для их возбуждения требуется относительно
меньшее переменное напряжение.
В конструкции, изображенной на фиг. 98, а,
длина кристаллов должна быть равна половине
длины волны колебаний основного типа, тогда
как в конструкции, представленной нафиг. 98,6,
длина эта должна составлять лишь Х/4. В послед-
нем случае блок кристаллов приклеивается к чет-
вертьволновому металлическому бруску, так что
длина всего устройства опять-таки составляет Х/2.
При этом в середине вибратора имеет место узел
	
	+ + +
	♦ ♦ +
	
Фиг. 99. Схема электриче-
ских соединений в вибраторе,
изображенном на фиг. 98.
смещений, и в этом месте удобно осуществляется
крепление вибратора. Такой вибратор может обе-
спечить особенно сильное излучение в жидкость,
если его металлический конец колеблется в воз-
духе (малое рс). Для получения того же эффекта
в конструкции а нужно один конец блока кристал-
лов покрыть материалом с малым акустическим
сопротивлением, например пробкой или губ-
чатой резиной. Электрическая эквивалентная
схема таких вибраторов, а также методы расчета
их к. п. д. приведены у Мэзона [2255]. На спе-
циальных применениях этих вибраторов в гидро-
акустической технике мы остановимся ниже
(гл. VI, §3).
В заключение нужно сказать несколько слов
о вибраторах из сульфата лития. Собственная
частота такого вибратора, работающего колеба-
ниями по толщине при У-срезе, равна
г _ J_ 1/^у
,d 2d V р 9
причем £ =4,6-1011 дин/см2. Таким образом,
при р=2,08 г!см? получаем
f -2360	„ Аэл- W 1О7
Пьезоэлектрическая константа при колеба-
ниях указанного типа составляет
^22 = 2,67-105 см-"1!2 • е1!2 • сек~\
а коэффициент электромеханической связи
Г е22
или, после подстановки численных значений,
/г = 34%.
Вибратор из сульфата лития обладает наиболь-
шим после титаната бария и сегнетовой соли
коэффициентом электромеханической связи. По
сравнению с сегнетовой солью сульфат лития
существенно более прочен; содержащаяся в нем
кристаллизационная вода связана столь сильно,
что разрушающего действия не оказывает. Сле-
дует отметить также малую по сравнению с тита-
натом бария диэлектрическую постоянную-суль-
фата лития. Наконец, благодаря относительно
большому пьезоэлектрическому модулю d22 виб-
ратор из сульфата лития, работающий колебания-
ми по толщине, при той же акустической мощ-
ности на единицу поверхности требует для своего
возбуждения меньшей напряженности электри-
ческого поля, чем кварц (см. гл. VI, § 12, п. 5).
Все рассмотренные выше пьезоэлектрические
вибраторы имели форму пластинок или стержней
и предназначались для излучения звуковых волн
в одном определенном направлении. По анало-
гии с описанными в § 4, п. 2. настоящей главы
магнитострикционными кольцевыми вибрато-
рами можно излучать звуковые волны во всех
направлениях в некоторой плоскости и при
помощи кварцевых колец. Предназначенные для
этой цели кварцевые кольца нужно вырезать
так, чтобы плоскость кольца совпадала с пло-
5. Пьезоэлектрические излучатели
97
скостью, образованной осями X и У, а ось его—
с осью Z. При этом окружность кольца в шести
точках по радиусам пересекается электрическими
осями; в общем случае оказывается достаточным
расположить электроды для электрического воз-
буждения в одной из таких точек на внешней
и внутренней поверхности кольца. Собственные
колебания таких кварцевых колец были впервые
исследованы Гибе и Шейбе [711]. Собственная
частота колебаний растяжения—сжатия опре-
деляется приведенным в § 4, п. 2 настоящей
Фиг. 100. Звуковые волны, полученные от кварцевого
кольца в ксилоле (по Бергману).
а—излучение наружу и внутрь, б—излучение внутрь кварце-
вого кольца.
главы выражением (58). При колебаниях основ-
ного типа, т. е. при k=l, все точки кольца
синфазно колеблются внутрь и наружу. При
колебаниях высших порядков возникают про-
дольные колебания, направленные вдоль окруж-
ности кольца. Помимо того, возможно возбуж-
дение и колебаний изгиба, которые также могут
явиться источником звуковых волн. Опыты с та-
кими волнами провела Серовска [418]. На
фиг. 100, а, полученной при помощи теневого мето-
'да, отчетливо видны звуковые волны, излучаемые
наружу и внутрь кварцевым кольцом (гВНутР. =
= 10 мм, Гвнешн. = 15 мм), в котором возбуждены
колебания высшего порядка. Нафиг. 100, б в слег-
ка увеличенном масштабе показаны звуковые
"волны, излучаемые внутренней поверхностью
кольца на другой частоте и распространяющиеся
к центру. Несмотря на сравнительно сложную
картину колебаний, такой способ возбуждения
позволяет получить внутри кольца значитель-
ную концентрацию звуковой энергии.
Значительно большим к. п. д. обладают коль-
цевые вибраторы из титаната бария, которые
могут быть поляризованы по радиусам. Если
нанести на внешнюю и внутреннюю поверхности
поляризованного таким образом полого цилиндра
металлические обкладки и подать на них пере-
7 Л. Бергман
менное напряжение, то в цилиндре возбуждаются
радиальные колебания растяжения—сжатия, воз-
никающие как вследствие продольного, так
и поперечного обратного пьезоэлектрического
эффекта. При этом внутренняя и внешняя поверх-
ности цилиндра излучают звуковые волны, рас-
пространяющиеся в радиальных направлениях.
В первом случае, т. е. при продольном воз-
буждении, собственная частота колебаний основ-
ного типа определяется формулой
г	2200
Г=г------——
внешн. внутр.
во втором случае, при поперечном возбуждении,
,	2200	1434
/г =----------i-------=-------т------кгЧ>
/ гвнешн. "и гвнутр."\	гвнешн. гвнутр.
Ч	2	)
где	Гвнешн. и	Гвнутр. —соответственно внешний
и	внутренний	радиусы	цилиндра (см.	также
работы Хаскинса [2972], Глоба [2895] и Джон-
стона и Вертца [3151]). Таким образом, трубчатый
излучатель, колеблющийся по радиусам, способен
работать в двух частотных диапазонах, отли-
чающихся друг от друга более чем в 10 раз.
Мэзон и Вик [3512, 3513] указывают, что
в цилиндрах из титаната бария можно возбуж-
дать интенсивные чисто продольные колебания
сравнительно более низких частот; для этого
нужно с помощью поперечного обратного пьезо-
электрического эффекта возбуждать в цилиндре
колебания по длине. В этом случае собственная
частота колебаний основного типа определяется
формулой
г 2250
fl "77---1 КгЦ'
'1 I [мм] у
Преимущество таких продольных вибраторов
состоит в том, что при сравнительно небольших
переменных напряжениях достигаются очень
большие удлинения. В качестве примера укажем,
что цилиндр из титаната бария с примесью
4% титаната олова, имеющий длину 12 см,
внешний диаметр 2,5 см и внутренний 1,25 см,
обладает собственной частотой 18 кгц и при
подведении напряжения 9 кв развивает амплитуду
колебаний в 4 • 10~3лш, что соответствует скорости
частиц 44 см!сек и ускорению 5-Ю6 см!сек2.
Добавление к титанатовому цилиндру кони-
ческой металлической насадки позволяет уве-
личить приведенные цифры еще в 10 раз (см.
п. 5 настоящего параграфа).
Как отмечалось выше, иногда возникает не-
обходимость возбуждения в цилиндре чисто кру-
тильных колебаний. Согласно Брадфилду [2528],
это можно осуществить следующим образом.
98
Глава II. Излучение ультразвука
На цилиндр из титаната бария наносятся элек-
троды, изображенные на фиг. 101; сначала
постоянное поляризующее напряжение подается
на электроды с, d, а затем с обратной поляр-
ностью—на электроды е, f. Если теперь подать
3. Генератор высокой частоты
а
b
Фиг. 101. Цилиндр из титаната бария
для возбуждения крутильных колебаний.
Электрическое возбуждение пьезоэлектриче-
ских кристаллов наиболее удобно осуществ-
ляется при помощи незатухающих колебаний,
которые на любой частоте и при любой мощности
без особых трудностей генерируются электрон-
ными лампами. Схемы присоединения кварца
или другого пьезоэлектрического излучателя к
ламповому генератору могут быть самыми раз-
личными. Простейшим способом является под-
ключение кварца параллельно емкости колеба-
тельного контура, согласно схеме фиг. 103-
переменное напряжение на электроды а, Ь, то в
цилиндре возбуждаются крутильные колебания
относительно его продольной оси; собственная
частота этих колебаний
f - — 1/-^ = -1/ Е
Н ~ 21 V р 2/ Г 2(1 +а) р •
Коэффициент поперечного сжатия а для титаната
бария равен 0,3. Следовательно,
Ф и г. 103. Ламповый генератор, со-
бранный по трехточечной схеме, с под-
ключенным пьезокварцем.
ft
1365
I [мм]
кгц,
^эл. М
I [мм]
= 219.
Согласно Мэзону [1314, 2255, 3501], кру-
тильные колебания можно возбудить и в цилин-
дре из кристалла ADP. Для этого цилиндр нужно
ориентировать так, чтобы его
продольная ось совпадала
с осью X кристалла. Один
электрод наносится на внут-
реннюю поверхность цилин-
дра, а другой—в виде двух
полос—на противоположные
стороны внешней поверхно-
сти, причем линия, соединяю-
щая середины этих полос,
должна быть параллельна
оси Z (фиг. 102). При подаче
переменного напряжения на
соединенные друг с другом
два внешние электрода и внут-
ренний электрод под действием
электрического поля, ориен-
тированного вдоль оси Z, в ци-
линдре возникают сдвиговые усилия, направ-
ленные в противоположные стороны, которые
приводят к вращению цилиндра, т. е. к кру-
тильным колебаниям. При модуле кручения
р.=6,73-1010 дин!см2 собственная частота коле-
баний основного типа оказывается равной
г 966
Фиг. 102. Ци-
линдр из кристал-
ла ADP для воз-
буждения крутиль-
ных колебаний.
Генератор собран по общеизвестной трехточеч-
ной схеме. Колебательный контур состоит из
катушки индуктивности и переменного конден-
сатора и настраивается на собственную частоту
кварца путем изменения емкости. На кварц
при таком включении накладывается сравнитель-
но малое переменное напряжение, так как напря-
жение на конденсаторе колебательного контура
не превосходит анодного напряжения лампы.
Это последнее для большинства применяющихся
ламп, обладающих мощностью рассеяния на ано-
де 0,5—1 кет, лежит в пределах 2000—3000 в
при питании их постоянным напряжением и в пре-
делах 3000—5000 в при питании переменным на-
пряжением. Однако, поскольку обратный пьезо-
электрический эффект, а следовательно, и ампли-
туда колебаний кварца пропорциональны при-
ложенному к кварцу переменному напряжению
(см. п. 5 настоящего параграфа), представляется
более целесообразным несколько повысить полу-
чаемое от генератора переменное напряжение.
Для этой цели можно использовать схему гене-
ратора с индуктивной обратной связью, изо-
браженную на фиг. 104. Здесь L—индуктивность
колебательного контура, Lr—катушка обратной
связи, а Ь2—обмотка, индуктивно связанная с ка-
тушкой контура. Для лучшего согласования с
емкостью кварца обмотка Ь2 снабжена отводами.
<$ 5. Пьезоэлектрические излучатели
99
Для защиты кварца от пробоя параллельно
с ним включен разрядник F. В схеме фиг. 104
генератор питается от сети переменного тока;
при этом лампа работает только в течение одной
половины каждого периода. Из энергетических
соображений предпочтительнее, конечно, питать
генератор постоянным напряжением, которое мож-
но получить как от машины постоянного тока,
так и от выпрямителя, питаемого от сети перемен-
ного тока. При малых напряжениях можно ис-
пользовать сухие выпрямители, а при больших—
выпрямительные лампы. Примером может слу-
жить фиг. 105, на которой изображена схема, часто
применяемая в ультразвуковых излучателях.
Фиг. 104. Ламповый генератор с индук-
тивной обратной связью и с питанием от
сети переменного тока. Пьезокварц ин-
дуктивно связан с колебательным кон-
туром.
Генератор выполнен по схеме с индуктивной
обратной связью. Настройка колебательного кон-
тура производится посредством небольшого пе-
ременного конденсатора С, емкость которого со-
ставляет несколько сантиметров и который вклю-
чен параллельно излучающему кварцу. По во-
просу о правильном согласовании сопротивления
излучения пьезоэлектрического излучателя и
внутреннего сопротивления генератора высо-
кой частоты см. п. 5 настоящего параграфа.
Подводимую к кварцу мощность высокой ча-
стоты, а следовательно, и излучаемую им аку-
стическую мощность при индуктивном включении
кварца можно регулировать изменением связи, а
при непосредственном включении—изменением
тока накала.
Нафиг. 106 в качестве примера показан внеш-
ний вид ультразвукового генератора, выпускае-
мого фирмой «Шоллер унд К°» (Франкфурт-на-
Майне) и предназначенного для технических
целей. Прибор состоит из двух частей—генера-
тора высокой частоты (расположен на фигуре
справа) и собственно излучателя (расположен
слева). Перекрываемый прибором диапазон
Фиг. 105. Принципиальная схема промышлен-
ного ультразвукового генератора, изображенного
на фиг. 106.
частот простирается от 20 до 3000 кгц; поэтому
колебательный контур генератора высокой ча-
стоты выполнен в виде сменных блоков. На
Фиг. 106. Промышленный ультразвуковой ге-
нератор большой мощности.
верхней панели генератора расположены ручки
управления и два измерительных прибора, одий
из которых измеряет напряжение питания, регу-
7*.
100
Глава IГ Излучение ультразвука
лируемое ступенчатым регулятором, а другой—
>анодный ток. Последний однозначно связан с от-
даваемой прибором акустической мощностью; та-
ким образом, по показаниям этого амперметра
можно при помощи прилагаемой к прибору
калибровочной таблицы определять отдаваемую
Фиг. 107/Медицинский ультразвуковой генератор.
им мощность. Напряжение высокой частоты по
гибкому низковольтному кабелю подводится к
излучателю, расположенному на фиг. 106 слева.
В верхней части этого блока расположен пьезо-
электрический преобразователь, находящийся в
частотах до 175 кгц вместо пьезоэлектрического
можно применять магнитострикционный излу-
чатель с водяным охлаждением. В диапазоне
300—3000 кгц прибор отдает акустическую мощ-
ность до 300 вт; потребляемая прибором мощность
составляет 1,6 кет; к. п. д. по анодной цепи
равен 65—70%, к. п. д. преобразователя—90—95%,
а общий к. п. д. всего прибора колеблется от
25 до 38 %. Наивысшего значения к. п. д. дости-
гает на частоте 1 мггц, а с понижением и повы-
шением частоты к. п. д. падает.
На фиг. 107 показан небольшой переносный
ультразвуковой генератор фирмы «Сименс-Рай-
нигер Верке» (Эрланген), предназначенный для
медицинских целей. Этот прибор работает на
частоте 800 кгц и отдает акустическую мощность
до 15 ет, причем в приборе предусмотрена воз-
можность плавной регулировки отдаваемой мощ-
ности. Пьезоэлектрический кристалл, имеющий
диаметр 25 мм, смонтирован в передней части
выносной ручки, расположенной на фигуре спра-
ва. Излучателем звука служит массивная метал-
лическая пластина диаметром около 40 мм,
образующая лобовую поверхность ручки.
На фиг. 108, а изображена схема небольшого
лампового генератора, колебательная мощность
которого составляет 5—12 вт. Он хорошо заре-
комендовал себя при различных исследованиях
Фиг. 108. Схема лампового генератора.
а — генератор высокой частоты, б—питающее устройство.
литом стальном корпусе, закрытом антикоррозий-
ной платой. Под преобразователем помещается
высокочастотный трансформатор, обеспечиваю-
щий необходимое повышение напряжения, посту-
пающего от генератора. Излучатель и трансфор-
матор. смонтированы в общем сменном ящике, ко-
торый сменяется при изменении частоты. На
с ультразвуком в диапазоне 70—3-104ягг{. В при-
боре применена лампа RS 241, работающая при
анодном напряжении 300 в, напряжении накала
3,8 в и токе накала 0,65 а. Генератор собран
по трехточечной схеме, очень удобной для быст-
рого изменения длины волны, ибо для этого
достаточно лишь сменить катушку контура, им$Юг
g 5. Пьезоэлектрические излучатели
101
щую три вывода. В табл. 10 приведены данные
сменных катушек L, перекрывающих диапазон
72,8—27 200 кгц.
Таблица 10
ДАННЫЕ КАТУШЕК ЛАМПОВОГО ГЕНЕРАТОРА
НА ДИАПАЗОН 72,8—27 2Оо кгц
27 200—14 200
18 700—9 370
10 000—5 000
5 450—2 720
3 000—1 760
1 200—4 00*
2 140—1 000
545—136*
272—72,8*
Диапазон частот,
кгц
Число витков
14
5	100	2
9	100	2
}41
90
14	100 1,7
30	150 1,2
Конструкция
Бескаркас-
ная, про-
вод мед-
ный,голый,
0=3 мм
Однослой-
ная на пер-
тинаксо-
вом карка-
се, провод
медный,
изолиро-
ванный
Трехслой-
ная, на
пертинак-
совом кар-
касе, мало-
емкостная
намотка
* См. текст.
Максимальная емкость конденсатора Сг рав-
на 100 см, причем он должен быть снабжен
верньерным устройством. При использовании
катушек, помеченных в табл. 10 звездочкой,
параллельно конденсатору нужно подклю-
чать дополнительный конденсатор С2=2 500 см;
при этом С± служит для точной подстройки
частоты. Блокировочный конденсатор в цепи
сетки С3 равен 1000 см. Помимо этого, в схеме
имеются дроссель D, сопротивление утечки 7?,
равное от 15 до 20 ком, и блокировочный конден-
сатор С4 (от 1 до 2 мкф). Излучающий кварц под-
ключается к клеммам К. В анодную цепь вклю-
чена лампа накаливания G мощностью 15—20в/п.
Она служит в качестве автоматической защиты
генераторной лампы. При чрезмерном возрастании
анодного тока падение напряжения на ней уве-
личивается и анодное напряжение генераторной
лампы падает.
Для подключения генератора к сети пере
менного тока можно использовать выпрямитель,
схема которого представлена на фиг. 108,6.
С трансформатора Т, помимо напряжения накала
Eh, снимается еще и переменное напряжение,
равное по величине половине анодного. Оно
поступает на два селеновых выпрямителя Gr
и G2, включенные по схеме удвоения напряже-
ния. Каждый полупериод переменного напря-
жения выпрямляется одним из выпрямителей,
и выпрямленное напряжение подается на после-
довательно включенные конденсаторы С5 и С6.
Из соображений симметрии отрицательный полюс
анодного выпрямителя соединен со средней точ-
кой накальной обмотки трансформатора.
Более подробные сведения о ламповых гене-
раторах для пьезоэлектрических излучателей мо-
жно найти в работах [116, 312, 1344, 1493, 1789,
2194, 3652, 3852, 4106, 4208].
Нужно заметить, что ламповые генераторы,
предназначенные для получения мощных ультра-
звуковых колебаний порядка многих киловатт,
не очень экономичны, ибо к. п. д. таких генера-
торов не превосходит 40% и, кроме того, они
требуют применения дорогих и недолговечных,
а следовательно, экономически невыгодных ламп.
Это побудило Руста [3921] предложить в ка-
честве источника энергии высокой частоты искро-
вой генератор. Чтобы исключить потери, воз-
никающие в магнитострикционных и сегнето-
электрических (из титаната бария) вибраторах
за счет непрерывного изменения направления
поляризации, искровой промежуток такого ге-
нератора следует питать постоянным напряже-
нием. Мы получаем при этом своего рода импульс-
ный генератор с частотой повторения высоко-
частотных импульсов, определяемой заряжающим
напряжением и сопротивлением, через которое
происходит заряд. По экономическим сообра-
жениям такого рода генераторы в мощных уста-
новках могут оказаться более выгодными, чем
ламповые; однако данные по применению их
пока отсутствуют.
Рассмотренные выше схемы включения пьезо-
кварцев можно назвать, резонаторными. Во
всех них кварц работает с посторонним возбуж-
дением. Такие схемы применяются в тех случаях,
когда необходимо получать большие колеба-
тельные мощности. Существует и другой метод
возбуждения пьезоэлектрических кристаллов,
впервые предложенный Кэди [399] и позднее
Пирсом [1587]. Согласно этому методу, кварц
работает в качестве осциллятора и возбуждает
колебания в электронной лампе, которая в свою
очередь генерирует напряжение, поддерживающее
102
Глава IГ Излучение ультразвука
колебания в кварце. На фиг. 109 изображены две
такие осцилляторные схемы Пирса. В схеме а
кварц включен между сеткой и анодом лампы,
а в схеме б—между сеткой и положительным полю-
сом анодной батареи, т. е., иначе говоря, между
сеткой и катодом (на схеме это показано пунк-
тирной линией). Сопротивление утечки R равно
приблизительно 1 мгом; вместо индуктивности
L можно включить колебательный контур LC,
как это сделано на схеме фиг. 109,а. Милли-
амперметр А показывает изменение колебатель-
ной мощности на кварце, которая, как мы покажем
ца в воздухе и других газах, где не вносится
большого затухания; при излучении звуковых
волн в жидкостях такие схемы работают плохо,
так как большое затухание кристалла в жид-
кости препятствует самовозбуждению колебаний.
Даже в газах при возникновении стоячих волн
реакция звукового поля на излучатель может быть
столь сильной, что схема не будет самовозбу-
ждаться. В этом случае помогает дополнительная
обратная связь, которая, однако, должна быть
подобрана так, чтобы при отключенном кварце
колебания отсутствовали.
Фиг. 109. Осцилляторные схемы.
а—кварц включен между сеткой и анодом,
б—кварц включен между сеткой и катодом.
ниже, зависит от обратного воздействия звуко-
вых волн на кварц. Для измерения малых изме-
нений анодного тока можно применять очень
чувствительный прибор и компенсировать анод-
ный ток при помощи вспомогательной батареи
и сопротивления (см. схему фиг. 109, а). Если
за счет каких-либо флуктуаций (например, при
включении) в кварце возбуждаются собственные
колебания, то механические деформации его при-
водят в силу прямого пьезоэлектрического эф-
фекта к появлению на электродах переменного
напряжения, которое, поступая на сетку лампы,
меняет в нужной фазе анодный ток; это в свою
очередь вызывает новые колебания кварца. Та-
ким образом, устанавливаются незатухающие
колебания, частота которых, а значит и частота
излучаемых звуковых волн, зависит только от
параметров кварца. Для самовозбуждения необ-
ходимо, чтобы сопротивление в анодной цепи
имело в схеме а емкостный, а в схеме б—индук-
тивный характер. Если в анодной цепи имеется
настраиваемый контур (фиг. 109,а), то он дол-
жен быть соответствующим образом настроен
относительно частоты колебаний кварца (путем
изменения емкости С). Такие осцилляторные
схемы можно применять только при работе квар-
Для получения мощных и стабильных по
частоте колебаний можно, наконец, применить
и такую схему лампового генератора, в кото-
рой излучающий кварц включен по резонаторной
схеме, а сам генератор управляется вторым
кварцем, включенным, по осцилляторной схеме
и настроенным в резонанс с первым. При боль-
ших мощностях задающий кварц включается
в предварительный каскад (см., например, [177]);
для точной настройки обоих кварцев целесо-
образно применять так называемое свободное
крепление задающего кварца, позволяющее путем
изменения зазора между поверхностью кварца
и одним из электродов в определенных пределах
(до 2°/00) менять его собственную частоту.
Во многих случаях, например при примене-
нии метода эхолота, при испытании материалов,
при измерениях скорости и поглощения звука,
возникает необходимость излучения коротких
ультразвуковых импульсов. Для этого напря-
жение высокой частоты должно модулироваться
сигналами от генератора импульсов. Одна из
возможных схем генератора импульсов изобра-
жена на фиг. 110. На сетку электронной лампы
подается управляющее напряжение ид, задающее
частоту повторения импульсов; величина этого на-
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
103
пряжения подбирается так, что кривая изменения
во времени напряжения на аноде лампы имеет
характер трапецеидальных импульсов. Напряже-
ние, снимаемое с анода, поступает на дифферен-
цирующую цепочку Rfi, и короткие импульсы,
возникающие на сопротивлении 7?, используются
для модуляции напряжения высокой частоты.
Фиг. ПО. Принципиальная схема
генератора импульсов.
При генерации очень коротких импульсов нуж-
но следить за тем, чтобы постоянная времени
цепочки 7?1С была меньше требуемой длитель-
ности импульсов. Егер и др. [3066] построили
генератор, отдающий в диапазоне 200—1200 кгц
мощность 1000 вт и работающий импуль-
сами длительностью от 25 мксек, до половины
периода повторения при частоте повторения
от 15 до 2500 гц,
4. Крепление кварцев
Для получения интенсивных колебаний кварца,
и для обеспечения хорошей отдачи энергии при
излучении особенно важно правильно нанести
электроды на поверхность кварца и правильно,
его укрепить. Перпендикулярные к оси X по-
верхности кварца, на которые подается возбуж-
дающее электрическое напряжение, должны быть
тщательно отшлифованы1) и наилучшим обра-
зом покрыты проводящим слоем. Покрытие на-
носят путем химического серебрения или золоче-
ния, путем испарения или вжигания этих метал-
лов в вакууме или, наконец, путем катодного
распыления, причем особое внимание должно
быть уделено равномерности покрытия. После
этого толщину слоя можно увеличить гальва-
ническим способом.
х) Еще лучше, если эти поверхности отполиро-
ваны.—Прим. ред.
В большинстве случаев излучающая поверх-
ность кварца соприкасается с жидкостью; если
кварц излучает значительную мощность, то в
жидкости возникает кавитация, под действием ко-
торой нанесенное на поверхность кварца метал-
лическое покрытие довольно быстро разру-
шается; при этом частицы металла диспергируют
в жидкость и ее проводимость повышается. В тех
случаях, когда соприкасающаяся с кварцем жид-
кость служит только связующим звеном между
кристаллом и собственно облучаемой средой,
разрушения электрода вследствие кавитации мож-
но избежать, повышая давление в жидкости,
поскольку при повышенном давлении кавитация
не возникает (см. работу Мэзона [3500]). Руст
[3919] предложил недавно применять в качестве
электрода не металлическое покрытие, а распо-
ложенную вплотную к кварцу сетку из тонких
проволок, отстоящих на расстоянии 2 мм друг
от друга. Такие электроды имеют и еще одно
преимущество. Дело в том, что при больших
напряжениях на кварце нередко происходит
пробой между его обкладками и кристалл раз-
рушается; предложенная же Рустом конструк-
ция электродов позволяет придать образующей-
ся при пробое дуге такую конфигурацию, что дуга
не затрагивает краев кварцевой пластинки и
не нарушает, следовательно, ее целости.
Для излучения ультразвуковых волн в газах
в вертикальном направлении достаточно поло-
жить кварцевую пластинку с металлизирован-
ными поверхностями на плоскую шлифованную
латунную подложку. К верхней поверхности
напряжение можно подводить через легкое узкое
латунное кольцо, которое слегка прижимается
к поверхности кварца двумя пружинами, по
которым одновременно подводится напряжение.
Очень целесообразно в качестве второго электрода
поместить на расстоянии нескольких десятых
миллиметра от кварца плоскую металлическую
пластинку, имеющую в центре отверстие для про-
хождения звуковых волн. В некоторых случаях
напряжение можно подводить по проволоке или
ленте, припаянной к металлическому покрытию
кристалла (по этому вопросу см. работу Циг-
лера [4521]).
На фиг. 111 показано простое устройство
для крепления четырехугольной кварцевой пла-
стинки, излучающей ультразвук в горизонталь-
ном направлении в жидкости. Укрепленная на
изоляторе металлическая пружина, служащая
одновременно для подведения напряжения, при-
жимает кварц к плоскошлифованной латунной
плате. Снизу кварц поддерживается двумя не-
большими штифтами из слоновой кости. Весь
104
Глава II. Излучение ультразвука
кварцедержатель в целом легко укрепить в лю-
бом стеклянном сосуде.
На фиг. 112 изображен кварцедержатель,
предложенный Бец-Бардили [254]; преимущество
Фиг. 111. Крепление ультра-
звукового кварца в (сосуде
для жидкости.
его состоит в том, что он позволяет ориентиро-
вать кварц, работающий в жидкости, в любом
направлении. Вращающийся и регулируемый
Фиг. 112. Кварцедержатель Бец-Бардили.
по высоте стержень Н из изоляционного мате-
риала (целесообразно применять рог, слоновую
кость и другие метериалы, нерастворяющиеся
в органических жидкостях) удерживается пру-
жиной F2\ в нижней части стержень оканчи-
вается шарниром S1? несущим на себе деталь I
из изоляционного материала. На ней укреп-
лены две латунные пластинки А и В. Пластинка
А выполнена в виде рамки, а в пластинке В
имеется винт S2 с укрепленной на нем пружиной
Fr Пружина эта через пластинку Р и тонкую
прокладку из фольги F прижимает кварц Q к
рамке, через отверстие которой и происходит
излучение звука.
При таком креплении кварцевых пластинок
на жестких подложках колебания их, согласно
Беккеру [213, 215], происходят уже не по гар-
моническому закону; они приобретают негармо-
нический характер, что выражается в несиммет-
рии колебаний и смещении резонансной кривой.
Такая кривая изображена на фиг. 113 (кривая 4),
где по оси абсцисс отложено относительное изме-
нение частоты, а по оси ординат—квадрат ампли-
туды колебаний. Негармонический характер
колебаний обусловлен тем, что кварц ударяется
о твердую подложку. При свободной подвеске
кварца это не имеет места и колебания кварца
становятся чисто гармоническими (кривая В
на фиг. ИЗ). Вместе с тем при свободной
подвеске кварца возрастает затухание, так как
свободно висящая кварцевая пластинка излучает
Фиг. 113. Резонансные кривые кварца.
А—при жестком креплении, В—при свободном креп-
лении.
звук в двух направлениях. Относительно даль-
нейших подробностей мы отсылаем читателя
к оригинальной работе Беккера. ,
Выводы Беккера были недавно поставлены
под сомнение Голлмиком [722], который устано-
вил, что кварцевая пластинка, лежащая на жест-
кой подложке, излучает в воздух меньше, чем
та же пластинка, укрепленная в небольших
участках своей поверхности, а в остальных уча-
стках излучающая звук в воздух с обеих сто-
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
105
рон. Голлмик объясняет это тем, что из-за гораз-
до большего по сравнению с воздухом волнового
сопротивления подложки (см. гл. I, § 2) большая
часть звуковой энергии излучается кварцем в
подложку1).	з
Для получения колебаний очень большой
мощности в воздухе Голлмик [722] применил
проволочки, припаянные к металлическим элек-
тродам, нанесенным на кварц, либо емкостным
путем через два металлических кольца Rt и
расположенных на малом расстоянии от кварца.
Если кварцевая пластинка настолько тонка, чтр
выточку в ней сделать нельзя, то можно приме-
нить аналогичное крепление при помощи трех
Фиг. 114. Кварцедержатель Гол-
лмика.
Фиг. 115. Крепление свободно ко-
леблющейся кварцевой пластинки.
крепление, изображенное на фиг. 114. Кварце-
вая пластинка Q укреплена в рамке R при по-
мощи четырех металлических винтов; упирающие-
ся в кварц концы винтов должны при этом быть
не слишком твердыми. В противном случае
кварц может быть разрушен. Поэтому в винты
вставлены штифты из «морской пены» (другие
материалы—слоновая кость, рог, твердая рези-
на—сгорали под действием звука). В качестве
электродов лучше всего зарекомендовали себя
листики тонкой, порядка 7 р, алюминиевой фоль-
ги, наклеиваемые на кварц.
Возможен и другой способ свободного креп-
ления кварца, предложенный Бехманом [202];
согласно этому способу, круглая кварцевая
пластинка снабжается по окружности выточкой,
расположенной в узловой плоскости колебаний
по толщине. Такого рода крепление в двух
проекциях показано на фиг. 115. Три винта S2
и S3, укрепленные в кольце /И, поддерживают
кварц Q, который может колебаться в обе сто-
роны. Напряжение подводится либо через две
полоски из алюминиевой фольги или две медные
х) Здесь явное недоразумение, которое повто-
ряется и ниже на стр. 123. Из формулы (119) следует,
что сопротивление излучения Rs пропорционально
волновому сопротивлению среды, на которую нагружен
излучатель. Так как излучаемая мощность обратно
пропорциональна сопротивлению излучения [см. фор-
мулу (118)], то излучение в жесткую подложку должно
быть мало по сравнению с излучением в воздух.—
Прим. ред.
штифтов с насечкой. Такое крепление, вносящее
малое затухание, показано на фиг. 116. Кварц
крепится в трех опорах А, В и С, одна из кото-
рых пружинная. Металлическое покрытие, на-
несенное на заточенную по краям кварцевую
пластинку, соприкасается с винтами В и С, ко-
торые и используются для подведения напряже-
ния. Подобное свободное крепление можно при-
менять и- в кварцевых стержнях, колеблющихся
Фиг. 116. Свободное крепление кварца
фирмы «Штеег унд Ройтер».
по длине; оно гарантирует надежную и легко
выполнимую подвеску кварца. Кварцедержатель
этого вида, использованный Эйкеном и Бекке-
ром [571], представлен на фиг. 117; кварц
крепится здесь между обоими металлическими
электродами двумя винтами, расположенными в
узловой плоскости колебаний. Аналогичные
кварцедержатели применяли Дай [540] и
Хельганс [822].
106
Глава II. Излучение ультразвука
Если нужно излучать звуковые волны в про-
водящей электричество жидкости, то кварце-
держатель должен быть сконструирован так,
чтобы проводящая жидкость не закорачивала
подводимое к кварцу напряжение. Две возможные
Фиг. 117. Крепление пьезоквар-
цевого стержня.
конструкции такого рода изображены на фиг. 118.
В первой из них (а), описанной, например,
Джакомини [705], кварцевая пластинка Q, *
в которую излучается звук. Согласно второй
конструкции (б), кварц приклеивается снаружи
перед соответствующим отверстием О, проделан-
ным в боковой стенке сосуда, содержащего облу-
чаемую жидкость. В обоих случаях исключается
замыкание электрического напряжения прово-
дящей жидкостью.
Мак-Грат и Куртц [736] с аналогичной целью
помещают кварц в плоский тонкостенный рези-
новый сосуд, заполненный непроводящей
жидкостью (спиртом) (см. также работу Гут-
мана [2954]).
Для излучения ультразвука в твердые тела
кварцевые пластинки накладывают на облучае-
мое тело через тонкий слой масла или непосред-
ственно приклеивают к нему. Если облучаемое
твердое тело является диэлектриком, то для удоб-
ства подачи напряжения на приклеенную к телу
обкладку кварца эта последняя заводится на
несколько миллиметров и на заднюю поверхность
кварца и отделяется от задней обкладки узким
кольцом неметаллизированной поверхности
[685, 951].
Часто (например, при испытании материалов
при помощи ультразвука) возникает необходи-
мость передвигать излучатель по поверхности
облучаемого металлического изделия. Две кон-
струкции приспособленных для этой цели кварце-
держателей изображены на фиг. 119. В конструк-
ции, изображенной на фиг. 119, б, соединение
с поверхностью изделия, а следовательно, и с
Фиг. 118. Устройства для излучения ультра-
звука в электрически проводящие жидкости.
а—кварц укреплен внутри вспомогательного сосуда,
б—кварц приклеен к стенке сосуда, наполненного про-
водящей жидкостью, с внешней его стороны.
Фиг. 119. Крепление кварцевых виб-
раторов в приборах для испытания
материалов.
покрытая с обеих сторон металлическими слоя-
ми, приклеивается изнутри перед отверстием О,
расположенным в боковой стенке узкого метал-
лического сосуда М, который одновременно слу-
жит для подведения напряжения к левому элек-
троду кварца. Сосуд погружается в жидкость,
передней поверхностью кристалла осуществляет-
ся при помощи спиральной пружины F; в кон-
струкции, показанной на фиг. 119, а, пружина F
прижимает кристалл к поверхности изделия,
с которой одновременно соединяется и корпус
кварцедержателя.
£ 5. Пьезоэлектрические излучатели
107
Особенно тщательно нужно укреплять боль-
шие кварцевые пластины, предназначенные для
излучения в жидкость мощных колебаний. Такие
кварцы имеют обычно либо круглую форму диа-
метром 60—100 мм, либо специальную форму,
предложенную Штраубелем, о которой мы гово-
рили выше. Напряжение на их электродах дости-
гает нескольких десятков тысяч вольт; поэтому
такие пластины обязательно должны работать
в масле или в атмосфере сжатого газа.
Данные о креплении таких пластин можно
найти в работе Вуда и Лумиса [2174] и в более
поздних работах Фройндлиха, Золльнера и Рогов-
ского [659], Клауса [453] и Петцольда, Освальда
и Борна [1493]. В более старых конструкциях
кварцы крепятся на свинцовой подложке тол-
щиной в несколько сантиметров с хорошо отшли-
фованной плоской верхней поверхностью. Более
твердые и упругие материалы, такие, как железо
или сталь, зарекомендовали себя значительно
хуже, отчасти из-за сильного затухания колеба-
ний кварца, обусловленного возбуждением слу-
жащей подложкой металлической пластины, от-
части из-за возможности разрушения кварца
при слишком жесткой подложке. Существенным
является плотное прилегание кварца к подложке;
между кварцем и свинцом не должно быть слоя
воздуха—лучше всего, если между ними имеется
тонкий слой масла. Если вторая поверхность
Фиг. 120.'” Крепление большого
ультразвукового кварца.
кварца металлизирована, то подводящим элек-
тродом может служить легкое латунное кольцо,
внешний диаметр которого на несколько мил-
лиметров меньше диаметра кварца; это устра-
няет возможность пробоя между электродами по
торцевой поверхности пластинки. Из этих же
соображений и металлическое покрытие кварца
не доводят до самого края пластинки. Наложен-
ный сверху электрод слегка прижимается к квар-
цу двумя-четырьмя пружинами, как это пока-
зано на фиг. 120, по которым одновременно под-
водится напряжение; верхний электрод может
также прижиматься к кварцу четырьмя стеклян-
ными скобами, которые снизу оттягиваются спи-
ральными пружинами (фиг. 121). В этом случае
скобы одновременно препятствуют и смещению
Фиг. 121. Крепление пьезоквар-
цевой пластинки, рассчитанной
на излучение больших мощностей.
кварца относительно свинцовой подложки.
Фройндлих, Золльнер и Роговский [659] рекомен-
дуют применение полированных кварцевых пла-
стинок, которые в общем случае меньше адсорби-
руют газы и не столь склонны к электрическим
пробоям. Оптимальные размеры верхнего элек-
трода в этом случае подбираются эксперимен-
тально. Кольца с слишком малым внутренним
отверстием ограничивают излучаемую мощность;
узкие же кольца с чересчур большим внутрен-
ним отверстием приводят к слишком неравномер-
ному электрическому возбуждению кварца.
Согласно данным Петцольда, Освальда и
Борна [1493], лучшим по сравнению с крепле-
нием кварца на плоской металлической подложке
является устройство, в котором металлизирован-
ная с обеих сторон кварцевая пластинка зажи-
мается между двумя плоскополированными
металлическими кольцами, внешний диаметр
которых несколько меньше диаметра кварца
и которые прижимаются к кварцу при помощи
пружин.
Во всех описанных выше кварцедержателях
(за исключением лишь держателя, изображенно-
го на фиг. 118), часть акустической мощности
излучается вниз, т. е. в неиспользуемую при
эксперименте сторону, и таким образом пропа-
дает бесцельно. Согласно Грютцмахеру [759],
этот недостаток можно устранить, если сделать
так, чтобы кварц соприкасался со звукопрово-
дящей средой (маслом) только одной стороной,
а другая его сторона граничила бы со средой с
малым акустическим сопротивлением (например,
108
Глава II. Излучение ультразвука
с воздухом). Такое устройство показано на
фиг. 122. Кварц Q лежит на открытой сверху
металлической камере D и прижат к ней на-
столько сильно, что масло не может просочиться.
На нижней стороне кварцевой пластинки имеет
место почти полное отражение звуковых волн,
которые находятся, естественно, в соответствую-
щей фазе по отношению к волнам, излучаемым
Фиг. 122. Кварцедержатель для односто-
роннего излучения ультразвука,
а—поперечный разрез, б—внешний вид.
вверх. В результате граничащая с маслом поверх-
ность кварца колеблется с амплитудой, вдвое
большей, чем если бы обе стороны кварца грани-
чили с маслом или одна из них была бы располо-
жена на жесткой подложке. Таким образом, при
воздушной подложке энергия, излучаемая вверх
(в масло), увеличивается приблизительно в 4 раза.
Одновременно имеет место уменьшение декре-
мента затухания (см. п. 2 настоящего параграфа);
вместе с тем и при таком одностороннем излуче-
нии в жидкость декремент затухания остается
еще достаточно большим, чтобы не возникала
угроза разрушения кварца. С другой стороны,
мы получаем здесь ту же акустическую мощность,
что и при двустороннем излучении, используя
меньшие напряжения1). Аналогичные устройства
-1) Подробно этот случай рассмотрен в работе [10].
для излучателя большей мощности описывают
Ояма [1483] и Доньон и Бьянчани [18]1).
В конструкции, изображенной на фиг. 122,а,,
камера D лежит на кольце R из изолирующего-
материала (пертинакс, калит и т. п.), на кварц,
через свинцовую прокладку толщиной 1 мм нало-
жено массивное металлическое кольцо М и вся
конструкция стягивается пружинами F. В нижней
части камеры D имеется несколько отверстий L,
предназначенных для выравнивания давлений
внутри и вне камеры при нагреве. Внешний вид
такого устройства показан на фиг. 122,6.
Трудность создания маслонепроницаемого
уплотнения между кварцем и воздушной каме-
рой Шмид и Эрет [1865] обходят тем, что натяги-
вают на отверстие металлической камеры очень-
тонкую мембрану из коллоидного материала,
снабженную для подачи напряжения на кварщ
листком тонкой цинковой фольги. Для этой цели
можно применить также тонкую целлофановую,
пленку, поверхность которой для подачи напря-
жения покрывается при помощи катодного рас-
пыления слоем золота. При нагревании заклю-
ченного в камере воздуха мембрана может
выпучиваться; чтобы это устранить, целесооб-
разно соединить объем камеры с внешней атмо-
сферой при помощи выходящей в сторону трубки.
Наконец, кварцевые пластинки небольшого раз-
мера можно просто приклеивать к камере.
Излучение с обратной стороны кварца можно1
подавить еще и другим способом, при котором1
между задней поверхностью кварца и металли-
ческим электродом вводится слой масла, тол-
щина которого составляет целое нечетное число-
Х/4, где к—длина волны в масле. При такой тол-
щине слоя через него проходит минимальная
акустическая энергия [см. формулу (29а)].
При этом кварц излучает звук только передней
стороной2).
На фиг. 123, а показан продольный разрез
построенного на этом принципе излучателя уль-
тразвука фирмы «Сосьетэ де Конденсасьон
э д'Апликасьонмеканик» (Париж). КварцQ через
упругую прокладку укреплен на металлической
плате Р, образующей одовременно дно сосуда В,
в котором помещается облучаемая жидкость.
Под кварцем находится заполненный маслом
1) См. также работу [2837].—Прим. ред.
2) Описанный способ подавления излучения с
обратной стор<$ны кварцевой пластинки обладает тем
недостатком, что при заданном напряжении несколько
уменьшается электрическое поле, воздействующее на
кварц, а следовательно, и излучаемая кварцем звуко-
вая мощность, ибо часть напряжения падает в зазоре
между кварцем и отражающим электродом.—Прим,
ред.
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
109
сосуд G, в который снизу через изоляционную
трубку J входит плоский электрод Е. Расстояние
между ним и нижней поверхностью кварца регу-
лируется микрометрическим винтом М и уста-
навливается равным целому нечетному числу V4.
Связанная с сосудом G трубка S служит для того,
чтобы масло в сосуде G находилось под некото-
рым давлением и чтобы из него выходили пузырь-
Очень важно, чтобы поверхность кварца
колебалась по возможности как жесткий поршень.
Это никогда не удается обеспечить полностью;
дело, однако, сильно улучшается, если поверх-
ность кварца может колебаться совершенно сво-
бодно. Фокс и Рок [631] применяют для этого
кварцедержатель, в котором кварцевая пластин-
ка крепится в узловой плоскости ее колебаний.
Фиг. 123. Излучатель ультразвука.
а — продольный разрез, б—внешний вид.
ки газа. Общий вид такого устройства представ-
лен на фиг. 123,6; этот излучатель отдает 90 вт
акустической мощности на частоте 960 кгц.
На фиг. 124,« показан продольный разрез
другого меньшего излучателя той же фирмы,
рассчитанного на погружение в облучаемую жид-
кость. Кварцевая пластинка Q (диаметром 3,8 см)
через маслонепроницаемое уплотнение крепится
к металлической головке К. Головка эта обра-
зует днище сосуда /, сделанного из изоляцион-
ного материала; в сосуде находится электрод Е,
который при помощи микрометрического винта
М перемещается относительно задней поверхно-
сти кварца. Это позволяет установить зазор
между кварцем и электродом, равным целому
нечетному числу V4. Внешний вид излучателя
доказан на фиг. 124,6. На частоте 960 кгц излу-
чатель отдает около 30 вт акустической мощно-
сти. Он работает при переменном напряжении
6000—7000 в.
Как показано в разрезе на фиг. 125, круглая
кварцевая пластинка Q имеет по краю выточку
шириной в 2—3 мм, занимающую по глубине
половину толщины кварца. Образованное выточ-
кой кольцо, расположенное в узловой плоскости
колебаний основного типа, прижимается к краям
круглого отверстия в плате Р. Передняя поверх-
ность кварца колеблется при этом совершенно
свободно. Металлическое покрытие передней по-
верхности заходит и на выточку, и напряжение
подается непосредственно через плату Р. Задний
электрод образован металлической камерой D,
слабо прижимаемой к кварцу.
Характерной особенностью всех описанных
выше кварцедержателей (это относится также
и к вибраторам из титаната бария) является то,
что излучающая поверхность кристалла непо-
средственно соприкасается с облучаемой средой
или отделяется от нее только тонкой металли-
ческой фольгой. Другой распространенный тип
но
Г лава II. Излучение ультразвука
ультразвуковых излучателей представляют со-
бой конструкции, в которых кристалл жестко
приклеен к металлической пластине определен-
ной толщины и образует с этой пластиной еди-
Ф и г. 124. Небольшой излучатель ультразвука, рас-
считанный на погружение в облучаемую жидкость,
а—продольный разрез, б—внешний вид.
ную колебательную систему. Такое устройство
впервые применил Ланжевен [3376] в подводном
излучателе, причем передняя пластина была
Фиг. 125. Крепление кварца, при котором излу-
чающая поверхность колеблется совершенно
свободно.
заделана непосредственно в корпус корабля.
Если толщина пластины составляет целое число
полуволн (полуволновая пластинка), то она про-
водит звук от излучателя в окружающую среду
без потерь.
Такие составные полуволновые излучатели
по предложению Польмана с 1945 г. применяют-
ся и в медицинской ультразвуковой аппаратуре.
Разрез такой так называемой звуковой головки
схематически изображен на фиг. 126. Переднюю
стенку головки образует полуволновая пластинка
Р, к задней стороне которой приклеен кварц Q.
Фиг. 126. Раз-
рез составного
полуволнового
вибратора.
Фиг. 127. Внешний вид двух
ультразвуковых головок, пред-
назначенных для медицинских
целей.
На фиг. 127 показан внешний вид двух практи-
ческих конструкций такого рода. Верхняя голов-
ка содержит круглый кварц диаметром 40 мм
и с излучающей поверхностью около И сл/2;
в нижней головке вибратором служит мозаика
Фиг. 128. Разрез излучателя,
примененного в приборе, изобра-
женном на фиг. 106.
из кварцевых пластинок, общий диаметр кото-
рой равен 80 мм, а излучающая поверхность—
30 см2. Эти излучатели работают на частоте
800 и обеспечивают силу звука до 5 вт/см2.
Напряжение высокой частоты подается по кабе-
лю, с которым связаны два шланга; по этим
шлангам подводится вода, предназначенная для
охлаждения (отвода тепла, выделяемого в перед-
ней пластине вследствие потерь).
Составные излучатели находят себе все бо-
лее широкое применение и в мощных ультра-
звуковых приборах для технических целей.
На фиг. 128 представлен разрез излучателя,
применяемого в приборе, изображенном на фиг.
106. Средняя часть стального днища облучаемого
ультразвуком сосуда выполнена в виде полувол-
новой пластинки и отделена от внешнего края
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
111
более тонкой частью. К нижней поверхности
полуволновой пластинки приклеен кварц, а к его
металлизированной нижней поверхности при
помощи пружины прижимается электрод, имею-
сосуда, на дне которого расположен погружен-
ный в масло кварц; конструкция кварцедержате-
ля аналогична изображенной на фиг. 122. Стенки
сосуда выполнены полыми (фиг. 129, б)у и находя-
сь и г. 129. Излучатель ультразвука для технических целей,
а—внешний вид, б—продольный разрез.
щий форму коробки. Для уменьшения опас-
ности пробоя объем, окружающий кварц, запол-
нен сжатым воздухом, а на выступающих краях
кварцевой пластинки сняты фаски.
При эксплуатации больших кварцев целесо-
образно возбуждать их постепенно, плавно уве-
личивая подводимую энергию высокой частоты.
Это нужно хотя бы для того, чтобы выгнать
пузырьки газа, имеющиеся в масле, особенно
между кварцем и электродами; в противном слу-
чае при резком увеличении напряжения может
произойти пробой, влекущий за собой разруше-
ние кварца. Если устройство было однажды
обезгажено, то затем напряжение возбуждения
можно включать сразу. При работе кварца в масле
о его возбуждении можно судить по фонтану,
появляющемуся на поверхности масла и дости-
гающему при максимальном возбуждении высоты
в несколько сантиметров (см. гл. Ill, § 1). По
форме фонтана и степени его разбиения на
отдельные маленькие струйки можно также су-
дить и о форме колебаний кварца.
При сильном возбуждении кварцы нагревают-
ся и притом тем сильнее, чем выше частота. По-
скольку кристаллический кварц очень чувстви-
телен к изменениям температуры, нужно перио-
дически выключать кварц или позаботиться о
хорошем охлаждении масла. На фиг. 129 пока-
зан излучатель, выпускаемый фирмой «Штейг
унд Ройтер» и предназначенный для технических
целей. Излучатель состоит из пластмассового
щееся в сосуде масло можно непрерывно охла-
ждать проточной водой. Облучаемая жидкость
наливается в стеклянный стакан, который погру-
жается в масло.
На фиг. 130 показан ультразвуковой излуча-
тель фирмы «Браш Электронике Компани»
Фиг. 130. Мощный ультразвуковой излучатель
с вогнутым вибратором из титаната бария.
А—вибратор из титаната бария, В—жидкость, проводящая
звук, С—патрубок от насоса, поддерживающего повы-
шенное давление, О—водяной канал, В—акустическое
окно, F—облучаемый сосуд, G—впуск и выпуск охлаж-
дающей воды, Н—кабель высокой частоты.
112
Глава II. Излучение ультразвука
(Кливленд, Огайо), в котором применен вогнутый
вибратор из титаната бария, имеющий диаметр
10 см и обладающий радиусом кривизны 6 см.
Звуковые волны проходят сквозь связующую
жидкость (масло), находящуюся для устранения
кавитации под давлением 100 атм, и через выпол-
ненное из металла вогнутое «акустическое окно»1)
поступают в собственно облучаемый объем. При
этом фокус находится на расстоянии около 2 см
от окна.
На фиг. 131, а изображен выпускаемый той же
фирмой прибор для облучения протекающих
Излучаемые вибратором звуковые волны прохо-
дят сквозь масло в собственно облучаемый сосуд,
в который сверху по двум трубам подается облу-
чаемая жидкость; пройдя точку наибольшей кон-
центрации звуковой энергии, жидкость отво-
дится по расположенной сбоку трубе.
В обеих последних конструкциях собствен-
но облучаемый объем отделен от пространства,
в котором происходит излучение звука, акустиче-
ски прозрачным окном. Это нужно в. основном
для того, чтобы устранить возникающую при
сильной концентрации звуковой энергии кави-
Отверстие	(
для циркуляции ।
масла	|
Облучаемый
сосуд
Масляный
 манометр
Вибратор
из титаната
бария
Масло
.Воздух
Акустически
прозрачное окно
____ Жидкость:
необлученная
облученная
Охлаждающая
вода
Масло ! § \ Масло
(асла
Фиг. 131. Промышленный ультразвуковой генератор, предназначенный для облуче-
ния протекающих жидкостей.
а —общий вид, б—разрез.
жидкостей. Излучателем служит здесь вогнутый
вибратор, составленный из множества стержень-
ков из титаната бария; вид этого излучателя,
радиус которого составляет 30 см, приведен
на фиг. 95. Разрез всего прибора показан на фиг.
131,6. Масло, находящееся в камере высокого
давления, циркулирует в направлении, указан-
ном на фигуре стрелками; будучи нагрето у виб-
ратора, оно поднимается в верхнюю часть каме-
ры, где охлаждается протекающей по трубам
проточной водой; охладившись, масло опускается
вниз, где в свою очередь охлаждает вибратор.
2) «Акустическое окно» представляет собой пла-
стинку, .резонирующую по толщине.—Прим. ред.
тацию, ибо в областях кавитации имеет место
отражение и рассеяние звука и концен-
трация его в фокусе оказывается невозмож-
ной.
На фиг. 132 показан разрез предложенного
Баттервортом [2589] вогнутого излучателя из
титаната бария, в котором облучаемая жидкость
подается через отверстие О в центре вибратора
и отводится по трубе 7?, расширенное отверстие
которой расположено в фокусе излучателя. При
такой конструкции кавитация, возникающая
в пространстве между поверхностью вибратора
и выходным отверстием, может существенно огра-
ничить силу звука в фокусе (см. также работу
Холдена [3038]).
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
113
Фирма «Ультракуст» (Румансфельден) выпус-
тила погружаемый пьезоэлектрический вибратор,
предназначенный для облучения больших коли-
честв жидкости, содержащихся в сосудах про-
извольной формы; этот вибратор представляет
собой стержень, на нижнем конце которого рас-
положены шесть идентичных кварцев. Для рав-
номерного облучения жидкости стержень вра-
щается от электромотора и одновременно переме-
щается в вертикальной плоскости. На частоте
Фиг. 132. Пьезоэлектрический
излучатель Баттерворта, предназ-
наченный для облучения протекаю-
щих жидкостей.
1000 кгц этот прибор отдает акустическую мощ-
ность до 300 вт.
Выше мы неоднократно говорили о том, что
в ультразвуковых генераторах звуковые волны
должны проходить из объема, в котором распо-
ложен излучатель и который обычно заполнен
маслом под высоким давлением, в другой, отде-
ленный от первого объем, где находится подле-
жащая облучению жидкость; при этом звук про-
ходит через акустически прозрачное окно. Что-
бы звук проходил через такое окно с минималь-
ными потерями, толщина его, согласно формулам
(29 а) и (33), должна составлять целое число полу-
волн в материале окна. Однако даже и при пра-
вильном выборе толщины окна часть звуковой
энергии отражается на границе окно—жидкость,
и встает вопрос о том, нельзя ли уменьшить
отражение, применяя, как в оптике, «просвет-
ляющие» слои. На такую возможность указывает,
например, Эрнст [559]1).
Для расчета многослойных просветляющих
покрытий Нуово [1442а] по аналогии с элек-
х) Далее в оригинале приводится содержание
работы Эрнста. Однако вследствие того, что соображе-
ния и расчеты Эрнста грубо ошибочны, редакция сочла
необходимым опустить изложение этой работы. Разбор
ошибок Эрнста приводится в приложении к моногра-
фии [5170]. Теория просветляющих слоев дана в рабо-
тах Тартаковского [5218, 5219].—Прим. ред.
8 Л. Бергман
трическими двухпроводными линиями дает фор-
мулу
(->.2......2»).
где wv w2f ... — акустические сопротивления
материалов, из которых выполнены отдельные
слои покрытия, wx — общее акустическое сопро-
тивление всего покрытия в целом, ^ — акусти-
ческое сопротивление среды, которую нужно
согласовать со слоем wv Толщина отдельных
слоев покрытия должна быть равна при этом
(2n + 1) Х/4. Согласно этой формуле, пластин-
ка, граничащая с воздухом (ш = 40) и состоя-
щая из слоя воды (адх = 144-103), двух слоев
флинтгласа (w2 =	= 144-104) и слоя глице-
рина (w3 = 240 -103), обладает акустическим со-
противлением
wx = 40с144-240  10») = 144-103г.<ш 2-се/с г.
Таким образом, эта пластинка обеспечивает
переход звуковых волн из воды в воздух практи-
чески без отражений1). Однако эксперименталь-
ные данные по такого рода пластинкам пока ёще
отсутствуют.
В этой связи следует упомянуть об опытах
Слеймейкера и Холи [4110, 4112], которые рас-
полагали перед колеблющимся в воздухе кри-
сталлом специальную диафрагму (перфорирован-
ную металлическую пластинку, проволочную
сетку) и, подбирая расстояние от поверхности
кристалла до диафрагмы в соответствии с часто-
той излучаемого звука, увеличивали излучение
кристалла. В известном смысле такое устройство
является аналогией просветляющего слоя. При
правильном расстоянии между кристаллом и
диафрагмой звуковые волны, отраженные от
диафрагмы и вновь отраженные от поверхности
кристалла, складываются с волнами, проходя-
щими сквозь диафрагму. Слеймейкер и Холи
смогли описанным способом в 3 раза увеличить
звуковое давление, развиваемое кристаллом ADP
в воздухе на частоте 77 кгц.
5. Мощность и коэффициент полезного
действия пьезоэлектрических излучателей
При расчете излучателей наибольший инте-
рес представляет сила звука в поле, создаваемом
х) При расчетах просветления необходимо учиты-
вать также потери в просветляющих слоях; поэтому
приведенный выше пример, в котором в качестве одного
из слоев применяется глицерин, обладающий большими
вязкими потерями, вызывает большие сомнения.—
Прим. ред.
114
Г лава IL Излучение ультразвука
излучателем в окружающей среде. Согласно
выражению (10), сила звука пропорциональна
квадрату амплитуды колебаний частиц в звуко-
вом поле, а следовательно, и квадрату амплитуды
колебаний самого излучателя. Эту последнюю
величину можно рассчитать следующим образом.
Изменение толщины В, которое под действием
возникающих вследствие пьезоэлектрического
эффекта напряжений S претерпевает кристалли-
ческая пластинка толщиной d, согласно закону
Гука, определяется выражением
8 = f,	(106)
где Е—модуль упругости в направлении действия
напряжений S. Учитывая, что £=pi^(Pi—плот-
ность кристалла, q—скорость звука в кри-
сталле в направлении d), можем написать
s=S- <107)
Величина S определяется напряженностью элек-
трического поля в кристалле или приложенным
к нему напряжением U и пьезоэлектрической
константой eik. Если речь идет о кварцевой пла-
стинке, ориентированной перпендикулярно к оси
X, то, согласно выражению (816),
g __ deirEx £ц£Лс
~ Р1С1 ~ Р1С1
Это обусловленное электрическим полем Ех,
т. е. напряжением 6/х, статическое изменение
толщины равно удвоенной амплитуде колебаний
As, с которой колеблется кварцевая пластинка,
возбуждаемая вдали от резонанса. Итак,
= 1 =	<109)
Однако при резонансе между собственными
механическими и электрическими колебаниями
амплитуда колебаний достигает максимума Аг,
во много раз превосходящего статическое изме-
нение толщины. Для пластинки, колеблющейся
по толщине, это резонансное превышение ампли-
туды Ar/As составляет
=_____§____=_________ (ПО)
As (2k — 1) тиО (2^—1) л ’	'	'
где в — декремент затухания колебаний пластин-
ки, определяемый главным образом излучением.
При излучении в обе стороны, в соответствии
с выражением (105а), 6=4/т, где т—отношение
акустических сопротивлений пластинки и ок-
ружающей среды; иными словами, №==?&/?QcQ,
а выражение (2k—1) при k = \, 2, 3,... пред-
ставляет колебания основного типа и нечет-
ных высших порядков.
Вводя определяемую формулой (1056) доброт-
ность излучателя Q, получаем
Л_ 8Q
As ~ (2^—1) 712 *
Подставляя в выражение (ПО) значение As>
определяемое выражением (109), получаем
Д _ те11^0	__ (111)
^r — ^k— 1) пР1с*~ (2k —1) просом ’ k 7
где t70—амплитуда приложенного к кварцу пере-
менного напряжения в электростатических едини-
цах1). Если перейти к эффективным значениям
напряжения (7Эфф. в вольтах, то выражение
(111) примет вид
д — 611 ^эфф‘	(11 1 я)
(2k— l)w\A-300 • v 7
Выражения (111) и (111а) соответствуют дву-
стороннему излучению; при одностороннем излу-
чении, имеющем место, если одна сторона квар-
цевой пластинки граничит с жидкостью, а дру-
гая— с воздухом (см. п. 4 настоящего параграфа),
в числитель обеих формул следует ввести множи-
тель 2. Поверхность пластинки колеблется
в этом случае с удвоенной амплитудой. Электри-
ческий метод измерения амплитуды колебаний
кристаллов описан Юсефом и Султаном [4509].
Из выражения (111а) следует, что при равном
электрическом напряжении амплитуда колебаний
высших порядков меньше, чем амплитуда основ-
ного колебания, о чем мы уже неоднократно
говорили. Так, например, при переходе от основ-
ного колебания к колебаниям третьего или пятого
порядка амплитуда при неизменном напряжении
Uo убывает соответственно в 3 и 5 раз. Для кварца,
колеблющегося в воздухе, т=3,31 • Ю4; следо-
вательно, амплитуда колебаний при резонансе
превосходит изменение толщины, обусловлен-
ное тем же электрическим напряжением в стати-
ческом режиме, в m/тс, т. е. приблизительно
в 104 раз. Для кварцевых пластинок, работающих
в масле, т равно 12 или 13 и амплитуда основных
х) Это выражение впервые было выведено Ланже-
веном. Соответствующий расчет можно- найти, напри-
мер, в работе [10]. Однако в его расчете неясно, какая
именно пьезоэлектрическая константа там исполь-
зуется. Поэтому в 3-м и 4-м изданиях настоящей
книги было приведено неверное выражение для Аг,
в котором вместо пьезоэлектрической константы е21=
= ^цСц—№iC12—di4Ci4) стояла величина б/цСп. Это
означало, что кварц рассматривался как изотропное
тело; на самом деле это не так, на что указывают, на-
пример, Эпштейн, Андерсен и Харден [555].
$ 5. Пьезоэлектрические излучатели
115
колебаний превосходит статическое изменение
толщины только в 4 раза. Отсюда следует, что
кварц, работающий в жидкости, можно нагру-
жать значительно большими переменными напря-
жениями без риска перейти предел упругости,
чем кварц, работающий в воздухе. Так, напри-
мер, кварцевая пластинка, имеющая форму,
предложенную Штраубелем, и площадь поверх-
ности, равную 15 см2, в воздухе может быть
нагружена мощностью высокой частоты в 1 вт;
та же пластинка в масле допускает непрерывную
нагрузку до 150 вт, а кратковременную нагрузку
даже до 300 вт. Для кварцевой пластинки
в воде т=10 и, следовательно, амплитуда основ-
ных колебаний превосходит статическое изме-
нение толщины пластинки в 10/тс=3,18 раза.
Обратимся к предложенным Ланжевеном
составным кварцевым вибраторам. Если толщи-
на кварца мала по сравнению с толщиной ме-
таллических пластин, то амплитуда колебаний
основного типа при резонансе связана со ста-
тическим изменением толщины выражением
Ar = m'As,	(112)
где т' = р2^2/Росо (р2 — плотность стальных пла-
стин, а с2 — скорость звука в них)1). Для ви-
братора со стальными пластинами, работающе-
го в воде, /тг' = 30 и при равных электрических
напряжениях резонансная амплитуда превосхо-
дит статическую деформацию в 30 раз.
На первый взгляд может показаться, что
вибратор Ланжевена значительно более эффек-
тивен, чем кварцевая пластинка той же тол-
щины. Нужно, однако, помнить, что макси-
мальная достижимая статическая деформация
в вибраторе Ланжевена гораздо меньше, чем
в кварцевой пластинке такой же толщины, по-
скольку, согласно выражению (75в), механи-
ческая деформация при данном электрическом
поле пропорциональна толщине обладающей
пьезоэлектрическим эффектом кварцевой пла-
стинки. С другой стороны, вибратор Ланжеве-
на имеет то преимущество, что он требует зна-
чительно меньших напряжений.
Согласно выражению (10), сила звука, раз-
виваемая излучателем в среде с акустическим
сопротивлением росо, может быть записана в виде
Подставляя значение Аг, определяемое форму-
лой (111а), для колебаний основного типа
4) Подробный расчет можно найти в работе [10].
получаем
те2роС0с|-9Ф<104 эрг 1см2-сек. (ИЗ)
Для колебаний основного типа (п2==Л*Д/2, где
d — толщина пластинки. Следовательно,
_ е11Дэфф. ,	2	еп^эфф.	,	2
J ~ РоМ2-9-10г эРг1см -сек— роСо</2.9.10п вт1см .
(114)
Учитывая, что пьезоэлектрическая константа
еп = 5,2-104 см—^-г^-сек'1, окончательно по-
лучаем
Т ЗЛО"3 /^эффА2	3. IO-3
J	) = —— £|фф. вт см2, (115)
Росо \ а / росо
откуда следует, что сила звука, развиваемая
единицей поверхности колеблющегося кристал-
ла, зависит только от напряженности электри-
ческого поля в кристалле и акустического со-
противления окружающей среды.
Введем, согласно выражению (916), вместо
толщины d собственную частоту кварца f.
Тогда
Т	3,6-10"14/2б1фф.	7 9	/11^х
J = —-----------вт см2 (Иб)
Ро^о
(при двустороннем излучении).
Если кварцевая пластинка смонтирована
так, что излучает звук только в одну сторо-
ну, то амплитуда Аг возрастает вдвое и в пра-
вую часть выражений (113) — (116) нужно вве-
сти множитель 4. Выражения (115) и (116)
принимают тогда вид
ет/сЛ.
РоСо < d J РоСо фр ’
(115а)
1,44.10-^фф.	-
Росо
(при одностороннем излучении).
Если выразить / в мггц, a U в кв, то в
случае одностороннего излучения в воде (росо =
= 1,45-105) последняя формула принимает осо-
бенно простой вид:
<7 = /2£71фф. вт/см2.	(1166)
Согласно выражениям (113) — (116), величи-
на J обратно пропорциональна акустическому
сопротивлению среды росо; следовательно, при
постоянстве напряжения на кварце величина
J?qCq есть константа. На самом деле по
8*
116
Глава II. Излучение ультразвука
новейшим данным Партхасаратхи и др. [4920,
4925], это не так. Создается впечатление, что
известную роль играют различия в поглощении
звука в разных средах, которые не учитывают-
ся при выводе формул (113) —(116). Однако
исчерпывающее объяснение отмеченного явле-
ния еще не найдено (см. также гл. VI, § 11).
На фиг. 133 изображены графики, показы-
вающие, какое напряжение нужно подать на
Фиг. 133. Зависимость от частоты
напряжения, которое нужно прило-
жить к вибратору из кварца (сплош-
ные линии) или титаната бария
(пунктирные линии) для получения
заданной силы звука при односто-
роннем излучении в воде.
Значения напряжения для вибратора из
титаната бария следует делить на 1000.
колеблющуюся по толщине в воде и излучаю-
щую звук одной стороной кварцевую пластинку,
чтобы развиваемая ею сила звука составила
1, 10 и 50 emfcM2 (сплошные линии). Пунк-
тирные линии имеют тот же смысл, но отно-
сятся к вибратору из титаната бария, причем
соответствующие этим графикам ординаты сле-
дует делить на 1000. При двустороннем излу-
чении указанные на графиках величины долж-
ны быть удвоены; при возбуждении в вибра-
торах колебаний высшего n-го порядка для
достижения тех же значений силы звука на-
пряжения должны быть увеличены в п раз.
Полученные выше формулы для одно- и дву-
стороннего излучения можно свести в одну
общую формулу, если заменить Аг выражением
(110а) (см., например, работу Фокса и Гриф-
финга [2811]). Несложный расчет приводит
к формуле
•/ = 64poCo^/W^..	(117)
или, с учетом значений elv рх и clf
J = 24,2 • 10-27poeoQW^. emlcM*. (117а)
Добротность Q легко определить по формуле
Q=/r/(/2—А), измеряя частоты, на которых сила
звука уменьшается вдвое по сравнению с резо-
нансной.
Приведенные выше формулы для силы звука
относятся к тому случаю, когда поверхность
кристалла непосредственно соприкасается
с окружающей средой. Нередко, однако, излу-
чающая поверхность кристалла отделена от облу-
чаемой среды наклеенной на кристалл тонкой
металлической фольгой, тогда как другая его
поверхность граничит с воздухом. Кэди [2592]
учитывает влияние слоя фольги на развиваемую
излучателем силу звука, умножая правые части
формул (115а) и (116а) на величину
1/т2
где	W + ^/mb’
т = PA/Wo’ mD = PdCdI? а, Р- = 2™D/Xd,
(D—толщина фольги, —длина волны в материа-
ле фольги, pd cD—волновое сопротивление матери-
ала фольги). Приведенный поправочный множи-
тель справедлив, однако, лишь при
т. е. при р.<2тс, когда можно положить sinp^p-.
Совершенно таким же образом вычисляется
сила звука, развиваемая другими пьезоэлектри-
ческими кристаллами, применяемыми в ультра-
звуковой технике. Результаты подобных расчетов
сведены в табл. 11. Нетрудно видеть, что из числа
применяемых для технических целей и реализуе-
мых в форме пластинок вибраторов имеют преи-
мущество перед кварцевыми вибраторы из тита-
ната бария, требующие для своего возбуждения
при заданной силе звука существенно меньших
напряжений. Это выражается также и в значе-
ниях коэффициента электромеханической связи,
приведенных наряду с другими величинами
в табл. 11.
Общая мощность, отдаваемая пьезоэлектри-
ческим кристаллом, определяется умножением
приведенных в табл. 11 значений силы звука
на площадь излучающей поверхности. При
этом следует учитывать, имеем ли мы дело
с одно- или двусторонним излучением. В послед-
нем случае значения силы звука, приведенные
Таблица 11
КОЭФФИЦИЕНТ КОЛЕБАНИЙ, СИЛА ЗВУКА, ИЗЛУЧАЕМАЯ НА ЕДИНИЦУ ПОВЕРХНОСТИ, СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СВЯЗИ РАЗЛИЧНЫХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
Пьезоэлектри- ческий кристалл	Тип колебаний	Тип среза	Коэффи- циент ко- лебаний, кгц > мм	Действующая пьезоэлектриче- ская константа	Сила звука, излучаемая в среде с акустическим сопротивлением ро^о при одностороннем излуче- нии, emjcM^	Сопротивление при одностороннем излуче- нии, ом	Коэффи- циент электро- механиче- ской свя- зи, %	Принятые в фор- мулах единицы измерения
Кварц	По толщине По длине	Л-срез У-срез	2880 2727	еи = 5,2-104 —- =5,4 • Ю4 S11	1,44.1ОУЧ72ЭФФ. Ро^о 1.31-10^1 Эфф. Росо	?Росо PF 76р0с0<Р F	10 10	^эфф,- кв f, мггц £Эфф,- Кв'!СМ
Турмалин	По толщине	Z-срез	3575	г33 = 9,6-104	з.ь»0У2^фф. Росо	3,2росо PF	10’	^эфф,- кв f, мггц
Сегнетова соль	По толщине По длине По длине	Т-срез 45°X-cpe3 45° У-срез	1540 2100 1180	г(1 = 5,36- 10б ^•=1,7.10* 2^22 9,1.10*	5,4.10ТО|фф. Росо 1.29.Ю7£2эфф. росо 3,66.10*Е2 эфф Росо	о с?	01 £ % О_	<= st 2 2	28 54 30	^эфф.> кв f> мггц ^эфф.’ кв/слг £эфф.> кв/см
Кристалл ADP	По толщине По длине	Л-срез 45° Z-срез	1100 1630	е]'1=4,5.10* 1,4-Ю5 2s22	7Л-Ю^фф. Росо 3.9-эфф. Росо	1,4росо f*F ИроМ3 F	6 29	^эфф,- кв f, мггц ЕэМ>.’Кв/СМ
Сульфат лития	По толщине	У-срез	2360	е22 = 2,67.105	5,6.10у^эфф. Росо	0,18росо PF	34	^эфф.’ кв f, мггц
Керамика из титаната бария	По толщине По длине	Перпендикулярно к направлению поляризации Перпендикулярно к направлению поляризации	2200 2250	е33= 1,4.10* ^21=2,3- 10е S11	0,9-14,4-10У^|фф	l,bl0-2~7.10-4poco	46 19	^эфф.» f, м?гц ^ффе’ в/^
					Росо 24£2, ^эфф. Ро<?о	PF 4-10~apQcoda F		
118
Глава II. Излучение ультразвука
в табл. 11, нужно делить на 4. Поскольку,
однако, при переходе от одно- к двустороннему
излучению площадь излучающей поверхности
удваивается, общие мощности, отдаваемые при
одно- и двустороннем излучении, относятся друг
к Другу как 2:1.
Приведенный выше вывод относится, конечно,
к кварцу, вся поверхность которого колеблется
равномерно. Поскольку этот случай почти
никогда не имеет места, значения силы зву-
ка, даваемые выражениями (ИЗ)—(1166), сле-
дует рассматривать как предельные. На
Фиг. 134. Зависимость силы звука J от пе-
ременного напряжения f/эфф. на частоте
360 кгц для кварца в воде при одностороннем
излучении (по измерениям Хютера [943]).
фиг. 134 приведены значения силы звука, излу-
чаемого в воде кварцем с односторонним излу-
чением, работающим на частоте 360 кгц, измерен-
ные тремя различными способами (Хютер
1943]). Нетрудно видеть, что значения, получен-
ные при измерениях различными способами,
хорошо согласуются между собой; однако все
они примерно на 20% меньше вычисленных
Значений, показанных пунктирной кривой.
i Причину такого расхождения между экспери-
ментальными и теоретическими значениями
^следует искать в том, что излучающая поверх-
ность F кварца в силу краевого эффекта колеб-
лется не целиком. Поэтому в расчетах нужно
учитывать несколько уменьшенное значение F.
Достижимая при помощи пьезоэлектрических
кристаллов акустическая мощность сильно зави-
сит от качества и однородности кристалла,
а также от конструкции кварцедержателя;
поэтому имеющиеся в литературе данные колеб-
лются в широких пределах. Фройндлих, Золльнер
и Роговский [659] получили от пластинок диа-
метром 60—70 жж и толщиной 10 жж, т. е. на часто-
те 285 кгц, акустическую мощность порядка
300 вт', это означает, что сила излучаемого
пластинкой звука составляет 10 вт/см2. Анало-
гичные значения получил и Сцалай [2032],
использовавший маленькую пластинку, имевшую
размеры 35 X 35 X4 жж и, следовательно, работав-
шую на частоте 720 кгц. Акустической мощности
в 10 вт в тепловых единицах соответствуют,
грубо говоря, 2,4 кал\ иными словами, кварцевая
пластинка площадью 35x35 жж=12,3 см2
отдает за 10 мин. 17 ккал, т. е. нагревает 1 л
воды на 17°. По данным Петцольда, Освальда
и Борна [1493], в диапазоне частот 280—380 кгц
пьезоэлектрическим путем можно получить силу
звука, равную 19—20 вт/см2. Вуд и Лумис
[2174] получили на частоте 300 кгц силу звука,
равную даже 35 вт/см2', ту же величину на 450 кгц
получил Ояма [1483]. Эпштейн, Андерсен и Хар-
ден [555] исследовали вопрос о максимальной
мощности пьезокварца; на частоте 1000 кгц они
получили от круглой пластинки диаметром
3,8 см силу звука 43 вт/см2', возникавший при
этом масляный фонтан достигал высоты 15 см.
Селман и Уилкинс [4059] приводят для макси-
мальной достижимой при помощи кварца силы
звука значение 55 вт/см2.
Излучатели из титаната бария [3134] при дли-
тельной работе развивают силу звука 2 вт/см2',
однако при достаточном охлаждении они способ-
ны кратковременно отдавать в 10 раз большую
мощность1). Все эти значения относятся к режиму
непрерывного излучения. В импульсном режиме
возможно получение значительно больших мощ-
ностей от кварца, например до 1000 вт/см2
(см., например, Титер [2048]).
Приведенные значения силы звука, состав-
ляющие несколько десятков вт/см2, характери-
зуют максимальную достижимую в настоящее
время силу звука. Чтобы составить представление
об этих цифрах, напомним, что работающему
при нормальной громкости комнатному громко-
х) В круглой пластинке из титаната бария, колеб-
лющейся по толщине, излучаемая мощность при неиз-
менной частоте меняется с температурой, ибо собствен-
ная частота пластинки растет с ее нагревом. Хютер
[4772] недавно показал, что для таких вибраторов из
титаната бария существует частота, на которой излу-
чаемая мощность при температурах 7—51° С не зависит
от температуры. Объяснение этого явления пока отсут-
ствует.
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
119
говорителю соответствует сила звука прибли-
зительно 2 -10"9 вт/см?. Сила звука пушечного
выстрела составляет приблизительно 10"3 вт/см?,
т. е., грубо говоря, в 10 000 раз меньше, чем
сила звука, 'получаемая от ультразвуковых
излучателей.
Приведем некоторые цифры,характеризующие
звуковое поле в воде (с~ 1484 м/сек), сила звука
в котором составляет 10 вт/см* 2 на частоте 300 кгц
(колеблющаяся по толщине кварцевая пластинка
толщиной 0,9 см). Длина волны в воде при этой
частоте равна 0,49 см. Плотность звуковой
энергии, согласно выражению (9), составляет
J _ юз _
с 1,484-Ю5
= 674 эрг/см? — 6,74-10~5 вт-сек)см?.
Амплитуда переменного звукового давления
находится по формуле (166):
Р = ]/2Jpc= ]/2-108-1,484-105 =
= 5,4-106 дин/см? — 5,4 атм.
Таким образом, при сделанных нами предположе-
ниях мгновенное значение давления в бегущей
в воде звуковой волне меняется от сжатия в 5 атм
до разрежения в 5 атм, если, конечно, уже
при меньшем разрежении не происходит разрыва
жидкости вследствие кавитации (см. гл. VI, § 7).
В стоячей звуковой волне значение Р удваи-
вается. Если принять разность между макси-
мальным и минимальным значениями давления
равной только 10 атм и учесть, что эта разность
возникает на отрезке, равном половине длины
волны, то окажется, что градиент давления
в направлении распространения составляет
около 40 атм/см.
Давление излучения у полностью отражающей
поверхности, например на поверхности воды,
находится по формуле (21в):;
^=т=гда¥ = 1348 дин1см2-
Амплитуда скорости частиц воды [формула (14)]
и -	=VSS=36’7
Амплитуда колебаний частиц, согласно формуле
(5а), составляет
Л = ^=^=-Д4-=1,99.1°-5 слг = 0,199р.,
о) 2ти/ 27c-o*1U&
т. е. по порядку величины приближается к раз-
мерам коллоидных частиц.
Наконец, амплитуда ускорения частиц, в соот-
ветствии с выражением (6а), равна
В = (п[/ = 2nfU = 2ти • 3 • 105 • 36,7 = 6,9 - 107сж/сек2;
иными словами, ускорения в рассматриваемом
звуковом поле приблизительно в 105 раз пре-
восходят ускорение силы тяжести. До сих пор
такие ускорения удавалось получать только
при помощи ультрацентрифуг. При этом нужно
также учесть, что в звуковом поле ускорения 2/
раз в секунду меняют направление.
В табл. 11а представлены значения, которые
принимают основные параметры звукового поля
при различной силе звука; приведенные в таблице
цифры относятся к бегущей волне в воздухе,
воде и стали.
Выше , в п. 2 настоящего параграфа, мы гово-
рили о возможности концентрации ультразвука
при помощи вогнутых кварцевых пластинок,
предложенных Грютцмахером1). Малл ер и Уил-
лард [1389], например, работая на частоте 5 мггц
с вогнутым кварцем, имевшим диаметр 28,6 мм
и фокусное расстояние 63, 5 мм при акустической
мощности 90 вт, получили в фокусе расчетную
силу звукам 5000 вт/см?.
Джакомини [696], Хопвуд [905] и Эрнст
[559] предложили для концентрации звука
использовать ультразвуковые линзы2). Для
уменьшения отражения звуковых волн от гранич-
ных поверхностей материал таких линз должен
быть подобран так, чтобы его акустическое сопро-
тивление рс по возможности равнялось акустиче-
скому сопротивлению окружающей среды; вместе
с тем скорость звука с в материале линзы дол-
жна отличаться от скорости звука в окружаю-
щей среде. В гл. III, § 4, п. 5 мы подробнее
остановимся на применении жидкостных линз
для получения акустических изображений. Герр
[838] для гидроакустических опытов в диапазоне
20—60 кгц построил большую линзу, наполнен-
ную четыреххлористым углеродом, имевшую диа-
метр 28 см и фокусное расстояние 90 см. Стенки
этой линзы были выполнены из алюминия толщи-
ной 0,6 мм, изогнутого по сферической поверх-
ности радиусом 110 см. Две такие линзы, будучи
расположены друг за другом, позволяли кон-
центрировать в фокальном пятне звуковые вол-
ны, излучаемые поверхностью 0,4 м?-, при этом
х) Общие соображения об эффективности исполь-
зования различных типов концентраторов ультразвука
содержатся в работе [5205].—Прим. ред.
2) Теория, расчет и применение звуковых линз
наиболее подробно исследованы в работах советских
авторов [5170, 5201, 3882, 4231, 4232, 5202, 5203].—
Прим. ред.
120
Глава II. Излучение ультразвука
Таблица 11а
ЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ В ВОЗДУХЕ, ВОДЕ И СТАЛИ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ СИЛЫ ЗВУКА
	Воздух			Вода			Сталь		
Сила звука, вт]см%	0,1	1	10	0, 1	1	10	0,1	1	10
Плотность энергии Е,							1		
эрг/см3 		30,3	303	3030	6,74	67,4	674	1,7	17,1	171
Звуковое давление Р, атм Давление излучения S,	0,0009	0,029j	0,092	0,54	1,7	5,4	3,08	9,6	30,8
дин/см2	 Колебательная скорость [7,	59,7	597	5970	13,5	135	1350	—	—	—
см/сек		216,5	685	2165	3,67	11,6	36,7	0,66	2,09	6,62
Амплитуда (при 20 кгц	17,2	54,5	172	0,29	0,92	2,92	0,053	0,166	0,527
колебаний < при 200 кгц	1,7	5,4	17,2	0,03	0,09	0,29	0,005	0,017	0,053
А, р.	( при 2 мггц	0,2	0,5	1,7	0,003	0,009	0,03	0,0005	0,002	0,005
Амплитуда (при 20 кгц	2,7-107	8,6-Ю7	2,7-108	4,6-105	1,5.106	4,6-106	8,3-104	2,6-105	8,3-105
ускорения < при 200 кгц	2,7-108	8,6-Ю8	2,7-109	4,6-106	1,5-107	4,6-Ю7	8,3-105	2,6-Ю6	8,3-Ю6
В, см/сек2 ( при 2 мггц	2,7-109	8,6-Ю9	2,7-Ю19	4,>6-107	1,5-10s	4,6-108	8,3-106	2,6-107	8,3-Ю7
на частоте 60 кгц удалось получить увеличение
силы звука в 40 раз1).
Акустическое сопротивление твердых тел
во много раз превосходит акустическое сопротив-
ление жидкостей. Тем не менее в жидкостях
можно получить хорошую фокусировку звука
при помощи плосковогнутых линз, выполненных
из материала, акустическое сопротивление кото-
рого равно акустическому сопротивлению кварца.
Для этой цели пригодны кварцевое стекло,
а также некоторые оптические стекла, такие,
например, как стекло LLF-7 (см. табл. 68).
Если поместить такую линзу на соответствующем
расстоянии от излучающего кварца (фиг. 135),
то можно достигнуть полного прохождения
излучаемых кварцем звуковых волн через
материал линзы. Для этого слой жидкости
должен иметь толщину d, составляющую целое
х) Это случайная цифра; вообще усиление по энер-
гии, даваемое звуковой линзой, может быть прибли-
женно выражено следующим образом:
~ ^2р2
где R—радиус линзы, \—длина волны в пространстве
изображений, F—фокусное расстояние линзы, —коэф-
фициент, учитывающий отражение от границ линза—
среда (в случае равенства волновых сопротивлений среды
и материала линзы	т]2—коэффициент, учиты-
вающий поглощение звука в материале линзы.—Прим,
ред.
число длин полуволн в жидкости. В этом случае
коэффициент пропускания D слоя жидкости
равен 1 (см. гл. I, § 2)1). Если г—радиус кривизны
вогнутой поверхности линзы, сс и сж—скорость
звука в стекле и в жидкости соответственноу
Фиг. 135. Ультразвуковой кварц Q с распо-
ложенной над ним стеклянной линзой L.
то фокусное расстояние линзы определяется
известным из оптики выражением
1 (Сж/Сс )
х) Предлагаемая конструкция не очень выгодна,,
так как она не исключает значительных потерь на
отражение на границе линза—жидкость.—Прим. ред.
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
121
Укажем в качестве примера, что линза из стекла
LLF-7, для которого сс—4800 м/сек, в масле,
где сж=1440 м/сек, при г=5 см обладает фокус-
ным расстоянием /=7 см.
Для изготовления таких плосковогнутых линз
можно применить и алюминий, обладающий
подходящим для этой цели акустическим сопроти-
Ф и г. 136. Ультразвуковые кварцы с расположен-
ными перед ними линзами.
влением. Некоторые соображения о классифика-
ции ультразвуковых линз, работающих вводе, да-
ет Эрнст [561]. К общим требованиям, с которыми
приходится считаться при изготовлении акусти-
ческих линз, мы еще вернемся в гл. IV, § 4, п. 5.
При малой силе звука линзы можно изготов-
лять и из плексигласа1). Нафиг. 136 показаны
две описанные Сеттом [1915, 4062, 4064] конструк-
ции, в которых ультразвуковые кварцы рабо-
тают совместно с линзами. В конструкции, при-
веденной на фиг. 136,а, кварц Q расположен
у плоской поверхности плосковогнутой линзы Р,
сделанной из плексигласа. На плоскую поверх-
ность линзы нанесен металлический слой М,
образующий передний электрод кварца; задним
х) Линзы из плексигласа были ранее подробно изу-
чены Тартаковским [4232]. Неприменимость их при
больших интенсивностях звука обусловлена значи-
тельными вязкими потерями в плексигласе.—Прим. ред.
электродом служит воздушная камера D. В кон-
струкции, изображенной на фиг. 136,6, располо-
женная перед кварцем Q плосковогнутая линза Р
закрыта слюдяной стенкой G, а плосковыпуклый
объем F между линзой и слюдяной стенкой
заполнен жидкостью. Таким образом, здесь
друг за другом расположены две линзы; их
фокусное расстояние можно в определенных
пределах менять, заменяя через трубки Е
жидкость, налитую в объем F. Дальнейшие
Фиг. 137. Фокусирование уль-
тразвуковых волн путем отраже-
ния от вогнутого зеркала.
подробности об ультразвуковых линзах можно
найти в работах Розенберга [3882, 3884] и Тарта-
ковского [4231, 4232].
Фокусирование ультразвуковых волн в одной
точке можно, наконец, получить при помощи
вогнутого зеркала, как это показано на фиг. 137.
Для наилучшего отражения такое зеркало-
выполняют из тонкого стекла или металла,
образующих крышку камеры, заполненной
воздухом.
Согласно расчетам Гриффинга и Фокса [628,.
2932], при звуковом пучке с круглым поперечным
сечением в фокальном пятне сферического реф-
лектора с фокусным расстоянием / можно с учетом
фраунгоферовой диффр акции получить макси-
мальную силу звука, равную
где Je—сила звука в падающем на рефлектор-
пучке, R—радиус пучка, а к—длина звуковой
волны. Для средней интенсивности в диффрак-
ционном спектре нулевого порядка в фокальной
плоскости теория дает значение
7b = 2,25Je(^)2.
122
Глава II. Излучение ультразвука
Применительно к пучку прямоугольного сече-
ния с размерами а и Ь Гриффинг и Фокс приводят
формулы
В более поздней работе Фокс и Гриффинг [2811]
различными методами экспериментально прове-
рили справедливость приведенных выше формул
и нашли, что обеспечиваемая ими точность
не ниже точности измерений. Работая на частоте
4,25 мггц с кварцем, имеющим площадь лишь
15x12 мм, они при полной нагрузке кварца
металлический конус /С, диаметр основания кото-
рого 27? равен диаметру излучателя, а угол при
вершине составляет 90°. Отражаясь от конуса, зву-
ковые волны попадают на внутреннюю поверх-
ность параболоида вращения Рг где претерпевают
второе отражение и далее собираются в фокусе F.
Образующей параболоида является парабола, изо-
браженная на фигуре пунктиром; вершина пара-
болы О и фокус F лежат на поверхности жидко-
сти (при этом F отстоит от основания конуса на
К). Параметр р параболы у=2рх2 определяется
подстановкой в уравнение параболы координат
произвольной ее точки, записанных в виде
%=/—(IIR/h)*y~H. Простой расчет показывает,
что сила звука на расстоянии г от фокуса
равна
Фиг. 137а. Устройство для фокусирования ультразвуковых волн (по Бароне).
Слева—схематическое изображение, справа—внешний вид.
(1200 в) получили в фокусе вогнутого зеркала
(7?=6,8 см) силу звука, равную 570 вт/см2.
При работе в воде это соответствует звуковому
давлению около 40 атм (см. также работу
Розенберга [3885])1).
Бароне [2390а] недавно показал, что сильную
концентрацию звуковых волн, исходящих от плос-
кого излучателя, можно получить, помещая перед
излучателем двойной конус или комбинацию из
конуса с параболоидом2). Схематический разрез
и внешний вид этого последнего устройства пока-
заны нафиг. 137а. Падающие вертикально снизу
вверх звуковые волны встречают на своем пути
9 Фокусирование плоских звуковых волн при
помощи вогнутого зеркала исследовано Гутиным
[5181], Рокаром [5200] и Розенбергом [5170] значи-
тельно ранее, чем Гриффингом и Фоксом. Розенбергом
[5170] рассмотрено также фокусирование сферических
волн, осуществляемое при помощи эллиптического зер-
кала.—Прим. ред.
2) Двухзеркальный концентратор иного типа пред-
ложен в работе [5204].—Прим. ред.
(H + h)W
2тс 7?r2 sin 2а ’
а градиент силы звука
d,J_ =	(H + h)W
dr	nRr3 sin 2а ’
где W—полная акустическая мощность, падающая
снизу на конус R. Таким образом, концентрация
звука оказывается тем сильней, чем меньше а,
т. е. чем меньше диаметр параболоида вращения1).
Потребляемая кварцем и расходуемая на из-
лучение звука мощность равна
772
акуст. =	(118)
х) Наряду с рассмотренными выше концентрато-
рами, обладающими осевой симметрией, получили при-
менение также и цилиндрические концентраторы.
Теория и расчет их изложены в работе [5206].—Прим,
ред.
£ 5. Пьезоэлектрические излучатели
123
•Фигурирующее в этой формуле сопротивление
называют акустическим сопротивлением из-
лучения. При двустороннем излучении оно, со-
гласно выражению (114), равно
= Ро|о^9.1Ои 0Л>	(119)
ь е^г
.а при одностороннем излучении1)
^ = Й^9’1011 ом' (120)
Используя выражения (115) и (116), для кварца
при двустороннем излучении получим
3,3- 10Wo£  1,65-102 *росо^ом, р 19а^
или
Rs = - 81°У— = 1,4'ТРоСо- ом. (1196)
zr /	г I
Аналогично при одностороннем излучении*
/?8 = 82,5росо^ ом^	(12()а)
ИЛИ
=	ом.	(1206)
Во всех этих формулах F—площадь поперечного
сечения кристалла; таким образом, при двусто-
роннем излучении излучающая поверхность рав-
на 2F, а при одностороннем—F. Сопротивления
излучения различных пьезоэлектрических из-
лучателей в условиях наиболее часто исполь-
зуемого одностороннего излучения приведены
в табл. 11.
Таким образом, мы видим, что акустическое
сопротивление излучения пропорционально акус-
тическому сопротивлению окружающей среды
р0£0. Это означает, что, как мы уже знаем, в воз-
духе излучение мало, а в жидкостях, напротив,
х) Больц [2488, 2489] получил для сопротивления
излучения кварцевой пластинки при одностороннем
излучении величину Rs=siiPocod2/4dl1F, где sn—по-
стоянная гибкости, du - -пьезоэлектрический модуль
в направлении оси X. Зна ение Rs, определяемое этой
формулой, приблизительно на 26% ниже значения,
определяемого формулой (120), а сила звука соответ-
ственно больше.Однако при выводе своей формулы Больц
допустил ошибку: составляя условия равновесия колеб-
лющегося кристалла, он исходил из статических, а не
динамических деформаций. При этом Больц, как и Би-
кар (см. выше), положил ^ц=е11/с11, что на самом деле
не так. Если в формуле Больца величину dn заменить
отношением еп/сц, то мы придем к правильной формуле
достаточно велико1). Соответственно затухание ко-
леблющегося кварца в жидкостях больше,
чем в воздухе. Сопротивление излучения рабо-
тающей в масле кварцевой пластинки толщиной
1 см и с площадью поверхности 100 см2, при дву-
стороннем излучении равно 7?s=--211 ООО ом; при
Фиг. 138. Зависимость акустического сопротивления
излучения R от частоты f.
Графики соответствуют кварцевой пластинке с площадью по-
верхности 1 см2, работающей в различных средах и излу-
чающей в одну сторону.
одностороннем излучении эта величина умень-
шается вдвое, так как излучаемая мощность воз-
растает вчетверо, а излучающая поверхность
вдвое уменьшается. На фиг. 138 приведены гра-
фики сопротивления 7?s, рассчитанные по формуле
(1206); они относятся к кварцевым пластинкам
с односторонним излучением и площадью поверх-
ности 1 см2, работающим в различных средах и
на различных частотах. На фиг. 139 в несколько
иной форме представлена зависимость произведе-
2) Ошибка автора; см. примечание на стр. 105.—
Прим. ред.
124
Г лава II. Излучение ультразвука
ния RSF от акустического сопротивления среды
росо; параметром на графике является частота.
Как следует из этих графиков, с повышением
частоты и увеличением излучающей поверхно-
сти сопротивление излучения падает.
Фиг. 139. Зависимость произведения сопротивления
излучения на действующую поверхность излучателя
RF от акустического сопротивления среды рс для квар-
цевых пластинок, излучающих в одну сторону.
Сопротивление излучения колеблющегося кри-
сталла можно также представить и в виде по-
следовательно включенного сопротивления, ко-
торое мы в дальнейшем будем обозначать R's,. Тог-
да соответствующая резонансу эквивалентная схе-
Ф и г. 140. Эквивалентная схема
для определения сопротивления из-
лучения.
а—параллельное соединение Rs и Ci,
б—последовательное соединение .Rs и С±.
ма кристалла (фиг. 140,а) примет вид, изображен-
ный на фиг. 140,6. Чтобы обе эти схемы были
эквивалентны друг другу, их полные сопротивле-
ния должны быть одинаковы, т. е. должно удо-
влетворяться равенство
__ р /_ /
CjOiRg-j s (dCj ’
которое мы можем записать в i/есколько иной
форме:
(/4"	_ р/ /
Пренебрегая в знаменателе левой части единицей
по сравнению с C[^R2S, получим
Р' —	1
As “ Cf^Rs *
Подставив вместо Rs его значение по форму-
ле (119), получим для двустороннего излуче-
ния
я-сйБ*- <121>
Однако = s/7/2ud, (D = (u/d)c1 и, следова-
тельно,
при двустороннем излучении и
.9-Ю11 ом (1216)
при одностороннем излучении.
Подставляя соответствующие кварцу значе-
ния еп, г и cv окончательно получаем
п, 11,7-107б£2	/1О1 х
*= КЛГ ™	<12,в)
при двустороннем излучении и
п/ 23,4-107^2	/1о1 х
“ (12|г>
при одностороннем излучении.
Излучаемая кристаллом акустическая мощ-
ность определится теперь выражением
Пакует. = 7?;Йфф.,	(122)
где /Эфф. — эффективное значение протекающего
через кристалл переменного тока.
Из выражений (118) и (122) вытекает фор-
мула
^эфф. “ |//?87?^Эфф..	(123)
Итак, произведение RSR'S не зависит от росо;
Иными словами, ток, протекающий через кри-
сталл, пропорционален приложенному к нему на-
пряжению и не зависит от свойств окружающей
среды. К этому вопросу мы еще вернемся
в гл. III, § 1.
Знание сопротивления излучения необходимо
для согласования кристалла с генератором вы-
сокой частоты; поэтому для максимальной отда-
чи мощности генератором и, следовательно, для
$ 5. Пьезоэлектрические излучатели
125
наиболее эффективного преобразования электри-
ческой энергии в акустическую нужно, чтобы
сопротивление излучения кварца было по
порядку величины равно внутреннему сопротив-
лению генератора, которое обычно имеет величи-
ну порядка 104 ом. Согласование сопротивлений
.можно осуществить при помощи электрической
трансформации перед кварцем или акустической
трансформации после кварца; к сожалению, до-
стижение идеального согласования на практике
наталкивается на существенные трудности (см.,
например, Хютер [943] и Занден [3940]).
Относительно высокое значение сопротивле-
ния излучения пьезоэлектрических кристаллов
.Rs на практике неудобно тем, что оно требует
подведения к кристаллу сравнительно высоких
напряжений [см. выражение (118)]. При этом воз-
растают требования к изоляции как самого кри-
сталла, так и питающей линии, что особенно
неудобно, если линия реализуется в виде гибкого
кабеля. Наряду с током возбуждения кристалла
Iq генератор высокой частоты нагружается еще
и реактивным током /с, обусловленным емко-
стями соединительной линии и самого кристал-
ла. Для компенсации этого тока параллельно
с кристаллом иногда включают соответствующую
индуктивность. При этом генератор работает толь-
ко на сопротивление излучения кристалла; од-
нако высокие требования к изоляции кристалла
и линии не устраняются и в этом случае. До не-
которой степени требования к изоляции можно
уменьшить, помещая непосредственно у излуча-
теля трансформатор высокой частоты (см., напри-
мер, фиг. 104) или включая последовательно с
кристаллом индуктивность. Это делает возмож-
ным согласование высокого сопротивления кри-
сталла с генератором при низковольтной линии.
По соображениям изоляции напряжение в
линии иногда понижают настолько, что оно ста-
новится даже меньше, чем на колебательном кон-
туре генератора. При этом, естественно, возни-
кает необходимость большой трансформации на-
пряжения у кристалла.
Второй, не электрический, а чисто акустиче-
ский способ понижения высокого входного сопро-
тивления кварца подробно исследовал Занден
[3940]. Как показал Ланжевен [3376], наклей-
вая на поверхности кварца металлические пла-
стинки соответствующим образом подобранной
толщины, можно при заданном акустическом
сопротивлении окружающей среды в широких
пределах изменять и, в частности, понижать вход-
ное сопротивление кварца. Для защиты поверх-
ности кварца иногда применяют простые полу-
волновые составные вибраторы HW, состоящие из
полуволновой пластинки кварца и наклеенной на
нее полуволновой же стальной пластинки; такой
излучатель ведет себя как обычный вибратор,
работающий колебаниями основного типа, и вход-
ное сопротивление здесь не трансформируется.
Однако, если склеить четвертьволновые кварце-
вую и стальную пластинки (излучатель EF), то
входное сопротивление уменьшается до 15% от
сопротивления обычного кристалла. При запрес-
совке тонкой кварцевой пластинки между двумя
металлическими пластинами соответствующим об-
разом подобранной толщины (излучатель FR)
входное сопротивление падает приблизительно до
9%. Уменьшение сопротивления обусловлено глав-
ным образом тем, что кварцевая пластинка в
таких излучателях оказывается более тонкой;
дополнительные же металлические пластины ком-
пенсируют реактивную составляющую акусти-
ческого сопротивления, которая имела бы место
при толстой пластинке кварца. Уменьшения вход-
ного сопротивления можно достигнуть также,
помещая перед кварцем две четвертьволновые
пластинки, выполненные из материалов с сильно
различающимися акустическими сопротивления-
ми (излучатель DF)1). Последняя конструкция,
однако, требует очень жестких допусков на тол-
щину пластин, так что теоретически достижимое
с ее помощью уменьшение сопротивления до 6%
на практике реализовать не удается.
На фиг. 141 графически представлены коле-
бания в составных излучателях четырех описан-
ных выше типов; изображенные на фигуре кривые
характеризуют распределение давлений по тол-
щине излучателей, причем давления отложены
в долях звукового давления в распространяющей-
ся от вибратора бегущей звуковой волне. Среда,
на которую работают излучатели, граничит с
поверхностями А, а поверхности В предполага-
ются граничащими с воздухом. Из фиг. 141 видно,
что в конструкциях, в которых осуществляется
трансформация сопротивлений (излучатели EF,
FR, DF), места склейки находятся в областях
х) На возможность такой акустической трансфор-
мации сопротивлений в 1947 г. указал Больц в неопуб-
ликованной работе, в которой он методами теории четы-
рехполюсников исследовал акустические системы пере-
дачи. В 1934 г. Кремер в работе «Теория четырехполюс-
ников и резонансные кривые колеблющихся стержней»
(Sitzber. Berliner Akademie, 1934, math-phys. KI. S. 1)
обратил внимание на то, что между акустическими урав-
нениями для слоя и электрическими уравнениями для
отрезка линии имеется аналогия с точки зрения рас-
пространения звука в стержнях. Недавно Нуово [1442а]
тем же методом выполнил расчет акустических «просвет-
ляющих слоев» для согласования двух сред с различаю-
щимися акустическими сопротивлениями (см. также
п. 4 настоящего параграфа).
126
Глава II. Излучение ультразвука
больших звуковых давлений; иными словами,
они оказываются здесь нагруженными очень силь-
но и это затрудняет практическую реализацию
таких излучателей.
В табл. 12 приведены теоретически возможные
и практически достижимые значения входных
г
Фиг. 141. Распределение колебаний в со-
ставных кварцевых вибраторах.
а—полуволновый составной вибратор (HW), б—со-
ставной вибратор типа EF, в—составной вибратор
типа FR, г—составной вибратор типа DF.
сопротивлений составных излучателей с акусти-
ческой трансформацией сопротивлений; указан-
ные в таблице цифры дают значения входных
сопротивлений в долях сопротивления полувол-
нового излучателя.
Таблица 12
ТЕОРЕТИЧЕСКИ ВОЗМОЖНЫЕ (Ятеор.) И ПРАКТИЧЕСКИ
ДОСТИЖИМЫЕ (Япракт.) ВХОДНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
КВАРЦЕВЫХ СОСТАВНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
Типы излуча- телей	HW	EF	FR	DF
^теор.	1,00	0,10	0,048	0,054
^практ.	1,23	0,15	0,089	0,59
Несколько лучше обстоит дело с согласовани-
ем сопротивлений в излучателях из титаната
бария. Сопротивление излучения вибраторов иа
титаната бария очень мало, и поэтому они требуют*
для своего возбуждения невысоких напряжений,
(порядка 100 в), что облегчает согласование их.
с генератором высокой частоты. Следует, однако^
иметь в виду, что огромная емкость вибраторов.-
из титаната бария приводит к появлению в систе-
ме значительного емкостного тока.
В предыдущем изложении мы принимали в.
расчет только сопротивление излучения Rs. Од-
нако, как уже было сказано в п. 2 настоящего’
параграфа, к сопротивлению излучения добав-
ляется еще и сопротивление холостого хода 7?0,
обусловленное внутренним трением в кристалле»
в той или иной мере всегда существующей в квар-
це двойниковой структурой, а также потерями в.
кварцедержателе. Как правило, сопротивление-
холостого хода превосходит теоретическое зна-
чение, даваемое формулой (99), и во многих
случаях, особенно при излучении в воздухе,,
им нельзя пренебрегать по сравнению с сопро-
тивлением излучения. Чем меньше 7?0, тем выше-
добротность кристалла Q, которая определяется
выражением
е=т=.-йс'	(123а>
где 6—введенный в п. 2 декремент затухания
ненагруженного кристалла, а С—емкость, обус-
ловленная его механической упругостью.
Для измерения 6 и 7?0 предложен ряд мето-
дов. Соответствующие схемы приводят, напри-
мер, Хигнер [821] и Беккер [213] (см. также п. 2
настоящего параграфа). Предложенный Бек-
кером метод сравнения основан на том, что на
резонансной частоте колеблющийся кристалл
представляет собой емкость с потерями. При
измерении этим методом кварц подключают
параллельно переменному конденсатору коле-
бательного контура, который индуктивно свя-
зывают с ламповым генератором и, настроив схе-
му в резонанс, при помощи электрометра или
лампового вольтметра измеряют переменное на-
пряжение на кварце. Далее, при помощи пере-
ключателя вместо кристалла в схему включается
небольшая переменная емкость, параллельно ко-
торой включено безъемкостное и безиндукцион-
ное омическое сопротивление. Включив эту вспо-
могательную емкость, изменяют ее величину,
вновь добиваясь настройки в резонанс (по макси-
муму отклонения электрометра или вольтметра),,
после чего изменением сопротивления устанав-
ливают такое же показание прибора, которое
имелось при включенном кварце. Величина сопро-
тивления равна теперь искомому значению 7?ол
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
127
Другая часто используемая схема изображена
на фиг. 142. При настройке при помощи перемен-
ного конденсатора Са колебательного контура
на резонансную частоту кварца Q показания
анодного прибора А достигают минимума. В этом
случае между клеммами В± и В2 включено толь-
ко сопротивление потерь в кварце. Далее пере-
ключателем S вместо кварца включается безъем-
костное и безиндукционное сопротивление 7?,
величина которого подбирается так, чтобы по-
лучить на приборе А те же показания, что и при
Ф и г. 142. Схема для измерения сопротивления
излучения пьезоэлектрических кристаллов.
включенном кварце. При этом величина сопро-
тивления R равна сопротивлению потерь 7?0. Что-
бы колеблющийся кристалл при таких измерениях
не демпфировался электродами и не излучал,
пластинку кристалла помещают между двумя
плоскими металлическими пластинами, причем
расстояние между этими пластинами и кристал-
лом при помощи тонких станиолевых прокладок
подбирают так, чтобы оно не было равно целому
числу Х/2.
Если при помощи такой мостиковой схемы из-
мерить сопротивление излучения Rs работающей
в жидкости кварцевой пластинки, то можно,
пользуясь одной из формул (119)—(1206), вычис-
лить росо для жидкости. Этот метод был подроб-
но рассмотрен Кэди и Мендуссом [2594], которые
показали, что, работая на частоте порядка
15л^гг^, при которой длина волны мала по сравне-
нию с размерами излучателя, и применяя не
вносящий потерь кварцедержатель, все измере-
ния можно выполнить с объемом жидкости, не
превосходящим 1 см3.
Если подводимую к кварцу электрическую
мощность обозначить через ^эл., то к. п. д. пьезо-
электрического излучателя будет равен
W
7) = -^.	(124)
W ЭЛ.
Ояма [1483], работая с кварцем диаметром
3,5 см и толщиной 6 мм, т. е. на частоте 480 кгц,
получил при электрической мощности 600 вт
к. п. д., равный 57%. Эпштейн, Андерсен и
Харден [555] на частоте 1000 кгц достигли к. п. д.,
равного 65%х).
Согласно теоретической формуле (114),из-
лучаемая кварцем энергия не зависит от частоты
и ограничена лишь опасностью пробоя в квар-
це и окружающем его масле. Пробивное напря-
жение кварца в направлении, перпендикулярном
к оптической оси, составляет приблизительно
5700 кв/см\ для трансформаторного масла эта
величина колеблется от 100 до 200 кв/см. Таким
образом, максимальная достижимая акустиче-
ская мощность ограничена пробивной прочностью
масла. При (t//d)MaKC. = 100 кв/см максимальная
сила звука равна, согласно выражению (115а),
J макс. — 1000 вт/см2. Из соображений техники безо-
пасности в расчетах следует пользоваться ве-
личиной, не превосходящей одной четверти
пробивного напряжения; поэтому на практике
значение 7маКс. не превосходит 60 вт/см2. Эпштейн,
Андерсен и Харден [555] экспериментально полу-
чили на частоте 1000 кгц силу звука 43 вт/см2.
Точность всех приведенных выше формул по-
зволяет, конечно, определить только порядок
величин. Все они выведены в предположении, что
кварц колеблется как жесткий поршень и излу-
чает плоские волны. Однако на практике, как
мы уже неоднократно указывали, это никогда не
имеет места. Кроме того, ничтожные неоднород-
ности в кварце, локальная двойниковая струк-
тура, перенапряжения и т. п. резко усложняют
все соотношения.
По вопросу о том, какие механические на-
грузки способен выдержать кварц без разруше-
ния, можно сказать следующее. Прочность
кварца на сжатие больше, чем на разрыв.
Поэтому колеблющийся кварц, как правило, раз-
рушается в момент растяжения. Если считать,
что кварц подчиняется закону Гука вплоть до
разрыва, то для пластинки толщиной d макси-
мальное допустимое растяжение
8макс. =	,	(125)
где Е — модуль упругости, а В — прочность
кристалла на растяжение в направлении коле-
баний. Следует, однако, учесть тот факт, что
кристалл находится в состоянии колебаний.
Рассмотрим малую зону dx, отстоящую на х
Э По вопросу о мощности, сопротивлении излучения
и к.п. д. кварцевых излучателей см. [4000].—Прим, ред,
128
Глава II. Излучение ультразвука
от середины пластинки; если считать, что се-
редина пластинки (х = 0) покоится, а оба кон-
да ее (x=±d/2) колеблются, то растяжение
зоны dx будет равно (BjE^dxtosa, где а опре-
деляется выражением x/X = a/2ic, или, посколь-
ку k = 2d, x/d^a/u. Максимальная амплитуда
пластинки найдется теперь интегрированием
выражения {BfE^dxzosa в пределах от 0 до
z//2, т. е. от 0 до Х/4. Итак1),
X/4	*/2
л С	{ В d * Bd
Лмакс. = -gr cosadx — у 'E'^cosada==^E'
о	о
Таким образом, максимальная сила звука, раз-
виваемая кристаллом в момент разрыва, равна
Т 1	/ Bd\*
/макс. — 2 Ро^О \ TtE)
— 2 Р°С°С Е ) ~ 2 P°C°CpiCi ) ’	2б)
где рх и ^ — плотность кристалла и скорость
звука в нем; величина В/р^ есть максималь-
ная скорость поверхности колеблющегося кри-
сталла t/макс.- В табл. 13 приведены заимство-
ванные из работы Хютера [3074] значения В
и t/макс. для кристаллов кварца и ADP, а так-
же сила звука, которую развивают эти кри-
сталлы в воде и в воздухе в момент разруше-
ния.
Таблица 13
ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ КРИСТАЛЛОВ КВАРЦА И ADP
И ДОСТИЖИМАЯ С ИХ ПОМОЩЬЮ СИЛА ЗВУКА В ВОДЕ
И В ВОЗДУХЕ
	Кварц	ADP
Проч- ность на разрыв В	7,6-108 дин/см2	1,3-10s дин/см2
Р1С1	1,5-106 г• см~2• сект1	7,7-105 г-см^-сект1
^макс.	500 см/сек	170 см/сек
/макс. в воде	2000 впг/см2	220 ет/см2
макс. :в возду- хе	0,5 вт/см2	0,06 вт!см2
х) Эпштейн, Андерсен и Харден [555], впервые
выполнившие такой расчет, не учли при выводе вели-
чины АмакС> того, что кристалл находится в состоянии
колебаний; поэтому они получили для Амакс. величину
Bd/ZE. В предыдущем издании настоящей книги была,
к сожалению, приведена эта неверная величина, на что
первым обратил внимание Хютер [3074] в 1951 г.
Приведенные в таблице значения говорят
о том, что разрушение колеблющегося в масле
кварца в общем случае происходит не за счет
его механической перегрузки, а за счет электри-
ческого пробоя в масле. Причиной разрушения
служит при этом местный нагрев, сопровождаю-
щий пробой, так как кристаллический кварц осо-
бенно чувствителен именно к неравномерному
нагреву. Это на большом числе кварцев уста-
новили Эпштейн, Андерсен и Харден. Поэтому
при всех обстоятельствах нужно особо обращать
внимание на то, чтобы не имел места пробой
в кварцедержателе. Согласно данным Бёммеля
[294], куски кварца, образовавшиеся при раз-
рыве кварцевой пластинки, выдерживают боль-
шую колебательную нагрузку, чем та, при кото-
рой произошел разрыв.
Бехман и Парсонс [2433] недавно измерили
механическими и электрическими способами проч-
ности различных пьезоэлектрических кристал-
лов на сжатие и растяжение. Полученные ими
значения приведены в табл. 14.
Таблица 14
МАКСИМАЛЬНЫЕ ПРОЧНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ
И СЖАТИЕ
Материал	Прочность на растяже- ние, кг! см2	Прочность на сжатие, кг[см%
Кварц		800	1270
Кристалл ADP		250	335
Кристалл EDT		125	160
Сульфат лития 		240	290
Все рассмотренные выше пьезоэлектрические
излучатели обладают одним общим свойством:
сколько-нибудь интенсивные колебания в них
возбуждаются лишь на определяемой размерами
излучателя основной частоте и серии дискрет-
ных частот, соответствующих собственным коле-
баниям высших порядков. Очень часто, однако,
возникает потребность в излучателе, способном
работать в некотором диапазоне частот; особенно
необходим такой излучатель для измерительных
целей. Выше (в п. 2 настоящего параграфа)
мы указывали на возможность получения диа-
пазонного излучателя при помощи клиновид-
ной пьезоэлектрической пластинки. Однако та-
кое устройство обладает очень небольшой мощ-
ностью, так как на каждой данной частоте коле-
бания возбуждаются лишь на небольшом участке
пластинки.
§ 5. Пьезоэлектрические излучатели
129
Совсем другим путем недавно пошли Холл
и Фрай [2837, 2957], связавшие пьезоэлектри-
ческий вибратор со столбом жидкости переменной
длины1). Если заставить такой вибратор ра-
ботать на собственной частоте системы кристалл-
жидкость, то, меняя длину столба жидкости,
можно в известных пределах менять и собствен-
ную частоту колебаний. В качестве жидкости
можно применять только ртуть, акустическое со-
противление которой равно 1,9-10е г-см~г-секг\
В R
Фиг. 143. Диапазонный пьезоэлектриче-
ский излучатель ультразвука.
Чтобы такое устройство обладало возможно
большим акустическим к. п. д., нужно в первую
очередь свести до минимума потери, связанные
с переходом звуковых волн из кристалла в жид-
кость и с излучением звука в стенки сосуда,
содержащего жидкость. Таким образом, встает
вопрос о наилучшей связи жидкости с поверх-
ностью кристалла и об уменьшении связи между
жидкостью и стенками сосуда. На фиг. 143
схематически изображена конструкция, предло-
женная Холлом и Фраем. Пьезоэлектрический
кристалл К, например колеблющийся по длине
кристалл ADP, укреплен в передней стенке
сосуда В, изготовленного из бальзового дерева.
Задняя стенка сосуда выполнена в виде пере-
движного поршня R, отражающая поверхность
которого также покрыта бальзовым деревом.
Весь сосуд заполнен ртутью, причем при переме-
щении поршня ртуть может вытесняться • в
дополнительный объем V через несколько имею-
щихся сбоку отверстий О. Для устранения слоя
воздуха между жидкостью и кристаллом на по-
верхность последнего наклеена металлическая
фольга М толщиной 0,05 мм, причем особые меры
принимаются к тому, чтобы и в клее не содержа-
лось пузырьков воздуха. Первые же опыты пока-
зали, что в качестве фольги лучше всего при-
менять серебряно-палладиевый сплав (60% Ag
х) Устройство, в котором кварцевая пластинка свя-
зана с жидкостным столбиком переменной длины и кото-
рое работает в качестве резонатора в диапазоне 2,2—
3 мггц, описано в 1942 г. Фоксом и Роком [634].
9 Л. Бергман
и 40% Pd). При этом образуется хорошее амаль-
гамоподобное соединение ртути с фольгой и
вместе с тем не происходит растворения мате-
риала фольги в ртути. Чтобы резко ограничить
место внутренней связи кристалла с жидкостью,
по краю кристалла электролитическим способом
наносится слой никеля, захватывающий и фоль-
гу. Такого рода излучатель, построенный Хол-
лом и Фраем, работал в диапазоне 40—80 кгц.
Его излучающая поверхность составляла 15 X
X 12 мм. В указанном диапазоне частот излуча-
тель отдавал акустическую мощность, соответ-
ствующую колебаниям основного типа в одно-
родном кристалле с такой же излучающей поверх-
ностью и при том же напряжении. Дальнейшие
подробности читатель найдет в упомянутой выше
работе, а также в работе Фрая, Холла и др.
[2840], в которой приведена теория такого диа-
пазонного пьезоэлектрического излучателя (см.
также [2638]).
В заключение настоящего параграфа следует
отметить, что амплитуду колебаний ультразву-
кового излучателя, а следовательно, и разви-
ваемую им колебательную скорость можно уве-
личить, приклеивая к колеблющейся поверх-
ности кристалла постепенно сужающийся стер-
жень. Такого рода опыты проводили Мэзон
и Вик [3512—3514]. Одна из предложенных
ими конструкций изображена на фиг. 144.
Фиг. 144. Пьезоэлектрический ви-
братор, предназначенный для полу-
чения очень больших амплитуд коле-
баний.
К торцевой поверхности полуволнового вибра-
тора Д', составленного и^ пластинок кристалла
ADP, приклеен металлический рупор 714, пло-
щадь поперечного сечения которого убывает
по мере удаления от кристалла. Длина рупора
подобрана так, что на собственной частоте кри-
сталла в рупоре укладывается целое число полу-
волн и, следовательно, он возбуждается при
резонансе. На расстоянии 1/4 от кристалла нахо-
дится узел колебаний и в этой точке может быть
расположено крепление Н.
Благодаря постепенному уменьшению пло-
щади поперечного сечения амплитуды колебаний
и колебательные скорости частиц в рупоре
130
Глава II. Излучение ультразвука
возрастают по мере его сужения. Мерой скорости
сужения рупора служит величина р, опреде-
л яемая выр ажением
F = F0e-2^,	(127)
где F—площадь поперечного сечения на расстоя-
нии I от начального сечения, имеющего пло-
щадь Fo. Если выполняется условие
(128)
см
где f—частота колебаний кристалла, а см—ско-
рость звука в материале рупора, то звуковая
энергия не отражается от боковой поверхности
рупора, а постепенно концентрируется на все
меньшей площади; амплитуды колебаний и коле-
бательные скорости соответственно возрастают1).
Так, например, в металлическом рупоре, диа-
метр которого уменьшается по длине от 50 до
1,25 мм, амплитуда колебаний и колебательная
скорость возрастают на узком конце по сравнению
с широким в 40 раз. При таком увеличении ам-
плитуды колебаний упругие деформации пере-
ходят в остаточные (пластические).
Максимальная упругая деформация в пучно-
сти колебаний, согласно формуле (40), равна
_da _ 2nfA_ U
«макс.-^-—,
м м
где U — колебательная скорость, т. е. ампли-
туда скорости частиц металла, а Л —амплиту-
да их колебаний. Если считать, что давление
и скорость частиц по площади произвольного
поперечного сечения F постоянны и поперечное
сжатие отсутствует, то, согласно закону сохра-
нения массы и импульса, колебательная ско-
т) Вуд и Лумис [2174] в 1927 г. в своих классиче-
ских опытах использовали для получения больших
амплитуд колебаний концентрацию звуковой энергии
в коническом сужающемся стеклянном стержне.
рость и удовлетворяет дифференциальному
уравнению
1 dF du си2 _ ~
~d^ + 7 ~dic dx + U ~ U’
(130)
где x — координата, отсчитываемая от широко-
го конца рупора. Пусть в начале рупора, т. е.
в точке х = 0, кристаллом развивается колеба-
тельная скорость Ue1^-, тогда решение преды-
дущего уравнения записывается в виде
и
__ sin [ср (/—%)]
sin(cp + &Z)

(131)
здесь Z — длина рупора, р определяется усло-
вием (128), ср = arccos(P/a), & = oTsin ср =
= j/a2 — р2 и, наконец, a = ш/с’м есть так на-
зываемое волновое число для металла при по-
стоянном F.
Если Z = y Хм (n= 1, 2, ...), причем для су-
жающегося рупора
., _2тс * 2тс
ТО
_sin	eRxUciu>t
sin ср
и
При х, равном целому числу Хм, мы
и = + е$1иеш,
(131а)
получаем
или, с учетом выражения (127),
Следует обратить внимание на то, что в су-
жающемся рупоре длина волны Х^ отличается
от длины волны в таком же рупоре постоян-
ного сечения Хм =- см// и притом тем сильнее,
чем больше скорость сужения, т. е. чем боль-
ше р.
Глава III
ПРИЕМ И ИЗМЕРЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА
Из методов приема и измерения длины волны,
интенсивности и поглощения звука, применяе-
мых в слышимом диапазоне, только немногие
можно использовать в области ультразвука,
да и то лишь на наиболее низких ультразвуковых
частотах, где длина волны имеет еще величину
порядка сантиметров; на более высоких ультра-
звуковых частотах эти методы непригодны,
так как обычные индикаторы оказываются ве-
лики по сравнению с длиной волны и могут слу-
жить препятствием свободному распространению
звука. Вместе с тем существует ряд особых ме-
тодов, применимых в ультразвуковом диапазоне
и притом в области наиболее высоких ультра-
звуковых частот, которые позволяют как наблю-
дать звуковые волны визуально, так и с большой
точностью измерять их длину и интенсивность.
Это главным образом разработанные в послед-
нее время оптические методы, открывшие ряд
новых областей применения ультразвука. Ниже
рассматриваются различные методы приема и
визуального наблюдения ультразвуковых волн,
причем особое внимание обращается каждый раз
на способы измерения данным методом длины
волны, интенсивности, а следовательно, и по-
глощения ультразвука.
§ 1. МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИЕМА И ИЗМЕРЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА
Предложенный Кундтом [1147, 1148] еще
в 1866 г. метод визуального наблюдения зву-
ковых волн при помощи фигур из пыли или по-
рошка применим и в ультразвуковом диапазоне
до тех пор, пока длина волны имеет еще величину
порядка миллиметров. Из порошков наилучшим
является ликоподий; будучи распылен в звуко-
вом поле, он собирается в узлах колебаний в виде
узких полосок, отстоящих друг от друга на пол-
волны; это позволяет, хотя и грубо, измерять
длину волны. Так, например, на фиг. 145 пока-
зана фотография звуковых волн, излучаемых
торцевой поверхностью кварцевого стержня, по-
лученная Штраубелем [2007]. В качестве отра-
жателя использовалась вогнутая металлическая
полоса. Видимые при помощи ликоподия узло-
вые линии позволяют совершенно отчетливо
наблюдать фокусирующее действие отражателя.
Вместо ликоподия можно применять тонкий
порошок из сердцевины бузины, кизельгур и из-
мельченный кварцевый песок [1744].
Если в замкнутой с одной стороны стеклянной
трубке возбудить стоячую звуковую волну и
ввести в трубку порошок, то можно наблюдать,
что при больших интенсивностях порошок
собирается в пучностях колебаний, образуя
Фиг. 145. Визуальное наблюдение стоячих
ультразвуковых волн при помощи ликоподия.
здесь своего рода тонкие и весьма резко ограни-
ченные шайбы, занимающие почти все попереч-
ное сечение трубки. Расстояния между этими
9*
132
Глава III. Прием и измерение ультразвука
шайбами можно измерить очень точно. Причину
этого явления следует искать в давлении излуче-
ния, под действием которого порошок собирается
в пучностях; на этом вопросе мы подробнее
остановимся в гл. VI, § 6,
Фиг. 146. Визуаль-
ное наблюдение стоя-
чих ультразвуковых
волн при помощи ку-
сочков пробки.
п. 1. Образование таких
подчас весьма своеобраз-
ных пылевых фигур в зву-
ковых полях было под-
робно исследовано Андра-
де [108].
Прекрасную иллюстра-
цию того, как маленькие
частицы удерживаются
в пучностях стоячей вол-
ны в воздухе, дает фиг. 146.
Звуковые волны исходят
здесь из помещающегося
слева наверху излучателя
и отражаются от рефлек-
тора, расположенного сле-
ва внизу. Кусочки проб-
ки, вносимые пинцетом в
удерживаются в пучно-
поле стоячей волны,
стях, располагаясь на расстоянии Х/2 друг от
друга.
Особую роль пылевой метод играет в опре-
делении скорости распространения звука в твер-
дых стержнях. Так, например, на фиг. 147 пока-
заны полученные при помощи ликоподия узло-
вые точки колебаний стеклянного стержня диа-
метром 8 мм, возбужденного на частоте 285 кгц.
UIINIIIIMII
Фиг. 147. Визуальное наблюдение при по-
мощи ликоподия стоячих волн в колеблю-
щемся по длине стеклянном стержне.
Звуковые волны в твердых телах можно фикси-
ровать также при помощи густого масла и горя-
чего подкрашенного парафина [2174] (см. также
гл. VI, § И). В жидкостях стоячие звуковые
волны можно, согласно Бойлю и Леману [12,
337, .338, 346], наблюдать при помощи коксового
порошка, который в жидкости тонет весьма мед-
ленно и при наличии звуковых волн собирается
в пучностях колебаний. При этом на дне сосуда
образуется картина стоячих волн. Дёрзинг [517]
наблюдал визуально и измерял длину волны коле-
баний звукового диапазона в жидкостях при
помощи тонко измолотой и хорошо просушен-
ной пемзы. Для наблюдения узловых линий
стоячих волн в жидкостях, направленных по
вертикали, Сёренсен [1965] с большим успехом
использовал распыленный липовый уголь. Для
наблюдения узлов стоячих волн в жидкостях
применяются также взвесь кварцевого порошка
в воде [1964] и красных кровяных телец в
воде [18] (см. также [117]).
Очень убедительные опыты по исследованию
того, в каких местах стоячих звуковых волн в
жидкостях устанавливаются малые твердые ча-
стицы, провел недавно Ангерер [2325, 2326, 2331].
Для этой цели он подвешивал в воде на тонких
нитях маленькие шарики из стекла и пробки,
располагая их в горизонтальном направлении.
При возбуждении в воде стоячей звуковой волны
(/=30 кгц, Х=5 см) можно было наблюдать,
как шарики быстро смещались в пучности коле-
бательной скорости и устанавливались там (см.
гл. VI, § 6, п. 2).
Тот факт, что стоячие волны во взвесях
и эмульсиях приводят к образованию периоди-
ческих скоплений, был впервые показан Мари-
неско [1287]; позднее он был более подробно
исследован Золльнером и Бонди [1964]. Мы
вернемся к этому вопросу в гл. VI, § 6,
п. 2.
В воздухе при помощи порошков можно наб-
людать также и бегущие волны. Это показали
Бойль и др. [12, 333, 3381, Штраубель [2007]
и Гроссман и Гидеман [752]. Благодаря давле-
нию излучения появляется поток воздуха вдоль
направления распространения звуковой волны,
который сдувает порошок с подложки в тех
местах, где имеется звуковое поле. Два харак-
терных примера такого рода показаны на
фиг. 148. Источниками звуковых волн здесь слу-
жат два одинаковых кварцевых стержня, располо-
женные на различном расстоянии друг ог друга
и излучающие своими торцевыми поверхностями.
Так же как и в оптике при прохождении света
через параллельные щели, мы наблюдаем здесь
интерференционные явления, благодаря которым
характеристика направленности получается тем
более острая, чем ближе друг к другу располо-
жены кварцевые стержни. Строгое исследование
распространения звуковых волн при помощи та-
ких простых методов, конечно, ‘ невозможно;
они служат в основном для грубых прикидок
и для демонстрационных целей1).
Бойль и др. [327, 334, 3451 неоднократно
показывали, что для визуального наблюдения
стоячих звуковых волн в жидкостях можно ис-
х) См. также [5208].—Прим. ред.
g 1. Механически^ методы приема и измерения ультразвука
Ш
пользовать образующиеся в жидкости под дейст-
вием ультразвука пузырьки газа. При этом нужно
различать два случая: если пузырьки газа имеют-
ся в жидкости до облучения или возникают
Фиг. 148. Характеристики излучения двух ультра-
звуковых кварцев.
а —при большом и б—при малом расстоянии между
кварцами.
в процессе облучения из растворенного в жид-
кости газа (см. гл. VI, § 7), то пузырьки газа
собираются в узлах давления, т. е. в пучностях
колебаний, и удерживаются здесь в слегка дро-
жащем состоянии. Это, чв частности, показали
опыты Ангерера [2325,2326, 2331 ], а также Голд-
мана и Ринго [2905]. Сила, перемещающая пу-
зырьки в пучности колебаний, обусловлена в пер-
вую очередь давлением излучения. Бойль и др.
провели при помощи газовых пузырьков весьма
точные измерения длин волн в жидкостях на
частотах до 500 кгц. Скопление пузырьков газа
в пучностях стоячей волны в метаноле на частоте
22 кгц отчетливо видно на фиг. 148а. Стоячая
волна образуется в вертикально расположенном
сосуде за счет отражения от поверхности жид-
кости. На поверхности имеется пучность коле-
баний; пузырьки газа собираются в плоскостях,
удаленных от поверхности соответственно на
Х/2, 2к/2, Зк/2 и т. д.
Если, однако, в отличие от предыдущего слу-
чая жидкость достаточно хорошо обезгажена,
то при достаточно большой интенсивности звука
в пучностях давления могут возникнуть полые
пузырьки, обусловленные кавитацией (см. гл. VI,
§ 7). Такие полости, возникающие и исчезающие
в течение периода колебаний, проявляются в стоя-
чей волне в виде блестящих непрозрачных зон.
На это указывает, например, Золльнер Ы962].*
На фиг. 148а эти зоны кавитации можно видеть по-
середине между областями скопления пузырьков
газа. Поскольку кавита-
ция оказывает и химичес-
кие действия, в стоячих
звуковых волнах боль-
шой интенсивности пуч-
ности давления можно
распознавать по измене-
нию окраски (обесцвечи-
вание раствора перман-
ганата калия) (Войте
[249]).
Для визуального на-
блюдения сильных стоя-
чих волн в воздухе,
образующихся в трубах,
можно использовать спо-
соб, предложенный Дво-
раком [537] и заключаю-
щийся в том, что в трубу
наливается немного жид-
кости. Поскольку дав-
ление в узлах колебаний
повышается, жидкость
Фиг. 148а. Визуаль-
ное наблюдение стоячей
ультразвуковой волны
в метаноле по скопле-
ниям пузырьков газа
в пучностях колебаний.
выжимается из узлов и периодически поднимается
в пучностях колебаний; это явление можно на-
Ф и г. 149. Визуальное наблюдение стоячих волн
в трубах при помощи жидкостей.
а — при малой силе звука, б—при средней силе звука,
в—при большой силе звука.
блюдать при помощи своеобразной теневой проек-
ции. На фиг. 149 показаны такие фотографии,
полученные Брандтом и Фройндом [352] и соответ-
1’34
Глава IIL Прием и измерение ультразвука
ствующйе волнам различной интенсивности.
В качестве жидкости Брандт и Фройнд исполь-
зовали суспензию экстракта рыбьей чешуи в аце-
тоне и освещали ее сверху. Когда сила звука в
трубе достигает определенного предела, жидкость
Фиг. 150. Картина стоячей
звуковой волны в воздухе.
разрывается на отдельные части (фиг. 149,6)
и при дальнейшем увеличении силы звука раз-
брызгивается тонким слоем поперек трубы в пуч-
ностях колебаний (фиг. 149,в). Впоследствии
Фиг. 151. Визуальное наблюдение
стоячих волн в воздухе при помощи
капелек жидкости.
а —отчетливо видны полоски тумана спирта
в пучностях скорости стоячей волны, б—по-
лоски тумана конденсировались в отдель-
ные капли.
Брандт и Фройнд [356] следующим образом усо-
вершенствовали этот метод для измерительных
целей. Они используют расположенные в пуч-
ностях колебаний и искривленные наподобие
цилиндрических линз слои жидкости в качестве
оптических систем; над трубой, на расстоянии
1—2 м от нее, помещается лампа накаливания,
прямая нить которой перпендикулярна к трубе;
свет от этой лампы проходит через слои жид-
кости, служащие оптическими системами, и от-
брасывается на экран, расположенный под тру-
бой. При этом на экране получается система
ярких полос (фиг. 150), позволяющая произво-
дить весьма точное измерение длины ультразву-
ковых волн в газах. Для устранения мешающих
влияний следует выбирать жидкость с малым
давлением насыщенных паров.
Очень интересный способ визуального наблю-
дения стоячих ультразвуковых волн большой
интенсивности, основанный на конденсации па-
ров спирта, предложили Бюкс и Мюллер [383].
Если на торцевую поверхность колеблющегося
кварцевого стержня, на расстоянии нескольких
Фиг. 152. Стоячая звуковая вол-
на перед магнитострикционным из-
лучателем, видимая благодаря кап-
лям жидкости.
полуволн от которого расположен отражатель,
нанести каплю спирта, то спирт испарится и пары
его сгустятся в пучностях скорости стоячей
звуковой волны, образовав полоски- тумана,
из которых в дальнейшем выпадут капельки
спирта. В конце концов в каждой пучности обра-
зуется по одной капле диаметром приблизи-
тельно 1 мм; эти капли удерживаются здесь
в течение длительного времени, вплоть до
полного испарения. Это явление показано
на фиг. 151. Расположенный слева кварцевый
стержень излучает колебания с частотой 91 кгц,
§ 1. Механические методы приема и измерения ультразвука
135
что соответствует длине волны в воздухе 3,63 мм.
На фиг. 152 показан аналогичный опыт, про-
веденный Тиде [2056] при помощи описанного
в гл. II, § 4, п. 3 магнитострикционного вибра-
тора на частоте 20 кгц. В вибраторе вдоль его
оси сделано отверстие, выходящее на торцевую
излучающую поверхность; через это отверстие
в поле впрыскивается тонкая струя воды, ко-
торая благодаря колебаниям распыляется. Да-
лее в узлах давления собираются неподвижные
водяные капли диаметром до 1 см\ они окружены
облачками тумана.
Согласно данным Брандта и Фройнда [352]
и Пирсона [1547], визуальноенаблюдение ультра-
звуковых волн в трубке Кундта возможно также
при помощи табачного дыма, тумана из нашатыря,
соляной кислоты и других веществ. Под дей-
ствием ультразвука происходит коагуляция ча-
стиц дыма или тумана, которые затем быстро сби-
ваются в пучности колебаний. Для звуковых
волн слышимого диапазона этот метод был пред-
ложен Штроманом [2015]. Паркер [1506] изме-
рял длину волны ультразвуковых колебаний с
частотой 92—800 кгц в воздухе, кислороде и азо-
те при помощи дыма окиси магния. Применяя
туман соляной кислоты, можно на полиро-
ванной цинковой пластинке получить фигу-
ры травления, аналогичные пылевым фигурам
Кундта.
Описанные выше механические методы слу-
жат лишь для индикации ультразвука и грубого
измерения длины волны. Обратимся теперь к ме-
ханическим методам, позволяющим измерять
силу звука и плотность звуковой энергии. Как
следует из выражений (8), (10) и (21 в), эти ве-
личины можно получить путем измерения коле-
бательной скорости частиц среды, перемен-
ного звукового давления или давления излу-
чения.
Для измерения колебательной скорости U
в слышимом диапазоне служит, как известно,
звукометрический диск (диск Релея). Его с ус-
пехом можно использовать и в низкочастотной
части ультразвукового диапазона, особенно при
измерениях в воздухе; об этом свидетельствуют,
например, работы Гартмана и др. [790]. Звуко-
метрический диск обычной конструкции пред-
ставляет собой круглый диск, подвешенный на
тонкой закручивающейся нити и ориентирован-
ный под некоторым углом к направлению рас-
пространения звука.
Пусть D—вращающий момент, действую-
щий на диск в звуковом поле, г—радиус диска,
р—плотность окружающей среды, а—угол между
нормалью к поверхности диска и направлением
распространения звука; тогда колебательная
скорость частиц среды U, согласно теории, раз-
работанной Кёнигом [1097], определяется вы-
ражением
= (132>
Вращающий момент, измеряемый в дин-см, за-
висит от упругих свойств нити подвеса и должен
быть найден экспериментально, например, при
помощи крутильных колеба-
ний. Для прямоугольного зву-
кометрического крылышка вы-
соты h и ширины b выраже-
ние (132) принимает вид
'	^2 = ~ hh2D-b-- (132а)
п pho2 sin 2а '	7
Основным преимуществом та-
кого индикатора колебатель-
ной скорости является незави-
симость его показаний от ча-
Ф и г. 153. Про-
дольный разрез
индикатора с зву-
кометрическим
крылышком.
стоты, сохраняющаяся до тех
пор, пока размеры диска малы
по сравнению с длиной звуко-
вой волны. Максимальный до-
пустимый при заданной длине
волны размер диска определяет-
ся соотношением £)/Х<0,13.
По этим соображениям диск
Релея до сих пор применялся
только в низкочастотной части
ультразвукового диапазона.
Кейдель [3239] заменил не-
давно обычный диск Релея мно-
жеством маленьких дисков,
укрепленных на сетке из стек-
лянной проволоки. Чтобы на
поведении каждого из маленьких дисков не
сказывалось влияние соседних дисков, расстоя-
ние А между их центрами должно удовлетворять
условию A>3D.
На фиг. 153 показан продольный разрез
индикатора с звукометрическим крылышком,
описанного Гартманом [790]. Размеры собствен-
но крылышка S равны 2x40x0,02 мм. Оно
подвешено на кварцевой нити Q толщиной при-
близительно 5 р, укрепленной своим верхним
концом в металлическом штифте А. К нижней
части крылышка S крепится несколько более
толстая кварцевая нить, несущая в середине
листик слюды С, а на нижнем конце—отсчет-
ное зеркальце М. Зеркальце М И слюдяной ли-
стик С помещены в закрытую снизу латунную
трубку 7?, заполненную демпфирующей жид-
136
Глава III. Прием и измерение ультразвука
костью. Верхняя часть прибора заключена в ме-
таллическую сетку G, защищающую прибор от
случайных воздушных потоков. При расстоя-
нии до экрана 2 м пределом чувствительности
Фиг. 154. Масляный фонтан, образованный звуко-
выми волнами.
а—от плоской кварцевой пластинки, б—-от вогнутого кварца.
прибора является £7=0,01 см/сек\ отклонение
зайчика составляет при этом 1 мм. Согласно
выражениям (16а) и (10), такой колебательной
скорости ссответствует в воздухе звуковое дав-
ление Р=0,4 бар и сила звука J=0,0022
эрг!см2-сек. Звукометрический диск обладает еще
одним важным преимуществом: его легко кали-
бровать при помощи постоянного потока. Вопрос
о сравнительной точности измерений при помо-
щи звукометрического диска и другими метода-
ми рассмотрен в работе Веста [4398] (см. также
Костере [4806]).
Вторая величина—переменное звуковое дав-
ление Р—в ультразвуковом диапазоне не может
быть измерена механическим способом. При-
меняемые в слышимом диапазоне мембраны в уль-
тразвуковом диапазоне непригодны, так как
размеры их оказываются велики по сравнению
с длиной волны.
Зато в ультразвуковом диапазоне для опре-
деления силы звука можно использовать тре-
тью величину — давление излучения S. Его
можно наблюдать как на внесенных в звуко-
вое поле препятствиях, так и на поверхности
жидкости в месте падения на нее звуковой
волны.	'	1
В последнем случае, как известно, образует-
ся ультразвуковой фонтан; два типичных при-
мера таких фонтанов изображены на фиг. 154.
Прекрасные моментальные фотографии масля-
ных фонтанов приводит Зейдль [4053]. Перво-
причиной фонтана является давление излучения;
поэтому высота масляного фонтана должна быть
однозначно связана с плотностью энергии Е
или силой звука J. Эта зависимость, полученная
на основании измерений Оямы [1483, 1484],
изображена на фиг. 1551).
Кансе [407, 2604] указывает, что если две
плоские звуковые волны одинаковой частоты
падают снизу наклонно на поверхность
жидкости, то в той области, где эти волны интер-
ферируют друг с другом, образуется комбинаци-
онная стоячая волна, под действием которой
благодаря наличию давления излучения по-
верхность жидкости принимает неизменную во
времени волнообразную форму. Измеряя рас-
стояние между гребнями этой стоячей волны,
которая может быть оптически воспроизведена
в увеличенном масштабе, можно определить
длину волны комбинационного колебания и,
зная углы падения первичных волн, скорость
распространения звука в жидкости.
Ф и г. 155. Зависимость высоты масляного фонтана
от силы звука.
Прекрасные опыты, особенно отчетливо под-
твердившие существование ланжевенова давле-
ния излучения провели Гертц и Менде [845]. Они
исследовали действие давления излучения при
прохождении ультразвука через границу между
двумя жидкостями. В первом опыте в стеклянный
х) Обработка экспериментальных данных Туман-
ского [2078] дает результаты, несколько отличаю-
щиеся от изображенных на фиг. 155; высота масляного
фонтана оказывается пропорциональной первой степени
силы звука [3883].—Прим. ред.
§ 1, Механические методы приема и измерения ультразвука
137
цилиндр наливается четыреххлористый углерод,
поверх которого наливается слой воды; снизу
на границу раздела обеих жидкостей направляет-
ся ультразвуковой луч. Акустические сопротив-
ления рс обеих жидкостей различаются между
собой менее чем на 1%, поэтому возникающее
на границе между жидкостями отражение пре-
небрежимо мало (см. гл. I, § 2). Тем не менее
Ф и г. 156. Фонтан жидкости, обусловленный давле-
нием излучения.
а —вода налита поверх четыреххлористого углерода, б—вода
налита поверх анилина.
в воде образуется мощный фонтан четыреххло-
ристого углерода (фиг. 156, а). Следовательно,
появление давления излучения связано отнюдь
не с отражением на границе раздела. Явление
это объясняется следующим образом.
Ультразвуковая волна проходит через гра-
ницу раздела практически без отражения.
Таким образом, находящийся на границе слой
жидкости ведет себя, если смотреть снизу, как
полностью поглощающий поршень; звуковое
поле перед таким поршнем имеет характер бегу-
щей волны. Согласно Ланжевену, со стороны
четыреххлористого углерода при этом дей-
ствует давление pQ~\~Ev где £4—плотность энер-
гии в четыреххлористом углероде. Со стороны
воды слой жидкости на границе раздела ведет
себя как плоская излучающая мембрана и на
него, согласно Ланжевену, действует давление
р0+Е2, где Е2—плотность энергии в воде.
Таким образом, результирующее давление в на-
правлении распространения ультразвука со-
ставляет Ег—Е2. Сила звука бегущей волны
J в обеих жидкостях должна быть одинакова;
с другой стороны, в бегущей волне J=Ec\
следовательно, Е-^^Е^. Таким образом, в сре-
де с большей скоростью звука (в воде) плотность
энергии меньше. Поскольку речь идет о разности
Ег—Е2 в случае равных акустических сопротив-
лений обеих жидкостей, на границе их раздела
образуется фонтан, направленный независимо
от направления распространения звука в сто-
рону жидкости с большей скоростью звука.
Скорость звука в воде больше, чем в четырех-
хлористом углероде, и поэтому в воде появляет-
ся фонтан четыреххлористого углерода, как
это показано на фиг. 156, а. Если направить
звуковой луч из воды в четыреххлористый угле-
род, то фонтан все равно будет направлен в сто-
рону воды, хотя направление распространения
звука изменится на обратное.
Во втором опыте Гертц и Менде расположили
слой воды над анилином. Акустические сопро-
тивления воды и анилина различны. Однако,
поскольку скорость звука в анилине больше,
чем в воде, плотность энергии в нем меньше,
чем в расположенной над ним воде. Поэтому
и фонтан направлен теперь, как это показано
на фиг. 156, б, в сторону анилина, т. е. в сто-
рону, противоположную направлению распро-
странения звуковой волны. Сведения о других
опытах Гертца и Менде читатель найдет в их ори-
гинальной работе [845].
Если переход звуковой волны из одной среды
в другую сопровождается отражением на границе
обеих сред, то
= ^2^2’
где 7—оцениваемый по амплитудам коэффициент
отражения на границе [коэффициент 7 эквива-
лентен определяемой выражением (25а) величине
R'=(m—1)/(т+1)]. Таким образом, согласно
выражению (21г), давление излучения на гра-
нице двух сред
<133>
следовательно, при достаточно большом cjc2,
когда плотность энергии позади границы раз-
дела больше, чем Ег (I+72) перед границей, Sl
отрицательно, т. е. направлено в сторону, про-
тивоположную направлению распространения
звуковой волны.
Если перед полностью отражающим рефлек-
тором образуется стоячая звуковая волна, то
давление излучения у поверхности рефлектора
также будет равно плотности энергии Е вблизи
рефлектора. Обозначим, как и прежде, силу
звука в бегущей волне через J; тогда Е—ЪЛс
и для давления излучения у рефлектора можем
138
Глава III. Прием и измерение ультразвука
написать выражение
Sl = дин!см2.
Согласно выражению (16в), J пропорцио-
нально Р2 и Д2; следовательно, SL пропорцио-
нально квадрату звукового давления и квадра-
ту амплитуды колебаний частиц среды.
Применительно к пьезоэлектрическому из-
лучателю можно, согласно выражениям (118)
и (122), ' написать
Заменяя
Точное измерение давления излучения может
быть произведено при помощи радиометра. Этот
прибор, впервые использованный для акусти-
ческих измерений Альтбергом [102], в основе
своей представляет собой своего рода крутиль-
ные весы; на одном их конце имеется слюдяной
листик, на который воздействует звуковое поле,
а на другом—небольшой противовес. Такое
устройство показано на фиг. 157,а.
При измерении давления излучения отсчи-
тывают угол, на который нужно повернуть нить
подвеса, чтобы диск радиометра принял перво-
начальное направление, перпендикулярное по
отношению к направлению распространения зву-
ка. Для правильных измерений необходимо,
Фиг. 157. Крутильные весы
(радиометры) различных типов.
Rs и R's их выражениями по формулам (120а)
и (121г), получим
L/2	Z2
Sl = ^-9^ = ^2	(134)
1 Ро^о 2 Рос!	v '
где kv k2—константы.
При постоянном давлении излучения, т. е.
при постоянной плотности энергии в среде как
ток, протекающий через пьезоэлектрический
излучатель, так и приложенное к нему напря-
жение оказываются пропорциональными б?0]Лр0.
Номото, Окуй и Икеда [3663] проверили эту
зависимость на большом числе жидкостей и убе-
дились, что она всегда удовлетворяется.
чтобы звук не воздействовал на обратную сто-
рону диска. Это условие обычно выполняется
благодаря малости длины ультразвуковых волн.
Давление излучения, развиваемое на передней
стороне диска радиометра, тем больше, чем
лучше отражение звука, т. е. чем меньшее
количество звуковой энергии проходит сквозь
диск.
Бойль и др. [338] при акустических измере-
ниях в жидкостях использовали в качестве кры-
лышек радиометра две параллельные слюдя-
ные пластинки, между которыми имелся воздуш-
ный зазор или помещалась металлическая плас-
тинка соответственно подобранной толщины. На
фиг. 157, б, в и г показаны радиометры еще
g 1. Механические методы приема и измерения ультразвука
139
нескольких типов, также использованные и опи-
санные Бойлем [336]. В системе, показанной
на фиг. 157, б, круглый отражающий диск укре-
плен своим краем на нити подвеса, которая на-
тягивается подвешенным к ней внизу грузом.
Конструкция, изображенная на фиг. 157,в,
отличается от предыдущей тем, что нить под-
веса здесь туго натянута в рамке. Противовес
отражающему диску в обоих этих случаях не
требуется, если диск выполнен в виде воздушной
камеры, соотношение веса и объема которой
подобрано в соответствии с удельным весом жид-
кости, и собственный вес диска компенсируется
весом вытесняемой им жидкости. Наконец, си-
стему, показанная на фиг. 157, а, состоит из
двух одинаковых круглых дисков, укрепленных
на нижнем конце нити подвеса перпендикулярно
друг к другу. При этом горизонтально располо-
женный диск служит противовесом и демпфером.
В радиометрах трех последних типов за счет дав-
ления излучения S на диск действует сила
7rr2S, где г—радиус диска. Развиваемый при этом
вращающий момент равен т?г33. Применительно
к конструкции, показанной на фиг. 157, г, из
этой величины нужно вычесть вращающий мо-
мент, обусловленный воздействием давления из-
лучения на торцевую поверхность горизонтально
ориентированного диска. Поскольку у искрив-
ленной торцевой поверхности этого диска стоя-
чих волн не возникает, давление излучения со-
ставляет здесь S/2. Вращающий момент, прило-
женный к торцевой поверхности, равен, следо-
вательно,
k 2-^ = kr2dS,
где d—толщина диска, a k—коэффициент, учи-
тывающий диффракцию и рассеяние звука у
узкой торцевой поверхности; значение коэф-
фициента k лежит между 0,8 и 0,9. Результи-
рующий вращающий момент составляет, таким
образом, (тсг3—kr^S.
Применительно к жестким и очень тонким
дискам радиометра Кинг [1044] вывел точные
формулы для давления излучения, учитываю-
щие влияние диффракции и инерции. Кинг
[1043] вычислил также давление излучения
на поверхности твердого шара в среде без тре-
ния1). Клейн [1051, 1053] сконструировал сфе-
рические крутильные весы для абсолютных из-
мерений в ультразвуковом диапазоне. Фокс
и Рок [630] измеряли давление излучения по
отклонению весьма малого шара, подвешенного
на кварцевой нити. Клайз, Эррера и Сак [440]
также используют в качестве радиометра при
измерениях поглощения звука полый шар, укре-
пленный на рычаге крутильных весов и облучае-
мый звуковой энергией снизу в вертикальном
направлении1) (см. также Вада [4352]).
Прецизионный акустический радиометр для
измерений в ультразвуковом диапазоне в возду-
хе описан Гартманом [790], который, кроме то-
го, провел сравнительные абсолютные измере-
ния плотности звука при помощи звукометриче-
ского диска и радиометра [2967].
Весьма чувствительный акустический радио-
метр описан Буссом [394]. Этот прибор состоит
из небольшой алюминиевой пластинки, покры-
той с передней стороны пробкой и подвешенной
на бифилярной нити на малом расстоянии от
неподвижной металлической пластинки. Обе
пластинки образуют небольшой конденсатор.
Благодаря давлению излучения расстояние меж-
ду пластинками уменьшается; обусловленное
этим изменение емкости можно весьма точно из-
мерить по изменению анодного тока в усилитель-
ной схеме с высокочастотным колебательным кон-
туром. При длине маятника 22 см и весе 7,5 г
такой прибор позволяет измерить давление излу-
чения, равное 0,8 дин/см2.
Микрорадиометр с электромагнитным воз-
вращающим моментом, работающий в диапазо-
не 1СН—103 дин/см2, описан Мотулевич, Фабе-
линским и Штейнгаузом [3595].
Сёренсен [1965] описывает весы для измере-
ния давления излучения весьма мощной звуковой
волны, распространяющейся в масле в верти-
кальном направлении. Преимущество этих весов
состоит в том, что давление излучения урав-
новешивается передвигающимся грузом и отсчи-
тывается непосредственно в г/см2. Кроме того,
отражающая пластинка, оставаясь неподвижной
в процессе измерений, не изменяет своего поло-
жения в звуковом поле; таким образом, ход
звукового луча не нарушается—падая нормаль-
но на пластинку, он лишь отражается от нее
и частично поглощается ею. Недавно Клейн
[1052] построил простые, но весьма чувстви-
тельные весы для измерения давлений; они со-
стоят из круглого металлического диска, под-
вешенного горизонтально на спиральной пру-
жине, укрепленной своей средней частью. При
падении звуковых волн снизу на диск последний
благодаря давлению излучения слегка припод-
х) Результаты расчетов Кинга были эксперимен-
тально проверены Соколовым [5216].—Прим. ред.
х) Радиометр с шариком описан Соколовым
[5215].—Прим. ред.
140
Глава III. Прием и измерение ультразвука
Фиг. 158. Изме-
ритель давления из-
лучения.
нимается, пружина разгружается и диск пово-
рачивается; другими словами, смещение пластин-
ки по вертикали преобразуется здесь в легко
отсчитываемую деформацию вращения. Несмо-
тря на грубую конструкцию, при соответствую-
щем выборе размеров пру-
жины удается получить хо-
рошую чувствительность.
Чтобы обеспечить полное
отсутствие звукового поля
за диском, он помещается
в отверстие в неподвижной
пластинке. Весы для изме-
рения давления излучения
звуковой волны, распро-
страняющейся в жидко-
сти в горизонтальном на-
правлении, описывает Ояма
[1483]. Простой измеритель
давления излучения, при-
годный лишь для относи-
тельных измерений, описан Маловым и Ржевки-
ным [1283]. Их прибор состоит из тонкого алю-
миниевого рычага, вращающегося вокруг гори-
зонтальной оси и несущего на нижнем конце ма-
ленький диск, на который воздействует звуковая
волна. Отклонение рычага, вводимого сверху
в исследуемое звуковое поле, может быть отсчи-
тано по шкале1) (см. также новую работу Фло-
риссона [2805]).
Ф и г. 159. Разрез измерителя давления из-
лучения, показанного на фиг. 158.
На фиг. 158 изображен измеритель давления
излучения, выпускаемый фирмой «Сименс-Рай-
нигер Верке» (Эрланген) (см. также Фидлер
[2790]). Принцип действия этого прибора ясен
из разреза, представленного на фиг. 159. В за-
полненном водой сосуде на конце рычага весов
Э Радиометр с крылышком, предназначенный для
работы в жидкостях с большой вязкостью, описан
Михайловым и Гуревичем [3563].—Прим. ред.
помещается отражающий диск IF, поверхность
которого для устранения направленного отраже-
ния и образования стоячих волн выполнена в ви-
де множества маленьких конусов. Перемещение
рычага весов передается стрелке Z, которая пе-
редвигается относительно шкалы, проградуиро-
ванной в вт/см2. Источником возвращающей си-
лы служит спиральная пружина S; прибор уста-
навливается на нуль при помощи корректора N.
При измерениях отверстие над мембраной /И
заполняется водой, в которую погружается из-
лучатель звука.
Для устранения обратной реакции на кварц
стоячих волн, устанавливающихся между диском
и излучателем, можно использовать весы, пред-
ложенные Баумгардтом [189], в которых пла-
стинка заменена тупоугольным слюдяным кону-
сом, заполненным воздухом. Звуковые волны
падают на вершину конуса и отражаются в сто-
роны. Если боковые стенки сосуда покрыть зву-
копоглощающим материалом (асбестом, ватой,
стеклянным волокном и т. п.), то устраняется
какое бы то ни было возникновение стоячих волн.
При падении звуковых волн под углом а по
отношению к поверхности конуса давление излу-
чения, приходящееся на единицу поверхности,
составляет
с 2J о
- о = — cos2a..
с
«Физико-техническое объединение» в Браун-
швейге выпустило недавно прибор для измере-
ния давления излучения [4904], разработанный
на основе предложения Энгберта. В этом прибо-
ре давление излучения измеряется при помощи
поплавка, работающего по принципу ареометра.
Разрез прибора изображен на фиг. 160. Попла-
вок S со всех сторон окружен хорошо обезгажен-
ной водой и погружен своей нижней цилиндри-
ческой частью в сосуд G, заполненный четырех-
хлористым углеродом. При падении на поплавок
сверху звуковых волн он опускается вниз; сте-
пень его погружения, отсчитываемая по делени-
ям шкалы Т, является мерой интеграла от дав-
ления излучения по поверхности поплавка. Обра-
щенная к звуковому пучку поверхность поплав-
ка выполнена в виде вогнутого конуса с углом
раскрытия 130°. Благодаря этому поплавок авто-
матически центрируется относительно звукового
пучка. Расположение поплавка в сосуде с водой
можно менять, поднимая или опуская приспособ-
ление Л, на котором стоит сосуд с четыреххлори-
стым углеродом. Над поплавком наклонно рас-
положена пластинка алюминиевой фольги F тол-
щиной порядка нескольких микронов; она слу-
£ 1. Механические методы приема и измерения ультразвука
141
жит для отвода от поплавка потоков жидкости.
Для устранения стоячих волн дно прибора выло-
жено толстым (толщиной порядка нескольких
сантиметров) слоем стеклянного волокна или
стекловойлока. Калибровка устройства осуще-
ствляется при помощи цилиндрических алюми-
ниевых разновесов. Если вес разновесов в воде
Фиг. 160. Разрез прибора,
предназначенного для измере-
ния акустической мощности.
составляет G, глубина погружения поплавка
под действием звука—sa, под действием разно-
весов—se и, наконец, в состоянии покоя—sr,
то общая мощность падающего на поплавок зву-
кового пучка определяется по формуле
G - 981с (sa — sr)-100	4,9-10-3c(Sa__Sr)
,2-107(se sr) cos* 2a-Z) (se — sr) cos2a-D ’
где c—скорость звука в воде (с—149720 см/сек
при 25° С, температурный коэффициент равен
+250 см/сек-град), D—коэффициент пропуска-
ния фольги в процентах, a—угол падения зву-
ковых волн на коническую поверхность поплавка
(а=25°). Средняя плотность мощности, созда-
ваемая излучателем звука, определяется как
частное от деления развиваемой им общей мощ-
ности на площадь его излучающей поверхности;
для измерения этой величины перед излучате-
лем можно устанавливать круглые бленды R,
имеющие различные отверстия и не вносящие
обратной реакции. В качестве материала для та-
ких бленд хорошо зарекомендовала себя древеси-
на болотной ольхи; будучи покрыта водонепро-
ницаемым и прочным по отношению к ультразву-
ку лаком, она ведет себя как воздушная подушка.
В заключение следует остановиться на про-
стом способе демонстрации и измерения давле-
ния излучения в жидкостях, описанном Гётцом
[2899]. Пусть звуковой пучок пронизывает жид-
кость в горизонтальном направлении; если ма-
ленький воздушный пузырек, всплывая, пересе-
кает этот пучок, то под действием давления излу-
чения траектория пузырька оказывается накло-
ненной к горизонтали под углом а. Скорость
всплытия пузырька в отсутствие звука va легко
измерить, например при помощи секундомера;
если вязкость жидкости равна т],- разность плот-
ностей жидкости и воздуха—др, то, как пока-
зывает простой расчет,
5 = + ,
где g—ускорение силы тяжести.
Легко понять, что при одностороннем излу-
чении давление излучения оказывает обратную
реакцию на излучатель. До сих пор это обстоя-
тельство для измерения давления излучения не
использовалось. Однако фирма «Атлас-Верке»
(Бремен) построила прибор, в котором четыре
магнитострикционных излучателя образуют сво-
его рода пропеллер (фиг. 161); при излучении зву-
ковых волн в жидкости пропеллер приходит
во вращение, благодаря чему одновременно про-
изводится перемешивание жидкости.
При измерениях с крутильными весами меша-
ющее действие оказывает создаваемый источни-
ком звука постоянный поток—так называемый
«звуковой ветер»1), наблюдаемый у излучателей,
работающих на высокой частоте как в воздухе,
так и в воде [883, 1336, 1337, 2106]. Эти потоки
воздуха (те же соображения справедливы и при
работе в жидкостях) обусловлены, повидимому,
различными причинами. Как показал в обстоя-
тельной теоретической работе Эккарт2) [2724],
звуковой ветер является гидродинамическим
т) Автор называет звуковой ветер «кварцевым вет-
ром», однако этот эффект отнюдь не является принадлеж-
ностью только кварцевых излучателей.—Прим. ред.
2) Раньше, чем Эккартом, звуковой ветер изучался
Русаковым [-5208].—Прим. ред.
142
Глава I IL Прием и измерение ультразвука
эффектом второго порядка, связанным с вяз-
костью среды, в которой распространяется звук.
Фокс и Герцфельд 12812] объясняют появление
постоянных потоков тем, что вследствие поглоще-
ния движение упругих волн передается погло-
щающей среде. К этому гидродинамическому
эффекту, по всей вероятности, добавляется также
своего рода насосное действие поверхности коле-
блющегося кристалла: при движении вперед
поверхность излучателя отталкивает воздух, а
при движении назад не полностью увлекает его
за собой; благодаря этому в образующуюся перед
излучателем область разрежения с боков прите-
кают новые частицы воздуха, которые вовлека-
ются в колебания при следующем движении по-
верхности излучателя вперед. Таким образом,
Фиг. 161. Пропеллер, состав-
ленный из магнитострикцион-
ных вибраторов.
процессы сжатия и разрежения перед колеблю-
щейся на высокой частоте поверхностью оказы-
ваются неодинаковыми [383, 1336, 2106, 2107].
Постоянные потоки служат удобным средством
обнаружения колебаний излучателя и излучения
звука в воздухе и газах. Для этого перед излу-
чателем помещают небольшое ветряное колесико
или светящееся пламя; можно также насыпать
на поверхность излучателя ликоподий, который
будет сдут при колебаниях [2106]. В жидкостях
такие направленные от излучателя потоки можно
наблюдать по движению взвешенных в жидкости
небольших частиц (например, порошка алюми-
ния); очень наглядная картина таких потоков
приведена, например, в работе Либермана [3430].
Чтобы избавиться от мешающих потоков,
можно либо работать на достаточно большом
расстоянии от источника звука, где интенсив-
ность этих потоков пренебрежимо мала, либо
изолировать источник звука от сосуда, в котором
производятся измерения; Рикман [1733], на-
пример, помещает крутильные весы во вспомо-
гательном сосуде, отделенном от пространства,
занятого звуковым полем (см. гл. IV, § 1, п. 7)1).
При этом нужно должным образом подобрать
толщину разделяющей стенки, чтобы через нее
проходила возможно большая часть звуковой
энергии. По соображениям, приведенным в гл. I,
§ 2, это имеет место при d=nk2/2.
Другой путь устранения мешающих потоков
предлагает Бикар [282]; он измеряет давление
излучения радиометром баллистическим мето-
дом, а излучатель включает лишь на короткие
промежутки времени (порядка х/5 сек.). Образо-
вание постоянных потоков занимает некоторое
время; поэтому при таком методе измерения
давления излучения их можно не принимать
во внимание2).
Боргнис [4605] недавно показал, что сумма
сил, развиваемых плоской звуковой волной
у поглощающего отражателя в форме давления
излучения и в форме звукового ветра, не зависит
ни от вязкости среды, ни от расстояния от излу-
чателя до отражателя. Этот вывод справедлив
в предположении, что поперечное сечение зву-
кового пучка мало по сравнению с поперечным
сечением пронизываемой им жидкости, а расстоя-
ние между излучателем и отражателем лежит
в пределах, при которых потоки жидкости не но-
сят турбулентного характера. Давление излу-
чения, равное на поверхности излучателя J/с,
с удалением от него падает по экспоненциально-
му закону, а сила, развиваемая звуковым вет-
ром, будучи у излучателя равна нулю, возра-
стает также по экспоненциальному закону.
Таким образом, измеряя силу, развиваемую зву-
ковым пучком на не слишком удаленном от из-
лучателя поглощающем препятствии, и деля
эту величину на площадь излучателя, мы мо-
жем, не зная поглощающих свойств среды, опре-
делить давление излучения у поверхности из-
лучателя J-/c, а значит, и развиваемую излуча-
телем силу звука J.
Наконец, нужно упомянуть еще один очень
простой способ относительного измерения силы
ультразвука. Ричардс [1709—1711] применяет
х) Это средство не всегда помогает, так как зву-
ковой ветер может возникнуть и после перегородки.—
Прим. ред.
2) Дальнейшее развитие этот метод получил в выше-
упомянутой автором работе Либермана [3430], который
таким образом разделил эффекты давления излучения
и звукового ветра и исследовал их в отдельности.—
Прим. ред.
§ 2. Термические приемники звука
143
Крёнке [1132]
для этой цели толстостенный стеклянный рупор
приблизительно экспоненциальной формы, к кон-
цу которого припаяна капиллярная трубка диа-
метром V2—2 мм. Рупор погружается в жидкость,
где имеется исследуемое звуковое поле. При
этом жидкость поднимается по капилляру. Если
звуковые волны падают нормально на отверстие
рупора, то под действием
давления излучения мениск
столбика жидкости в капил-
ляре поднимается вверх и
высота этого подъема слу-
жит мерой силы звука. Со-
гласно данным Оямы
[1483], при капилляре диа-
метром 0,28 мм и отверстии
рупора 7 мм столбик жид-
кости при силе звука
20 вт/см2 поднимается
вверх на 35 см. Недавно
Пинуар [1601] использовал
этот метод для измерения
звуковой энергии в воде.
сообщает, что для простого
обнаружения мощных звуковых волн в воздухе
можно применять короткую, длиной в несколько
сантиметров, тонкостенную запаянную с обеих
сторон стеклянную трубку, в которую насыпано
немного мелкого песку. При совпадении частоты
ультразвука с собственной частотой трубки в ней
возбуждаются,интенсивные колебания, о которых
можно судить по движению песчинок.
В заключение нужно отметить, что ультра-
звук, модулированный более низкой частотой,
можно обнаружить на слух. Модуляция ультра-
звука низкой частотой всегда имеет место при
питании генератора высокой частоты непосред-
ственно от сети переменного тока. Однако и при
питании генератора выпрямленным напряжением
за счет неидеального сглаживания пульсаций
в фильтре выпрямителя имеет место слабая мо-
дуляция с удвоенной частотой сети. Для обна-
ружения таким способом ультразвука Бойля
и др. [332, 344] сконструировали специальный
стетоскоп (фиг. 162). Плоская металлическая
чашка М изолирована от окружающего объема
наклеенной на нее слюдяной пластинкой G.
Трубка R ведет от металлической чашки к рези-
новому шлангу, другой конец которого соеди-
нен с двумя штуцерами, вставляемыми в уши.
Если чашку М со слюдяной пластинкой G пере-
двигать в жидкости перед излучателем ультра-
звука, то на расстояниях к/2 можно очень хорошо
«услышать» возникновение стоячих волн и таким
образом измерить, например, скорость звука
в жидкости.
Согласно новейшим исследованиям Альтен-
бурга и Кестнера [2315а], возможность приема
ультразвука на слух основана на демодуляции
ультразвуковых колебаний, возникающей за
счет давления излучения. Как известно, давле-
ние излучения S связано с амплитудой колеба-
ний А выражением
S = yPoA42.
Если звуковая волна модулирована напряже-
нием низкой частоты по закону acoso)nZ, то
амплитуду А нужно заменить величиной Л4-
+ acos(Dn/, и мы приходим к выражению
sm = У рю2Л2 (1 + т cos озГ1/)2 =
= у P<oM2Q +	+ 2m cos<вп/+ у cos2<on/),
где т = а/А — так называемый коэффициент мо-
дуляции. Таким образом, в модулированной
звуковой волне, помимо постоянного давления
излучения *5 ( 1 + "2“ )» возникает также пере-
менное давление низкой частоты 2/77Scos(d^
/72
и его вторая гармоника -^-Scos2^nt.
В этой связи нужно упомянуть работу Тав-
ро [2870], который показал, что при постепен-
ном изменении силы звука ухо человека спо-
собно воспринимать ультразвуковые колеба-
ния, лежащие в диапазоне 17 — 26 кгц2)} сле-
дует также упомянуть работу Мюльверта [3602],
в которой он указывает на возникновение слы-
шимых комбинационных тонов из первичных
ультразвуковых колебаний.
§ 2. ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРИЕМНИКИ ЗВУКА
Обнаружение акустической энергии электри-
ческим способом может быть осуществлено путем
использования нагревания или охлаждения, вы-
зываемого ультразвуком; работающие на этом
принципе аппараты для исследования ультра-
звука образуют группу приборов, известных
под названием термических приемников звука,
или термомикрофонов. В большинстве такого
рода устройств используется изменение сопро-
тивления тонкой слегка подогретой проволочки
х) По этому вопросу см. также [5188].—Прим> ред.
144
Глава III, Прием и измерение ультразвука
в звуковом поле. Возникающие при этом подчас
весьма сложные явления были одновременно как
теоретически, так и экспериментально исследо-
ваны Хиппелем [887, 888] и Ветцманом и др.
[666, 667, 720, 1376, 1378].
В основном имеют место следующие три эффек-
та. Частицы среды, находящиеся в узлах стоячей
звуковой волны, остаются в процессе распростра-
нения колебаний неподвижными; однако в силу
адиабатического изменения давления темпера-
тура их периодически меняется; благодаря этому
помещенная в узел стоячей волны металлическая
проволочка попеременно охлаждается и нагре-
вается, что приводит к периодическому изме-
нению ее электрического сопротивления. Это
явление называют узловым эффектом. Другой
характер носят явления в пучностях стоячей
волны; здесь температура частиц не меняется по
сравнению с температурой окружающей среды,
но они, двигаясь относительно подогретой про-
волочки, охлаждают ее, что приводит к изме-
нению ее сопротивления с удвоенной частотой
звукового поля; это явление известно под наз-
ванием эффекта колебаний. Наконец, помимо
переменного потока воздуха, может иметь место
еще и постоянный поток воздуха, обусловленный,
например, звуковым ветром (см. § 1 настоящей
главы), или конвекционным потоком, исходящим
от нагретой проволочки и совпадающим с на-
правлением распространения звука. В этом слу-
чае, когда благодаря колебаниям воздуха охлаж-
дающее действие конвекционного потока попе-
ременно возрастает и уменьшается, говорят
об эффекте конвекционного потока.
В ультразвуковом диапазоне, где частота
колебаний велика, вследствие тепловой инер-
ции нити периодическое изменение ее сопротив-
ления нельзя наблюдать непосредственно, как
это еще возможно в слышимом диапазоне. Здесь
можно регистрировать лишь постоянное откло-
нение температуры нити от температуры покоя
(эффект постоянного охлаждения). С этой целью
нить включается в схему чувствительного моста
Уитстона. Толщина платиновой подогреваемой
нити должна составлять лишь несколько микрон
(так называемые воластоновы нити); длина ее
составляет обычно 15—20 мм, В силу столь ма-
лых размеров такие нити почти не нарушают
звукового поля, что и является преимущест-
вом термических приемников, применяемых для
исследования как стоячих, так и бегущих волн.
Такого рода измерения в ультразвуковом
диапазоне были впервые проведены Мюллером
и Креффтом [1377], а также Бюксом и Мюлле-
ром [383]. На фиг. 163 показаны результаты
измерения стоячей волны с частотой 81,7 кгц
при помощи нити сопротивления. По оси абсцисс
отложено расстояние измерительной нити от
поверхности кварца, а по оси ординат—сопро-
тивление нити. Легко видеть, что вблизи кварца
в узлах колебаний сопротивление нити не до-
стигает величины сопротивления покоя J?o; вбли-
зи же отражателя в узлах колебаний сопротив-
ление оказывается даже большим, чем 7?0; ины-
ми словами, нить здесь несколько нагревается.
Причиной этого служит исходящий от кварца
воздушный поток, о котором шла речь в § 1
настоящей главы. Вблизи кварца он вызывает
Расстояние нити от кварца, -мм
Фиг. 163. Стоячая звуковая волна в воз-
духе по измерениям при помощи нити
сопротивления.
усиленное охлаждение подогретой нити; с уда-
лением же от кварца поток этот убывает. Дости-
гая отражающей пластинки, он приводит к обра-
зованию завихрений, мешающих распростране-
нию конвекционных потоков от нагретой нити,
что и приводит к повышению ее температуры.
Без учета этих мешающих явлений такой метод
позволяет измерять длину волны с точностью
ДО 1°/оо
Ричардсон [1724—1726] . при помощи таких
измерителей с подогретой нитью провел изме-
рения ультразвука, в ходе которых установил,
что зависимость сопротивления подогретой нити
от амплитуды звука следует линейному закону;
таким образом, подогретые нити позволяют произ-
водить в газах количественные измерения силы
и поглощения звука. Так, например, Моктар
и Скехата [3586, 3587] применили термоэлектри-
ческий приемник для исследования диффракции
звука, исходящего из прямоугольной щели в раз-
личных газах на частотах 80—1000 кгц (см. также
гл. IV, § 4, п. 1). Ричардсон предложил еще и
£ 2. Термические приемники звука
145
другое приспособление, использующее эффект
периодического охлаждения. Он соединил две
почти докрасна нагретые нити с первичной об-
моткой трансформатора, вторичная обмотка ко-
торого связана с термогальванометром или через
усилитель с гетеродинным приемником. В послед-
нем случае получается тон звуковой частоты.
Показания гальванометра или громкость тона
на выходе приемника зависят от соотношения
между фазами токов в обеих нитях. Изменяя
расстояние между нитями, можно измерять
фазовые соотношения в звуковом поле, а значит,
и длину волны. По данным Ричардсона, этот ме-
тод пригоден для частот вплоть до 200 кгц.
Он требует, однако, большой тщательности в вы-
полнении, ибо периодические изменения сопро-
тивления весьма малы и нити нужно очень хо-
рошо экранировать от высокочастотных наводок,
источником которых может служить, например,
генератор, питающий пьезокварцевый излуча-
тель.
Малов [1282] провел исследование распре-
деления энергии ультразвуковых волн в различ-
ных жидкостях при помощи работающего без
подогрева термометра сопротивления, состояв-
шего из железной нити длиной 1,5 см и толщиной
15 Р).
Об исследовании структуры акустических
резонансов при помощи измерителя звука с по-
догревной нитью сообщает Лёбенштейн [1217,
1218]* 2).
Для визуального наблюдения стоячей ультра-
звуковой волны в стеклянной трубке Крёнке
[1131] натянул в ней вдоль оси тонкую плати-
новую нить, которая нагревалась электрическим
током до красного каления; в точках наиболь-
шего охлаждения, т. е. в пучностях колебаний,
температура нити падает и она светится слабее
или не светится вовсе.
Для измерений ультразвука были предло-
жены также термоэлементы, заключенные в звуко-
поглощающую оболочку. Кроме Малова, такие
приборы применял Ричардс [1712]; он иссле-
довал прохождение ультразвука через пластин-
ки различных материалов разной толщины при
помощи термостолбика, заключенного в различ-
ные звукопоглощающие материалы—в твердую
резину, фибру, искусственную смолу и вар;
такой термостолбик реагировал на силу звука
0,01 вт/см2. Подробные сведения о наивыгод-
х) См. также [5194].—Прим. ред.
2) Недавно описана конструкция интерферометра
с нагретой нитью, предназначенного для точных изме-
рений в газах [3527].—Прим. ред.
Ю Л. Бергман
нейших размерах термоэлементов, получаемых
катодным распылением висмута и сурьмы на
целлюлозе и предназначенных для ультразву-
ковых измерений, сообщает Джонсон [1006].
По данным Петцольда и Борна [1492], при
измерениях ультразвука в жидкостях хорошо
себя зарекомендовал точечный приемник, со-
стоящий из миниатюрной термопары, сенсиби-
лизированной каплей пицеина, толщина которой
не превосходит 1,5 мм (см. также работы Хютера
[943], Морита [3591] и Пальмера [4909])1).
Фиг. 164. Термоэлектрический измеритель
мощности ультразвука.
На фиг. 164 изображен измеритель мощности
ультразвука, выпускаемый фирмой «Сименс-Рай-
нигер Верке». Он представляет собой вогнутое
зеркало, укрепленное на коленчатом шарнире;
зеркало вносится в звуковое поле так, что уль-
тразвук собирается в его фокусе, где располо-
жены спаи нескольких сенсибилизированных
термопар; холодные спаи находятся на самом
зеркале. Термоток отсчитывается по неболь-
шому индикатору, помещенному в ручке прибора
и проградуированному непосредственно в еди-
ницах акустической мощности.
Энергию, излучаемую источником звука, мож-
но, наконец, измерять калориметрическим спо-
собом, оценивая повышение температуры жид-
кости за счет поглощения звука. Систематические
исследования в этом направлении провел Ри-
чардс [1709, 1711]. При таких измерениях нужно
следить за тем, чтобы не имел места дополнитель-
ный нагрев за счет диэлектрических потерь,
которые могут иметь место при плохой экрани-
ровке приложенного к кварцу напряжения вы-
сокой частоты.
Вместо того чтобы измерять нагрев всей про-
низываемой ультразвуком жидкости, можно по-
местить в некоторую точку звукового поля
х) Аналогичный приемник применен в работе [5196].
Точечный приемник с термистором описан в работе
[5213].—Прим. ред.
146
Глава IIГ Прием и измерение ультразвука
поглощающее звук тело и измерять его нагрев.
Кривая А на фиг. 165 показывает зависимость
акустической мощности от электрической мощ-
ности, подводимой к излучателю; при снятии
этой кривой измерялся нагрев бакелитового
Электрическая мощность, 102вт
Фиг. 165. Зависимость аку-
стической мощности (Л) и вы-
соты масляного фонтана (В) от
подводимой электрической
мощности.
стержня длиной 3 см и диаметром 1 см, ориенти-
рованного вдоль направления распространения
звука. Кривая В для сравнения показывает
высоту масляного фонтана при тех же значениях
электрической мощности. Легко видеть, что из-
мерение силы звука обоими этими способами
дает качественно совпадающие результаты.
Фиг. 166. Установка для измерения силы звука.
Способ измерения силы звука, также основан-
ный на эффекте нагревания, предлагает Грютц-
махер [758]. Его установка схематически изобра-
жена на фиг. 166. Стеклянный стержень G погру-
жен одним концом в подлежащее исследованию
ультразвуковое поле; в данном случае звуковая
волна распространяется в масле в вертикальном
направлении. К другому концу стеклянного
1,6мм
Фиг. 167-
Горелка,
дающая зву-
кочувстви-
тельное пла-
мя.
выделяемое
стержня припаян стеклянный шар К, полость
которого резиновым шлангом S связана с мано-
метром М. Стеклянный стержень удерживается
несколькими резиновыми нитями. Ультразву-
ковые волны по стержню, радиус кривизны ко-
торого велик по сравнению с длиной волны, до-
стигают шара и, нагревая заключенный внутри
шара воздух, вызывают повышение давления
в нем, которое измеряется манометром и служит
мерой силы звука. Важно отметить, что в таком
устройстве в силу малой теплоем-
кости давление возрастает почти
мгновенно.
Аналогичный метод в несколько
более простом виде использовали
Доньон и Бьянчани [18]; они про-
водили таким методом ориентиро-
вочное измерение сильных звуко-
вых полей, применявшихся ими
для химических и биологических
исследований. Стеклянный стер-
жень длиной 5 см и толщиной
5 мм, расширяющийся внизу в
виде тарелки, припаян своим верх-
ним концом ко дну химического
стакана; стакан наполняется мас-
лом, в которое погружается термо-
метр. Нижний конец стержня опу-
скается в исследуемое звуковое
поле, и звуковые волны, распро-
страняясь по стержню, попадают в
масло, где и поглощаются. Тепло,
за определенный промежуток времени, изме-
ряется термометром и служит мерой силы звука.
В заключение следует кратко сказать об
открытом Леконтом и введенным в акустику
Тиндалем звукочувствительном пламени, ко-
торое может служить весьма чувствительным
индикатором также и в ультразвуковом диапа-
зоне. Пламя газовой горелки, диаметр которой
составляет 1,5 мм, нечувствительно к звуку;
однако, как показал Цикендрат [2205], его можно
сенсибилизировать, нарушая струю газа плати-
новой проволочкой, пододвигаемой сбоку к от-
верстию горелки. Еще удобнее сенсибилизация
достигается путем конического сужения отвер-
стия горелки (фиг. 167). Если такое пламя по-
местить в звуковое поле, то под действием звука
оно деформируется, как это показано на фиг.
168, б и в. Первая из этих фигур характеризует
деформацию пламени в направлении распростра-
нения звука, а вторая—в перпендикулярном
направлении. Нафиг. 168, «изображено невозму-
щенное звуком пламя. Чувствительность пламе-
ни максимальна при давлении газа 8 см вод. ст.
§ 3. Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр
147
и при пересечении звуком пламени непосред-
ственно у горелки. Поскольку пламя реагирует
на амплитуду колебательной скорости, чувстви-
тельность его возрастает с частотой. Браун [375],
Фиг. 168. Вид звукочувствитель-
ного пламени.
а—звук отсутствует, б п в—фотографии в
двух взаимно перпендикулярных направле-
ниях при включенном звуке.
исследовавший механизм звукочувствительного
пламени более подробно, считает, что в основе
действия звука на пламя лежат завихрения, со-
здаваемые звуковой волной у выходного отвер-
стия горелки; он подтверждает свои выводы пре-
красно выполненными фотографиями. Крюгер
и Каспер [1134] указывают на тесную связь
этих завихрений с завихрениями, возникающими
в случае возбуждения тонов при обтекании по-
током острого края (см. также работу Шиллера
[1850]).
Дюбуа [2711] установил, что если над от-
верстием, имеющим диаметр 0,192 мм, установить
проволочную сетку и, продувая через отверстие
водород под давлением 0,3 атм, зажечь его над
сеткой, то такое пламя будет чувствительно к зву-
ковым колебаниям, имеющим частоту до 412 кгц.,
Дальнейшие исследования звукочувствительного
пламени можно найти в работах [945, 2206,
2207, 2321].
Мюльверт [3604] показал недавно, что моду-
лированные низкой частотой ультразвуковые
колебания, лежащие в диапазоне 18—70 кгц„
можно регистрировать при помощи пламени све-
тильного газа, если наложить на измеряемое
колебание другое смодулированное ультразву-
ковое колебание, частота которого не равна
и не кратна частоте исследуемого колебания.
В диапазоне до 170 кгц модулированные звуко-
вые колебания можно непосредственно .наблю-
дать в пламени водорода, имеющем высоту 8 см.
§ 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИЕМНИКИ ЗВУКА. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР
Из электрических приемников звука в ультра-
звуковом диапазоне лучше всего зарекомендо-
вали себя пьезоэлектрические кристаллы, так как
микрофоны всех других типов в силу большой
массы подвижной системы обладают слишком
малой чувствительностью на высоких ультра-
звуковых частотах. Бойль [332] описывает про-
стой угольный микрофон, который в сочетании
с усилителем с обратной связью способен рабо-
тать в жидкостях на частотах до 42 кгц. Сачер-
доте [1781] предложил конструкцию миниатюр-
ного конденсаторного микрофона, мембрана ко-
торого имеет диаметр 8,0 мм и толщину лишь
несколько микрон и который работает на часто-
тах до 90 кгц.
Аналогичный конденсаторный микрофон (с
мембраной, имеющей диаметр 9,7 мм) описал
также Бонн [309]; его микрофон, работающий
на частотах до 32 кгц и обладающий высокой
чувствительностью, оказался очень удобным (см.
также Костер, Гирке и Эстеррайхер [3314]).
Если измеряемое ультразвуковое колебание
модулировано низкой частотой, то можно при-
менять обычный микрофон, работающий на час-
тоте модулирующего сигнала. Как мы уже гово-
рили в § 1 настоящей главы, Альтенбург и Кест-
нер [2315а] показали, что за счет демодуляции
модулированного ультразвукового колебания, по-
мимо постоянного давления излучения S, возника-
ет также звуковое давление 2m S cos &nt, имеющее
частоту о)п, и его вторая гармоника -у S cos2%z\
обладающая частотой 4wn (т—коэффициент моду-
ляции). Это низкочастотное звуковое давление
можно измерять микрофонами обычных конструк-
ций. Работающее на этом принципе устройство
для измерения силы звука описывают Бароне
и Нуово [2391, 2392]1). Эше [2757], а также Мак-
Намара и Бейер [4854] используют тот же эффект
для измерения поглощения звука в тканях,
пластмассах и жидкостях.
Фокс, Герцфельд и Рок [629] использовали
для измерения звуковых давлений тот факт, что
проводимость электролита зависит от давления..
т) Значительно раньше использование модуляции
для обнаружения и измерения ультразвука, при
помощи приемника звуковой частоты предложил Пум?
пер [1647].—Прим. ред.
10*
148
Глава IL Прием и измерение ультразвука
Так, например, проводимость 0,2-нормально-
го раствора сульфата меди при комнатной тем-
пературе меняется в 2,35-10'4 раз при измене-
нии давления на 1 атм, так что при правильной
конструкции ячейки в ультразвуковом поле
можно ожидать изменений напряжения, дости-
гающих нескольких сотен микровольт. Инди-
катор, построенный Фоксом, Герцфельдом и Ро-
KoKt, имеет форму плоской коробочки. Передняя
и задняя стенки ее сделаны из тонкой целлулоид-
ной пленки. В центре заполненной электролитом
коробочки на расстоянии 1 мм друг от друга
находятся два медных проводничка, образую-
щих электроды (длина их составляет 3 мм,
диаметр—0,5—1 мм). К ячейке приложено пе-
ременное напряжение с амплитудой 2,3 в и часто-
той 3—4 кгц. При облучении ячейки ультразву-
ком Проводимость ее меняется и на электродах
развивается напряжение высокой частоты, моду-
лированное звуковой частотой. Если приложен-
ное к ячейке переменное напряжение равно 1/Эфф.
и имеет частоту f0, а звуковое поле характери-
зуется давлением Р и частотой /, то, как пока-
зывает простой расчет, на электродах ячейки
развивается напряжение, равное
]/2?7Эфф. {cos2к/0t + ±-kPcos2n(f + f0)t +
+ у/гРсоз2к(/ —/0)z| ,
где k—изменение проводимости электролита,
соответствующее изменению давления на 1 атм.
Необходимыми условиями работы такого при-
бора являются, во-первых, большое внутреннее
сопротивление источника (7эфф. по сравнению
с сопротивлением ячейки и, во-вторых, малые
поперечные размеры электродов по сравнению
с длиной звуковой волны. Эффективное напряже-
ние боковых частот у U3^kP, которое можно
измерять при помощи приемника высокой час-
тоты, является мерой звукового давления Р.
По данным его авторов, такой прибор пригоден
для абсолютных измерений в неоднородных зву-
ковых полях на частотах до 500 кгц; на более
высоких частотах он требует предварительной
калибровки.
Лихтер и Хайкин [3428] провели аналогич-
ные измерения, используя водный раствор нитра-
та серебра; они работали на частоте 285 кгц.
Егер, Дитрик, Бугош и Ховорка [2572,
2574, 4492] использовали недавно для приема
ультразвука и измерения звуковых давлений
электрокинетический эффект. Если заключить
металлическую проволоку в пористую изолирую-
оболочки, при-
а
'С
электроки-
'Q
6
Ф и г. 169. Продоль-
ные разрезы двух
конструкций электро-
кинетических микро-
фонов.
щую оболочку, например в шелковый или шер-
стяной чулок, и, опустив ее в дистиллированную
воду или слабый раствор электролита, подверг-
нуть облучению ультразвуком, то между прово-
локой и жидкостью возникнет разность потен-
циалов. Причину этого явления следует искать
в том, что под действием ультразвука частицы
жидкости, заполняющие поры
ходят в колебательное дви-
жение и благодаря этому
в оболочке возникают элек-
трические токи. Возникно-
вение этих токов, откры-
тых в 1898 г. Квинке, яв-
ляется обратным эффектом
по отношению к эффекту
электрического катафоре-
за1).
Величина
нетической разности потен-
циалов пропорциональна
звуковому давлению; одна-
ко она зависит также и от
природы и концентрации
электролита и от типа ок-
ружающей проволоку по-
ристой оболочки. Сорт ме-
талла, из которого выпол-
нена проволока, напротив,
особой роли не играет.
При облучении ультра-
звуком частоты 200 кгц медной проволоки, покры-
той двойной шелковой оболочкой в слабом раст-
воре хлорида натрия (рН=5,3—5,6) под действием
звукового давления 0,1 атм возникает разность
потенциалов около 1 мв. Таким образом, описан-
ным методом можно измерять сравнительно ма-
лые звуковые давления (см. также гл. VI, § 10).
На фиг. 169 схематически изображены раз-
резы двух конструкций таких электрокинети-
ческих микрофонов. Нафиг. 169,а заключенная в
шелковую оболочку медная проволока а вклеена
в сходящийся на конус конец стеклянного капил-
ляра Ь; нижний конец проволоки защищен каплей
клея. Стеклянный капилляр с проволокой по-
мещается в стеклянной трубке с, образующей
на конце небольшой шарик, толщина стенок
которого не превосходит 0,01 мм. В этом шарике
находится жидкость. На внешнюю поверхность
шарика и стеклянной трубки с для защиты от
высокочастотных наводок нанесено тонкое метал-
г) Никитин [1413—1415] и Вильямс [4431] исполь-
зовали тот же эффект для приема в жидкостях звуко-
вых колебаний слышимого диапазона.
3. Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр
149
лическое покрытие. В конструкции, изображен-
ной на фиг. 169,6, проволока а с пористым покры-
тием расположена на оси заполненной жид-
костью тонкостенной стеклянной трубки Ь, верх-
няя часть которой вклеена в металлическую
трубку с.
Обратимся теперь к пьезоэлектрическим при-
емникам звука, работающим следующим образом.
Пусть на пластинку пьезокристалла в направле-
нии одной из ее пьезоэлектрических осей падает
звуковая волна; при этом в пластинке возбужда-
ются механические колебания, приводящие к ме-
ханическим деформациям, и в силу прямого пьезо-
электрического эффекта на перпендикулярных
к оси X поверхностях пластинки возникают
свободные электрические заряды. Знак этих
зарядов, а также и напряжение, развиваемое
на электродах при заданной их емкости, периоди-
чески изменяются с частотой звука. Таким обра-
зом, пьезоэлектрические приемники реагируют
на переменное звуковое давление. Теория на-
строенных кристаллических приемников звука,
работающих в поле плоских звуковых волн,
приведена в работе Кэди [2593]1).
Ланжевен [1178, 1184] первый указал на
возможность использования пьезоэлектрических
приемников звука и предложил развиваемое на
обкладках напряжение усиливать и регистри-
ровать путем гетеродинирования. Позднее Хель-
ганс [822] провел первые количественные из-
мерения ультразвука при помощи пьезокварцев
в качестве приемников. Он использовал кварцы,
вырезанные в форме стержней и ориентированные,
как показано на фиг. 66. Звуковые волны па-
дали на торцевую поверхность кварца в направ-
лении оси Y. Электроды кварца соединялись
с кристаллическим детектором D (фиг. 170),
параллельно с которым был включен высоко-
чувствительный гальванометр Gr Для калиб-
ровки устройства вместо кварца Q к зажимам U
можно было подключать сопротивление 7?, по
которому пропускался переменный ток той же
частоты, что и измеряемый звук; величина тока
весьма точно измерялась термоэлементом Т
и гальванометром G2. Источником тока служил
генератор, наводивший э. д. с. в катушке L.
Легко видеть, что показания гальванометра G±
пропорциональны среднеквадратичному значе-
нию тока, отдаваемого приемным пьезокварцем,
-1) Автор ограничивается качественным описанием
работы пьезоэлектрических приемников. В работах
советских авторов [5172, 5182—5184, 5187, 5209, 5210,
5222, 5224] этот вопрос разработан гораздо более по-
дробно, вплоть до методики инженерных расчетов.—
Прим. ред. '
и, поскольку этот ток пропорционален ампли-
туде давления в падающей на кварц волне,
пропорциональны также среднеквадратичному
значению давления, т. е. силе падающего на кварц
звука. Кварцы, работающие в газах, обладают
весьма малым затуханием, а значит и очень острой
настройкой; поэтому кварцы, применяемые в ка-
честве приемников звука, могут работать только
Фиг. 170. Устройство для кали-
бровки кварца, работающего прием-
ником звука.
на собственной частоте1). Вместе с тем они совер-
шенно нечувствительны ко всем другим колеба-
ниям и всякого рода воздушные потоки и шумы
совершенно не сказываются на результатах из-
мерений.
В общем случае весьма трудно изготовить два
кварца—передающий и приемный, настроив их
путем шлифовки в резонанс друг другу с точно-
стью, превосходящей 1 °/00; поэтому представляет
интерес возможность электрической подстройки
приемного кварца на частоту принимаемых коле-
баний. Такая подстройка (ср. гл. II, § 5, п. 3)
была впервые экспериментально осуществлена
Кэди [399, 400]; она достигается путем измене-
ния зазора между поверхностью кварца и од-
ним из электродов. Как уже указывалось в
гл. II, § 5, п. 2, колеблющийся кварц можно за-
менить эквивалентной электрической схемой,
изображенной на фиг. 77. Емкость С2 обусловле-
на зазором между поверхностями кварца и элекд
тродами. Изменяя емкость С2, можно в неболь-
ших пределах изменять собственную частоту
изображенного на фиг. 77 контура, а значит,
х) Кварц и другие кристаллы, применяемые в
качестве приемников ультразвука (сегнетова соль,
турмалин, синтетические кристаллы и др.), могут рабо-
тать и при частотах, отличных от резонансной частоты,
конечно, с меньшей чувствительностью. Более того, вы-
двигаемое далее автором требование «жесткости» кри-
сталла измерительных приемников по сравнению с окру-»
жающей средой может быть выполнено только при ра-
боте вне резонанса, а именно в квазистатическом режиме,
ниже резонанса кристалла. Работа в таком режиме
выгодна еще и тем, что в этом случае чувствительность
кристалла не зависит от частоты.—Прим. ред.
150
Глава III. Прием и измерение ультразвука
и кварца. Согласно Даю [540], относительное из-
менение частоты -7/Л обусловленное изменением
общего (т. е. обоих электродов от обеих поверх-
ностей кристалла) зазора а на величину &а,
определяется выражением
___ d___________Да	 /1 о £ \
f “ 300 f / , d у , Л /	, d \ 1 ’ k -'
L +Да<а+т> J
где d—толщина кварца в направлении оси X,
а е=4,3—диэлектрическая постоянная кварца.
При кварце толщиной 5 мм и ширине зазора
между кварцем и электродами, равной 3,5 мм,
изменение зазора на 1 мм приводит к изменению
собственной частоты на О,6°/оо. Кварц с металли-
жена предложенная Абелло [89] схема, в кото-
рой напряжение, поступающее от кварца, уси-
ливается в каскаде усиления высокой частоты
(лампа /у, детектируется в преобразователе
(лампа Л2) и далее принимается на слух, как тон
низкой частоты. Тон этот можно также усилить
и, подав на выпрямитель, измерять при помощи
миллиамперметра. Аналогичную схему предло-
жил Игли [2189, 2190] (см. также [3971]). Во
всех таких схемах особое внимание нужно уде-
лять тщательной экранировке приемного квар-
ца, идущих от него выводов и усилительных
каскадов от электромагнитных полей передаю-
щего кварца. В противном случае за счет нало-
жения токов, полученных акустическим и элект-
ромагнитным путями, в приемной схеме возни-
Ф и г. 171. Подстройка кварце-
вого приемника звука за счет
изменения зазора между квар-
цем и электродами.
По оси абсцисс отложено расстояние
между электродами, по оси орди-
нат—показание выходного гальва-
- нометра.
Фиг. 172. Кварцевый приемник звука с усилителем высокой часто-
ты и преобразователем с обратной связью.
зированными поверхностями, т. е. не имеющий
зазоров, можно подстраивать, включив после-
довательно с ним небольшой переменный конден-
сатор. Пример подстройки кварца изображен
на фиг 1711).
Вместо изображенного на фиг. 170 кристал-
лического детектора, служащего для выпрямле-
ния поступающего от приемного кварца напря-
жения высокой частоты, можно с успехом ис-
пользовать ламповый вольтметр или гетеродин-
ный приемник с усилителем низкой частоты.
В последнем случае напряжение, развиваемое
на кварце за счет звукового давления, усилива-
ется и измеряется прибором, включенным в анод-
ную цепь выходной лампы. На фиг. 172 изобра-
9 Подстройка кварца может быть произведена
и чисто механическим путем; см., например, упоми-
навшуюся выше работу [2840].—Прим. ред.
кают сильно мешающие измерениям интерферен-
ционные явления; на это обстоятельство впервые
обратил внимание Хельганс [822]. Помимо пере-
численных выше исследователей, с приемными
кварцами работал также Гроссман [749, 750],
который с их помощью исследовал поглощение
ультразвука в газах. Кунтце [1152] использо-
вал кварцы в качестве приемников ультразвука,
модулированного низкой частотой; кроме того,
он измерил поглощение звука в воздухе.
При измерении ультразвука в газах обычно
используют явление резонанса и- применяют
в качестве приемников настроенные кварцы.
Более выгодными оказываются соотношения в
жидкостях. Как мы указывали уже в гл. II,
§ 5, п. 2, затухание кварца, работающего в жид-
кости, значительно больше, чем в газах, и резо-
нансное превышение амплитуды колебаний ока-
зывается здесь в десятки раз меньшим. Поэтому
§ 3. Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр
151
отпадает необходимость в точной настройке
приемного кварца на частоту принимаемых коле-
баний и имеется возможность без каких-либо
трудностей работать с кварцами, возбуждая в них
вынужденные колебания.
На фиг. 173,6/ показан разрез построенного
автором кварцевого приемника, хорошо заре-
комендовавшего себя при измерении звуковых
давлений в жидкостях. Кварцевая пластинка Q
Фиг. 173. Пьезоэлектрический измеритель звуковых
давлений.
« — разрез, б—схема электрической компенсации измеритель-
ного прибора.
со срезом X, снабженная нанесенными на нее
электродами, помещается в нижнем конце трубы
А. Труба А и металлическая крышка В обра-
зуют вывод от нижнего электрода кварца. Верх-
ний электрод через металлическое кольцо Е
соединен со стержнем С и изолирован от трубы А
янтарной шайбой D. Труба А с кварцем наса-
живается на трубу F, в верхней части которой
установлена миниатюрная усилительная лампа
L (лампа МС 1 фирмы «Телефункен»). Такая
конструкция обеспечивает минимальную длину
проводов, соединяющих кварце лампой, и полную
их экранировку от внешних наводок. Внутри
трубы F смонтировано также сопротивление утеч-
ки сетки (равное приблизительно 5 мгом).
Батарея смещения Вд на 1,5 в размещается в ме-
таллической коробке J, укрепленной сбоку на
трубе F. Выводы от лампы L проходят через
трубу Н и далее по гибкому шлангу подаются
к блоку, который содержит измерительный при-
бор G, зажимы батарей и потенциометр 7?,
предназначенный для компенсации анодного тока
покоя. Схема этого блока изображена на фиг.
173,6.
Конструкция прибора позволяет легко менять
кварцы, подбирая кристалл с нужной пло-
щадью поверхности и собственной частотой.
Нижней части прибора можно также придать
такую форму, чтобы кварц реагировал на зву-
ковые волны, распространяющиеся не только
в вертикальном, но и в гори-
зонтальном направлении. На-
пряжение, возбуждающееся в
кварцевой пластинке при коле-
баниях по толщине, зависит
только от величины упругих
деформаций, но не от площади
поверхности пластинки; поэто-
му можно выбирать приемный
кварц небольших размеров,
чтобы он меньше искажал зву-
ковое поле1).
Несколько другая конструк-
ция такого пьезоэлектрическо-
го ультразвукового зонда, пред-
ложенная Зейдлем [1909,4051],
Фиг. 174. Пье-
зоэлектрический
ультразвуковой
зонд.
изображена на фиг. 174. Кварц
диаметром 6 мм, находящийся
в нижнем конце зонда, можно,
управляя им сверху, поворачи-
вать относительно горизонтальной оси. Это очень
удобно, ибо позволяет ориентировать кварц в
жидкости по направлению наибольшего градиен-
та звукового поля, не поворачивая всего зонда
и, следовательно, не взбалтывая жидкость. Что-
бы с относительно большими зондами все-таки
получить точечный приемник, Зейдль помещает
перед кварцем рупор; при этом звуковые волны
проникают к кристаллу через отверстие в ру-
поре, не превосходящее 1,5 мм.
Э Уменьшение размеров кварца выгодно только
до определенного предела. Дело в том, что при умень-
шении поверхности приемного кристалла уменьшается
его емкость. При слишком малой емкости кристалла
начинают сказываться паразитные емкости монтажа,
крепления, сетки входной лампы и т. д. и чувствитель-
ность приемника падает. В этом отношении имеют пре-
имущество кристаллы с большой диэлектрической про-
ницаемостью, например сегнетова соль, титанат бария
и т. д.—Прим. ред.
152
Глава III. Прием и измерение ультразвука
На фиг. 175 показан апериодический пьезо-
электрический зонд, предложенный Ланжеве-
ном [1177]. Он состоит из двух кварцевых
пластинок и Q2, наклеенных на тонкую
металлическую пластинку 7И, причем электри-
ческие оси кварцев направлены в противополож-
ные стороны. Пластинка М образует один полюс
зонда и связана изолированной линией L с сет-
кой усилительной лампы. Внешние поверхности
обоих кварцев металлизированы и соединены
с металлическим корпусом Н, присоединенным
к катоду усилительной лампы. Этот зонд, реаги-
рующий на переменное звуковое давление, при
измерениях устанавливается так, чтобы поверх-
ности кварцев были параллельны линии рас-
пространения звуковой волны. Таким образом,
Фиг. 175. Пьезоэлек-
трический зонд Лан-
исключается возникновение
стоячих волн между зондом
и излучателем звука. Со-
вершенно ясно, что при та-
ком методе измерений диа-
метр кварцевых пластинок
должен быть меньше длины
звуковой волны, поэтому
применение этого зонда ог-
раничено областью частот
до 100 кгц.
Применение синтетиче-
ских кристаллов—сегнето-
вой соли, кристаллов ADP,
керамики титаната бария и
особенно сульфата лития,
обладающих более высоки-
жевена.	ми, чем кварц, пьезоэлек-
а—продольный разрез, трИЧеСКИМИ КОНСТанТЗМИ,
б—вид спереди.	Г	’
позволяет уменьшить га-
бариты кристаллических микрофонов и повысить
их чувствительность. Так, например, Купер
[2650], применив пластинки сульфата лития,
имеющие диаметр 1 мм и толщину 0,5 мм, смог
уменьшить габариты описанного выше зонда
Ланжевена настолько, что прибор хорошо ра-
ботал на частотах до 400 кгц.
Как видно из фиг. 72, фосфат аммония и суль-
фат лития обладают наибольшей пьезоэлектри-
ческой константой g; иными словами, при за-
данном давлении в этих кристаллах развивается
наивысшее напряжение холостого хода; поэтому
эти кристаллы наиболее пригодны для пьезо-
электрических приемников давления. Правда,
сегнетова соль обладает еще более высокой
пьезоэлектрической константой, однако она ме-
нее пригодна из-за большой диэлектрической
постоянной. Кроме того, благодаря очень хо-
рошим упругим свойствам сульфат лития обла-
дает и наивысшей из известных в настоящее
время кристаллов константой деформации h.
Фейн [588, 2785] описывает микрофон, вы-
полненный на базе кристалла ADP и работающий
на частотах до 1 мццг. В этом микрофоне
Фиг. 176. Пьезоэлектрический
микрофон с кристаллами сегне-
товой соли.
применяется конусообразный кристалл, направ-
ленный своей вершиной навстречу звуковым
волнам, что позволяет получить приемник звука,
приближающийся к точечному.
На фиг. 176 изображена конструкция кри-
сталлического микрофона, разработанного в аку-
стической лаборатории Пенсильванского госу-
дарственного колледжа [2278]; в качестве пьезо-
электрического элемента здесь применяются
Фиг. 177. Пьезоэлектрический микро-
фон с керамикой титаната бария.
четыре пластинки сегнетовой соли (Х-срез),
включенные параллельно. Чувствительность
этого микрофона в воде составляет около
10~5 в-дин-1-см2, причем она практически по-
стоянна в диапазоне 10—200 кгц.
На фиг. 177 показан продольный разрез
разработанного в той же лаборатории микрофона,
использующего титанат бария. Пьезоэлектри-
ческий элемент а представляет собой полый
§ 3. Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр
153
цилиндр длиной 1,5 мм и диаметром 1,5 мм;
толщина стенки цилиндра составляет 0,3 мм;
элемент реагирует на давление, действующее
в радиальных направлениях. Цилиндр из тита-
ната бария при помощи двух резиновых колец
b удерживается на изолированной металлической
проволоке с; с обеих сторон он приклеен к про-
волоке с, которая образует вывод от внутреннего
электрода цилиндра; проволока с укреплена
внутри тонкой металлической трубки d. Склейка
проволоки с с трубкой d в соответствующих
точках помеднена гальваническим способом, и
этот слой меди образует вывод от внешнего
электрода цилиндра. Чувствительность этого ми-
крофона равна приблизительно 10“7в- дин-1 • см2.
Особым преимуществом микрофона является
его исключительно высокая стабильность; по-
этому его можно использовать и для измерения
звуков большой интенсивности (до 10 вт/см2'),
лежащих в диапазоне 10—100 кгц. Аналогичный
микрофон описывают Бугош, Егер и Ховорка
[2573].
Описания различных кристаллических мик-
рофонов можно найти также в работах Грота
и Либермана [754], Рудника и Ротенберга [1762]
и Гюттнера [2951]. Последний приводит также
эквивалентную схему пьезоэлектрического
приемника и показывает, как по пьезоэлектри-
ческим параметрам кристалла рассчитать важную
с точки зрения к. п. д. чувствительность микро-
фона, т. е. напряжение холостого хода на единицу
давления.
Особое преимущество таких кристаллических
микрофонов состоит в том, что их можно вы-
полнить «акустически жесткими»; иными сло-
вами, их акустическое сопротивление может
быть сделано большим по сравнению с акусти-
ческим сопротивлением окружающей среды1).
Только в этом случае приемник звука не
оказывает обратной реакции на звуковое поле.
Для уменьшения влияния микрофона на поле
размеры его должны быть малы по сравнению
с длиной звуковой волны. Особое внимание при
конструировании микрофонов следует обращать
на акустическую изоляцию звукочувствитель-
ного элемента от держателя; в противном случае
микрофон будет реагировать не только на соб-
ственно звуковое поле, но и на вибрации держа-
теля. Кроме того, для защиты микрофона и со-
единительного кабеля от электрических высоко-
частотных наводок как тот, так и другой должны
быть хорошо экранированы. Вильямс, Кек и
Смит [4428, 4429] выполнили исследование влия-
-1) См. примечание на стр. 149.—Прим. ред.
ния помех, обусловленных наводками и вибра-
циями при измерении силы звука вдоль оси
звукового пучка в воде.
Усилитель, предназначенный для приема
развиваемых кристаллом электрических напря-
жений, разделяют обычно на предварительный
Ф£и г. 178. Измеритель звуковых
давлений с кристаллическим микро-
фоном.
и основной, причем первый из них стараются
по возможности приблизить к микрофону. В ка-
честве примера на фиг. 178 изображен микрофон
с усилителем и индикатором, разработанный
фирмой «Масса Лэбораторис» (Кливленд, Огайо).
Этот прибор работает в диапазоне до 250 кгц
и измеряет давления от нескольких дин/см2
106 дин/см2 при приблизительно линейной за~
висимости показаний прибора от измеряемого
звукового давления,.
Очень простой пьезоэлектрический микрофон,
выполненный в виде точечного зонда и пред-
назначенный для измерения в ультразвуковом
диапазоне, описывает Коппельман [3310]. Он
состоит (фиг. 179, а) из стальной проволоки
диаметром 0,5 мм и длиной 200 мм, покрытой
плохо проводящей звук резиновой или пласт-
массовой оболочкой, причем между проволокой
и оболочкой остается слой воздуха, также
являющийся изолятором звука. На одном конце
проволока склеена с оболочкой, а на другом
конце к ней приклеен пьезоэлектрический кри-
154
Глава III. Прием и измерение ультразвука
сталл. При измерениях зонд погружается в об-
лучаемую жидкость и звуковые колебания, вос-
принимаемые концом проволоки, передаются по
ней к кристаллу. При помощи хорошего резо-
нансного усилителя таким зондом можно
измерять силу звука, составляющую лишь
2,5-10-2 emjcM21}.
а
б *......—	(года—°
Фиг. 179. Пьезоэлектрический
(а) и магнитострикционные (б, в)
зонды по Коппельману.
Вместо пьезоэлектрических кристаллов в ка-
честве индикаторов можно, конечно, применять
и магнитострикционные элементы, использующие
обратный магнитострикционный эффект. Соот-
ветствующие конструкции и схемы приводит
Изолированный медный
провод ф 0,04мм
(100 витков ) \
шш
Металлическая
трубка
Глипталъ

Никелевая
трубка
Слой
ниток
. Медный
провод
ф 0,1 мм
Глипта ль
i^i
Фиг. 180. Магнитострикционный микрофон.
Пирс [1589]. Описания магнитострикционных
приемников звука, использующих никелевые
стержни и работающих на частотах до 100 кгц,
можно найти у Куямы [1158], Голдмана
[721], Смита и Веймера [1953] и Канака и Гавро
[2603].
На фиг. 180 показан продольный разрез
магнитострикционного микрофона, разработан-
ного в акустической лаборатории Пенсильван-
ского государственного колледжа [2278]; магни-
тострикционным элементом служит здесь тонко-
стенная никелевая трубка, имеющая в длину
и в диаметре по \,Ъмм. На эту трубку положена
х) Измерительные пьезоэлектрические приемники
ультразвука в жидкости описаны также Кожуховым
и Соколовым [5192], Андреевым [5176] и др.—Прим,
ред.
тороидальная обмотка, содержащая 100 витков.
Весь сердечник, в котором падающие в радиаль-
ных направлениях звуковые волны возбуждают
колебания растяжения, укреплен на переднем
конце медной проволоки, расположенной на
оси металлической трубки. Чувствительность
этого микрофона составляет приблизительно
10~9е • дин'1 • см2.
По аналогии с пьезоэлектрическим зондом
Коппельман [3310] описывает также и магни-
тострикционный зонд (фиг. 179, б). Здесь тон-
кая никелевая проволока вклеена своим перед-
ним концом в резиновую или пластмассовую
оболочку. На свободном конце проволоки рас-
полагается небольшая катушка индуктивности.
Под действием звуковых волн в проволоке
возбуждаются продольные колебания, что при-
водит к возникновению переменной э. д. с.
в катушке. Поскольку продольные колебания
в проволоке возбуждаются в основном в пуч-
ностях давления, постольку такой микрофон
является чистым приемником давления, способ-
ным работать на частотах до нескольких мегагерц.
Обычно для возбуждения в катушке в силу
обратного магнитострикционного эффекта пере-
менной э. д. с. достаточно остаточного магне-
тизма в никелевой проволоке; тем не менее при
точных измерениях нетрудно осуществить под-
магничивание проволоки от внешнего магнит-
ного поля. При помощи двух расположенных
рядом друг с другом никелевых зондов (фиг.
179, в) можно реализовать также и приемник
градиента давления. Легко понять, что на обеих
проволоках устанавливаются стоячие волны;
поэтому, перемещая катушку по проволоке,
можно так подобрать относительные амплитуды
и фазы индуцируемых в них напряжений, что
при определенном положении зонда в звуковом
поле снимаемое с микрофона результирующее
напряжение обращается в нуль.
1. Ультразвуковой интерферометр
В некоторых случаях оказывается возможным
использовать пьезоэлектрический излучатель
также и в качестве приемника. Еще Ланжевен
[1178], применяя ультразвук в эхолоте, при-
нимал отраженные звуковые волны тем же
кварцем, который за мгновение до этого работал
излучателем, и регистрировал их на осцилло-
графе (см. гл. VI, § 3, п. 1).
Если поставить перед излучающим кристал-
лом плоский отражатель, расположив его так,
чтобы между ним и излучающей поверхностью
кристалла установилась стоячая волна, то при
§ 3. Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр
155
перемещении отражателя воздействие отражен-
ной волны на излучатель будет меняться, что
можно регистрировать различными способами;
Такое устройство, называемое ультразвуковым
интерферометром, позволяет весьма точно изме-
рять длину волны и используется очень часто.
Всякий раз, когда расстояние от излучателя до
отражателя оказывается равным целому числу
полуволн, интенсивность стоячей звуковой волны
достигает максимума. В этом случае имеет место
резонанс, и кристалл как излучатель отдает
максимальную энергию. Нетрудно видеть, что
такие резонансные точки повторяются при пе-
ремещении отражателя через каждые Х/2 см.
Согласно Хаббарду [926, 928], воздух или
жидкость, находящиеся между кристаллом и от-
ражателем, совместно с излучающим кварцем
можно рассматривать как единую механическую
систему; ее кажущееся сопротивление периоди-
чески меняется при перемещении отражателя.
Рассмотрим избыточное давление р на рас-
стоянии х от излучателя, создаваемое как волной,
распространяющейся от излучателя к отража-
телю, так и волной, отраженной отражателем
и распространяющейся в обратном направлении.
Оно, очевидно, равно
Р = ?осоР + РосоюС’>	<136)
т. е. представляется суммой величин Р и Q,
причем Q находится в фазе со смещением частиц
среды С, а Р—с их скоростью d^/dt. Величины
Р и Q, согласно Фоксу [626], определяются
выражениями
р ___ [е~ах—Y2e“a(4Z—x)] cos (о)х/с) ,
х ~ 1—2уе-2‘'а cos (2/<о/с) + v2e~4'“
Y [e-a(2Z~*) —e-a<2Z+x)] cos [qj (2Z —х)/с]	(137)
1 — 2'[e~~2Za cos (2Zw/c) + y2e~4Za
[e-^ + T2e-a<4Z-x)]sin(a)%/c)	,
1 — 2Te“2Za cos (2Za>/c) + ^e~4la ~Г
Y [e~a(2Z~x) + e~a<2Z+x)] sin [ш (2Z—x)/c]	, j
1—2уе~2/а cos (2Z<o/c)-f-;2e~4Za	’
где с — скорость звука, / — расстояние между
излучателем и отражателем, у — коэффициент
отражения звука у отражателя, о) = 2тиД а a —
коэффициент поглощения среды, определяемый
из выражения J = JQe~2ax (см. гл. II, § 4).
Нас в основном интересует давление у по-
верхности излучателя (при х = 0). В этом слу-
чае выражения (137) и (138) принимают вид
1 — 2ye~2Za cos (2Z<o/c) + у2е~4/а ’	0 37а)
q _____	2ye~2la sin (2Z<o/c)
1 —2ye~2la cos (2Zw/c) + a>Y2e~4Za
Для газов, где y=l, оба выражения при-
нимают особенно простой вид
<‘376)
О _ Sin (2a>'/c)	. _
Чх-° ch 2'a—cos (2a>Z/c) •	(1386)
Нетрудно видеть, что с изменением расстоя-
ния до отражателя I величины Р и Q, а значит,
и определяемое выражением (136) избыточное
Фиг. 181. Зависимость величины Р от рас-
стояния до отражателя Z при у=1.
давление изменяются периодически с периодом
Х/2. На фиг. 181 и 182 показаны вычисленные
Хаббардом [926] зависимости Р и Q от I при
а=0,1 и т=1. Уменьшение резонансных мак-
симумов по мере увеличения I обусловлено
поглощением звука в среде. Зависимость Р и Q
от / при а—О и у < 1 показана на фиг. 183; мы
видим, что в этом случае резонансные пики
значительно менее остры.
Сравнивая выражение (136) с уравнением
(95), описывающим вынужденные колебания квар-
цевой пластинки, видим, что величина росоР
в выражении (136) соответствует силе трения
IF, а величина pocoa)Q—упругости пластинки G.
156
Глава III. Прием и измерение ультразвука
Следовательно, если рассматривать кристалл
и заключенную между ним и отражателем среду
как единую колебательную систему, то ее можно
Фиг. 182. Зависимость величины Q от расстоя-
ния до отражателя Z при 7=1.
заменить эквивалентной электрической схемой,
которая, как и схема, изображенная на фиг. 77,
состоит из последовательно соединенных индук-
тивности, емкости и активного сопротивления.
Фиг. 183. Зависимость Р и Q от
расстояния до отражателя при а=0
и 7=0,9.
Согласно теории Хаббарда, электрические эк-
вивалентные параметры кварца 7? и С заме-
няются теперь величинами R' и С', причем
R' = R + kP,	(139)
1^ + kuQ.	(140)
Здесь fe=p0c0d2/4^1 F есть, согласно выраже-
нию (120), сопротивление излучения пластинки,
работающей одной стороной и излучающей
в среду с акустическим сопротивлением роса
(F—площадь поверхности пластинки, d—ее тол-
щина, еп—действующая пьезоэлектрическая
константа).
При этих условиях сопротивление интерфе-
рометра представляется выражением
Z. = £(P-b/Q).	(141)
Таким образом, изменение расстояния до
отражателя /, а значит, и величин Р и Q при-
водит к периодическому изменению сопротивле-
ния Ziy т. е. к увеличению и уменьшению
протекающего через кристалл тока высокой
частоты.
Наряду с этим изменением, обусловленным
главным образом изменением R' [см. выражение
(139)], периодически меняется и определяемая
выражением (140) эквивалентная емкость кри-
сталла С', а значит, и частота колебаний.
Как следует из формулы (138 б) и фиг. 182,
при	величина Q обращается в нуль.
Согласно выражению (140), в этих точках С'=С;
следовательно, здесь собственная частота кварца
не меняется, а меняется лишь его эквивалентное
сопротивление. Это изменение емкостного и оми-
ческого сопротивлений кварца в интерферометре
еще до появления теории Хаббарда экспери-
ментально установили Клейн и Хершбергер
[1055], проводившие измерения при помощи
мостовой схемы. Теорию ультразвукового интер-
ферометра для измерений в газах независимо
от Хаббарда разработал также Хершбергер [840].
Сравнительно недавно Боргнис [2504] по-
строил весьма общую теорию акустического
интерферометра; к сожалению, мы не можем
останавливаться на ней сколько-нибудь под-
робно. Для сопротивления ультразвукового ин-
терферометра Z{ Боргнис получил выражение
-2/ —
г = Re ; R = ^e~2al = | у | e/0~2btZ;
0	2е2^
_ Ро^о^
0 ~ 2e^F
для излучателя в виде пла-
стинки толщиной d и пло-
щадью F;
для стержневого излучателя
длиной /, толщиной d и с из-
лучающей поверхностью F\
£ 3. Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр
157
росо, Pici—акустические сопротивления среды и
кристалла; а—коэффициент поглощения в среде;
7—коэффициент отражения на границе среда—
отражатель; этот коэффициент характеризует
изменение амплитуды и фазы 0 отраженной волны.
Выражение (142) выведено в предположении
малости величин а и у и применительно
к излучателю, дающему плоские волны. Первое
слагаемое в этом выражении характеризует
сопротивление собственно пьезоэлектрического
кристалла, а второе слагаемое учитывает влия-
ние среды. При этом выражение—/(m/2)ctg(<p/2)
в знаменателе представляет собой своего рода
коэффициент связи. Если кристалл возбуждается
на резонансе, то d=k/2, и выражение
(142) принимает более простой вид
Zi = T[rT7]-	(142а)
Заменяя г его значением, приводим последнюю
формулу к виду
У _Zotn [ 1 — Y2e~4aZ + 2/\e~2aZ sin (2ю//с0) 1 П4о\
i 2 I r+y2e-4aZ_27e-2aZCos(2a)//Co)J ’ U °'
что совпадает с полученным Хаббардом выраже-
нием (141), если фигурирующие в (141) величины
Р и Q заменить их выражениями по формулам
(137 а) и (138 а).
Положения отражателя, соответствующие
резонансу, можно различными способами опре-
делить по мощности, потребляемой генератором,
питающим излучающий кварц. Так, например,
при перемещении отражателя изменяются напря-
жение на электродах кварца (его можно изме-
рять ламповым вольтметром или регистрировать
его изменение при помощи неоновой лампы),
протекающий через кварц ток высокой частоты
(его можно измерять термоприбором или, со-
гласно Линдстрёму [3438], при помощи терми-
стора) и, наконец, анодный ток лампового гене-
ратора. Кроме того, имеет место небольшое,
но все же поддающееся измерению изменение
частоты колебаний кварца. По этим изменениям
электрических величин можно весьма- точно
регистрировать точки резонанса.
Пирс [1588] измерял этим способом длины
волн ультразвука в газах. Одна из первых серий
его измерений представлена на фиг. 184; по оси
абсцисс здесь отложено расстояние до отража-
теля, а по оси ординат—показания миллиам-
перметра, включенного в анодную цепь гене-
ратора, собранного по схеме фиг. 109. Таким
способом можно замерять сотни максимумов
тока, а значит, и резонансных положений отра-
жателя и тем самым измерять длину звуковых
волн с высокой точностью (ср. также гл. Ill, § 1).
Излучающий кварц в интерферометрах можно
включать как по осциллятор ной (фиг. 109), так
и по резонаторной (фиг. 103 и 104) схемам.
Резонаторную схему следует применять в тех
случаях, когда окружающая среда сильно на-
гружает кварц, например в жидкостях. При
измерениях в газах, где затухание кварца в силу
малого акустического сопротивления газа
Фиг. 184. Стоячая волна в воздухе, измеренная
по обратному воздействию звуковых волн на излу-
чатель.
весьма мало, предпочтительнее осцилляторная
схема, так как она проще. В этом случае при
малом расстоянии до отражателя из-за сильной
реакции колеблющегося объема газа на кварц
колебания в нем могут быть сорваны; примене-
ние индуктивной обратной связи устраняет этот
недостаток. Однако обратная связь должна быть
достаточно слабой: при отключенном кварце
схема не должна генерировать.
Часто применяются также интерферометры,
построенные по схеме, изображенной на фиг. 185
[600, 1268]. Напряжение высокой частоты, пи-
тающее излучатель интерферометра, генери-
руется кварцевым гетеродином G и усиливается
в двухкаскадном усилителе V. На выходе уси-
лителя включен колебательный контур, с кото-
рым емкостной связью связан кварц интерфе-
рометра/. Параллельно с излучающим кварцем
включен чувствительный ламповый вольтметр/?,
измеряющий переменное напряжение на кварце,
периодически изменяющееся при перемещении
отражателя и достигающее максимума при рас-
стоянии между кварцем и отражателем, кратном
Х/2.
Необходимо обратить внимание еще на сле-
дующее явление: если в функции от расстояния
/ измерять ток высокой частоты в подключенном
параллельно кварцу контуре или, что проще,
анодный ток генератора, то изменение тока
оказывается различным в зависимости от того,
работают ли кварц и отражатель в газе или
в жидкости (фиг. 186). В первом случае наблю-
158
Глава III. Прием и измерение ультразвука
даются острые максимумы тока при Z=2nk/4,
а во втором случае—такие же острые мини-
мумы в лежащих посередине точках, т. е. при
/=(2/?+1)а/4. Согласно Фоксу [626], обобщившему
случаях, когда они получены на одной и той
же частоте. Различный ход кривых обусловлен
фактором т//2, где т—отношение акустического
сопротивления среды в интерферометре роса
Фиг. 185. Схема ультразвукового интерферометра с кварцевой стабилизацией.
теорию ультразвукового интерферометра, это
явление объясняется следующим образом.
Затухание кварца, работающего в газе, весь-
ма мало, и дополнительное возрастание тока
Фиг. 186. Зависимость тока в резонансном контуре
ультразвукового интерферометра от расстояния I до
отражателя в газе (сплошная линия) и в жидкости (пунк-
тирная линия).
имеет место лишь в моменты резонанса объема
газа; в жидкостях, напротив, кварц сильно
загружен, и мы замечаем лишь те моменты,
когда колебания объема жидкости отсутствуют.
В упомянутой уже выше работе [2504] Боргнис
указывает, что изображенные на фиг. 186 кривые
оказываются столь различны лишь в тех
к сопротивлению кварца р^. Если, например,,
переходя от измерений в жидкости к измерениям
в газе, понизить частоту в |/ ржсж/рг+г раз или,
наоборот, переходя от газа к жидкости, повысить
частоту в | рж£жфг£г раз, то соответствующие кри-
вые для жидкости и газа будут совпадать друг
с другом.
Влияние отраженной волны на колебания
кварца и обусловленное этим увеличение зату-
хания и изменение частоты были исследованы
и измерены количественно также Хигнером
[821] и Даем [540]. Хаббард и Лумис [937—939]
показали, что изменение частоты можно обнару-
жить путем гетеродинирования и использовать
его для измерения длин звуковых волн. На
частоту колебаний кварца накладывается вторая
частота, получаемая от кварцевого гетеродина.
Возникающий при этом разностный тон с ча-
стотой порядка 1 кгц сравнивается с тоном ка-
мертонного генератора. Если при перемещении
отражателя частота колебаний кварца, а следо-
вательно, и разностный тон изменится, то*
колебательный контур кварца при помощи до-
полнительного конденсатора подстраивается на
исходную частоту. С одной стороны, такой метод
позволяет по положению ротора дополнитель-
ного конденсатора очень точно регистрировать
расстояния до отражателя, отличающиеся на
Х/2, а с другой стороны, при этом компенси-
руются даже небольшие изменения частоты,,
которые все же могли бы сказаться на резуль-
татах измерений длины звуковой волны.
§ 3. Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр
159
Описанный метод, использованный с неко-
торыми изменениями также Виссом [2182] при
постройке им самопишущего интерферометра
(см. гл. IV, § 1, п. 2), лежит в основе некото-
рых наиболее точных приборов для измерения
длин ультразвуковых волн. Современные прибо-
ры такого типа обеспечивают точность измерения
длины волны до 0,05%. Хаббард [924, 931]
указывает, что, обратив ультразвуковой интер-
ферометр, можно с его помощью проверять точ-
ность изготовления резьбы в микрометрических
винтах. Оздоган [1457, 3676] применил ультра-
звуковой интерферометр для определения истин-
ных собственных частот прямоугольных квар-
цевых пластинок.
В описанных выше интерферометрах изме-
рение длины волны производилось путем пере-
мещения отражающей пластинки. При таких
измерениях требуется строго соблюдать парал-
лельность отражателя излучающей поверхности
излучателя (по этому вопросу см. соображения,
развитые в гл. IV, § 1, п. 2). Кроме того, обра-
зующиеся в интерферометре стоячие волны выра-
жены тем резче, чем больше коэффициент отра-
жения на границе среда—отражатель. Согласно
данным табл. 1, коэффициент отражения на
границе вода—металл равен приблизительно
86—89%, а на границе жидкость—воздух—
около 99 %. Поэтому Фокс и Хантер [2813, 3090]
описали ультразвуковой интерферометр для жид-
костей, в котором звуковые волны отражаются
от границы жидкость—воздух. Если при по-
мощи трех юстировочных винтов установить
горизонтально расположенный излучатель
строго по ватерпасу, то поверхность находя-
щегося над излучателем столба жидкости ока-
зывается абсолютно параллельной поверхности
излучателя. Меняя высоту столба жидкости,
можно изменять расстояние от излучателя до
отражающей поверхности; при этом, как и в опи-
санных выше конструкциях, периодически ме-
няется сопротивление прибора. Теория такого
интерферометра со свободной поверхностью
жидкости приведена в работе Хантера и Фокса
[3091].
Фрай [2836, 2839], а также Гринспан и Томп-
сон [2925] показали недавно, что отражатель
ультразвукового интерферометра можно заме-
нить пьезоэлектрической пластинкой, возбуж-
даемой падающими на нее звуковыми волнами.
Резонансы, возникающие при перемещении при-
емной пластинки, проявляются в виде максиму-
мов развиваемого на ней напряжения, что и мо-
жет служить способом измерения длины волны.
Теория такого интерферометра с двумя кристал-
лами приведена в упомянутой выше работе
Фрая. В качестве индикатора в таких приборах
можно применять либо связанный с кристаллом-
приемником ламповый вольтметр, либо, сог-
ласно Телеснину и Красильникову [4242], элек-
троннолучевую трубку. Если ко второй паре
отклоняющих пластин трубки подвести перемен-
ное напряжение, подаваемое на излучатель, то
на экране трубки образуются фигуры Лиссажу,
по форме которых можно судить о возникающих
при перемещении кристалла-приемника ма-
ксимумах и минимумах.
Акустический интерферометр позволяет из-
мерять и затухание. Если между излучателем
и отражателем поместить звукопоглощающий
материал, то интенсивность отраженной волны
падает; поэтому с увеличением расстояния до
отражателя реакция отраженной волны на кварц
уменьшается, что позволяет определить коэффи-
циент затухания (подробности см. в гл. IV, § 2,.
п. 2).
Простой расчет (см., например, Гопальи
[2909]) показывает, что искомый коэффициент
затухания звука определяется выражением
2,303 (lg 0^-lg0B)
а* =--------------,
пв~ пА
где а*—коэффициент затухания, отнесенный к
расстоянию, равному длине волны (см. гл.1, § 4),
а Од и 6В—показания гальванометра, включен-
ного в анодный контур питающего кварц гене-
ратора высокой частоты, при расположении от-
ражателя интерферометра в точках А и В, от-
стоящих одна от другой на расстоянии пв—Па,
равном целому числу длин волн.
Измерения такого типа в газах впервые про-
вел Пильмайер [1565]. Сравнивая измерения на
интерферометре с измерениями на радиометре,
Пильмайер установил, что отклонение стрелки
гальванометра пропорционально квадрату ам-
плитуды звукового давления как перед излу-
чателем, так и перед отражателем. Из его
измерений далее следует, что максимумы дав-
ления с увеличением расстояния до отражателя
падают по логарифмическому закону, так что
по результатам таких измерений можно по-
лучить значения коэффициента поглощения,
хорошо согласующиеся со значениями, полу-
ченными радиометрическим способом. Теорети-
чески максимумы давления с увеличением рас-
стояния до отражателя должны убывать по
гиперболическому закону (см. гл. IV, § 2, п. 2),
однако различие между обеими этими кривыми
столь мало, что его при таких измерениях можно
не учитывать.
160
Глава III. Прием и измерение ультразвука
После того как Клейн и Хершбергер [1054]
теоретически и экспериментально установили,
что резонансный объем интерферометра можно
рассматривать как связанный с колебательным
контуром кварца и что параметры этого объема
влияют на затухание контура кварца, Хаббард,
о чем мы уже упоминали выше, построил строгую
теорию интерферометра как прибора для изме-
рения коэффициентов поглощения звука. Даль-
нейшие сведения по этому вопросу читатель най-
дет в гл. IV, § 2, п. 2 и § 4, п. 2.
Наряду с описанными интерферометрами, в
которых измерение длин волн и затухания осу-
ществляется изменением длины интерферометра,
следует упомянуть также и об ультразвуковых
интерферометрах с фиксированным расстоянием
до отражателя, т. е. с постоянной длиной; такие
приборы были одновременно предложены Хаб-
бардом и Цартманом [940] и Кнезером [227].
Если в таком приборе изменять частоту возбуж-
дения кварца или длину волны в среде (послед-
него можно достигнуть, например, изменением
температуры, давления или состава среды), то
сопротивление излучателя изменяется периоди-
чески, проходя через максимумы и минимумы.
Последние можно регистрировать любым из ука-
занных выше способов. Это позволяет без при-
менения каких-либо подвижных деталей простым
изменением частоты определять скорость звука
в заполняющей интерферометр среде; при неиз-
менной частоте таким способом можно измерять
зависимость скорости звука в среде от давления,
температуры и т. п. (см. также гл. IV, § 4, п. 2).
Подробную теорию интерферометра постоян-
ной длины недавно построил Боргнис [2505].
Он прежде всего показал, что изменение ампли-
туды и фазы отраженной волны, обусловленное
наличием на границе среда—отражатель коэф-
фициента отражения у, изменяет абсолютные зна-
чения положений максимумов и минимумов со-
противления интерферометра, а не относительное
расстояние между двумя следующими друг за
другом максимумами или минимумами. Таким
образом, при измерениях скорости звука с по-
мощью таких интерферометров исключается по-
правка, на необходимость введения которой ука-
зывалось в ряде предыдущих работ [168, 830,
940, 1650].
§ 4. ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Уже в 1866 г. А. Теплер [2063—2065] при-
менил теневой метод для визуального наблюде-
ния звуковых волн, возбужденных электрической
искрой. Этот метод впоследствии был усовершен-
ствован Вудом [2172] в 1899 г. и М. Теплером
[2066] в 1908 г.1). Начиная с 1930 г. с развитием
техники получения ультразвука были созданы
более совершенные оптические методы наблюдения
ультразвуковых волн. В отличие от описанных
ранее методов, применимых как для ультразву-
ковых, так и для звуковых частот, новые опти-
ческие методы, рассматриваемые ниже, могут
быть использованы только в области ультра-
звука, т. е. для звука с достаточно малой длиной
волны.
1. Теневой метод
Теневой метод позволяет непосредственно на-
блюдать изображение ультразвуковой волны;
при этом видимыми будут те области среды, коэф-
фициент преломления которых изменяется при
прохождении волны. Это значит, что в стоячей
звуковой волне темными остаются только места,
соответствующие узлам давления. Схема опти-
Э Интересное усовершенствование теневого ме-
тода было предложено недавно Райским [5197].—
Прим. ред.
ческой установки, применяемой для таких наб-
людений, изображена на фиг. 187. При помощи
объектива О в точке В получается изображение
диафрагмы или щели S, освещаемой сильным
Фиг. 187. Схема оптической установки для ви-
зуального наблюдения звуковых волн теневым
методом.
источником света через конденсорную линзу Д.
Это изображение закрывается экраном такого
размера, чтобы прямые лучи света не могли по-
пасть в глаз наблюдателя, расположенный в точ-
ке А. Если перед объективом О создать стоячую
звуковую волну, используя для этого кварц Q
и отражатель Д, то лучи света, проходя через
области среды с измененным коэффициентом пре-
ломления, отклоняются и попадают в глаз А,
минуя экран В. Таким образом, глаз увидит кар-
тину стоячей звуковой волны, в которой тем-
ным местам соответствуют узлы, а светлым—пуч-
ности давления. Для фотографирования полу-
$ 4. Оптические методы
161
ченной картины в точке А помещается объектив,
проектирующий изображение на экран или фото-
пластинку. В качестве примера могут служить
полученные этим способом фотографии колеба-
ний на гармониках кварцевой пластинки, пока-
занные на фиг. 81 и 82.
Рассмотрим кратко, от чего зависит чувст-
вительность теневого метода. Во многих работах
можно найти указание на то, что чувствитель-
ность этого метода растет с увеличением расстоя-
ния от объектива О до экрана В, так как при
увеличении этого расстояния уже небольшие из-
менения коэффициента преломления в исследу-
емой среде вызывают заметные отклонения лучей
света от экрана В. Однако Бэр [148], Соколов
[1975] и Хансен [778] показали, что чувствитель-
ность установки не может быть увеличена при-
менением длиннофокусного объектива. Преиму-
щества использования последнего заключаются
лишь в возможности увеличения размеров экра-
на и уменьшения критичности его установки.
Это видно из следующих рассуждений. На
фиг. 188,а представлена система двух линз
и L2, дающая изображение S' щели S. В парал-
лельном пучке лучей между обеими линзами име-
ется область длиной х и шириной dy с перемен-
ным коэффициентом преломления. Коэффи-
циент преломления меняется в вертикальном
направлении в пределах указанной области на
величину dn. Так как скорость света в верхней
части этой области больше, чем в нижней, фронт
волны поворачивается на угол а. Часть светового
пучка, проходящая в области с измененным коэф-
фициентом преломления, создает второе изоб-
ражение щели S", причем угловое расстояние
между двумя изображениями также равно а. Со-
вершенно очевидно, что угол а пропорционален
градиенту коэффициента преломления dnldy и
И Л. Бергман
длине х области, в которой меняется п. Таким
образом, мы получаем соотношение
Вследствие диффракции света на отверстии оп-
тической системы (системы линз L± и L2) вместо
резких изображений S' или S" щели S полу-
чается диффракционная картина с распределе-
нием интенсивности, показанным на фиг. 188,6.
При этом угловое расстояние а' между главным
максимумом и первым минимумом тем меньше,
чем меньше длина световой волны и чем больше
диаметр объектива, или, точнее, используемой
части объектива. Поскольку для получения изоб-
ражения S" используется часть объектива диа-
метром dy, а' определяется выражением
а = -т—.
dy
Для раздельного наблюдения S" и S' а должно
быть, по крайней мере, равно а' или больше
него. Следовательно, имеет место равенство
, *
dn- — .
X
В случае применения теневого метода с экрани-
рованием центрального изображения щели по-
следнее равенство является условием, при ко-
тором еще возможно наблюдать изменение коэф-
фициента преломления dn. В это равенство не
входит величина фокусного расстояния системы
линз.
Очень важно, чтобы сам объектив О не имел
свилей, искажающих картину ультразвуковой
волны. Теневой метод был экспериментально и
теоретически изучен Шардином [1844, 1845],
который *вместо объектива с успехом применял
вогнутое зеркало или систему двух вогнутых
зеркал.
Для наблюдения ультразвуковых волн, по-
лучаемых от пьезокварцевого излучателя, тене-
вой метод впервые был применен Тавилем [2043].
Польман [1609] использовал этот метод, что-
бы сделать видимыми стоячие ультразвуковые
волны в газах. Схема его установки изображена
на фиг. 189. При помощи конденсора и неболь-
шого зеркала щель Р освещается дуговой
лампой В. Длиннофокусный объектив О
(f = 2M) и зеркало S2 дают в плоскости щели ее
резкое изображение, закрываемое экраном D та-
ким образом, чтобы световой пучок не попадал
в окуляр F. Этот окуляр сфокусирован на стоя-
чую ультразвуковую волну, создаваемую в про-
странстве между зеркалом S2 и объективом О при
162
Глава III. Прием и измерение ультразвука
помощи кварца Q и отражателя R. Описанная
установка аналогична устройствам, применя-
емым в автоколлимационном методе. Здесь све-
товой пучок дважды пересекает ультразвуковой
Фиг. 189. Установкал'для
визуального наблюдения
звуковых волн в воздухе
теневым методом.
столб, что эквивалентно увеличению толщины
столба, и при данной силе звука, т. е. при опреде-
ленном изменении коэффициента преломления,
Фиг. 190. Изображение стоячей звуковой
волны в воздухе, полученное теневым ме-
тодом.
вызывает в пучностях давления большее отклоне-
ние света. Полученная таким методом картина
звуковой волны в воздухе при длине волны Х =
== 0,4 мм изображена на фиг. 190.
Теневой метод в том виде, в каком он был
рассмотрен до сих пор, применим для наблюде-
ния узлов и пучностей давления звуковой вол-
ны, т. е. так называемой ультразвуковой решет-
ки, только в случае стоячей волны. Для бегущей
волны во всей области ее движения будет наблю-
даться равномерное просветление поля зрения.
Чтобы наблюдать ультразвуковую решетку, в.
этом случае необходимо применить стробоско-
пическое освещение, или, как указывал Теп лер „
кратковременно осветить процесс в нужный мо*
мент времени электрической искрой. Один из
первых полученных М. Теплером [2066] снимков
Фиг. 191. Изображения звуковых волн, распро-
страняющихся от электрической искры.
j—свободное распространение, б—распространение через-
диафрагму в виде круга с отверстиями. Снимки полу-
чены теневым методом.
звуковой волны, распространяющейся от элект-
рической искры, приведен на фиг. 191,а. На-
сколько хорошие результаты дает применение
простого теневого метода, можно судить по фо-
тографии фиг. 191,6, полученной Фоли и Сау-
дером [625], которые несколько улучшили пер-
воначальную установку Теп лер а. Звуковая вол-
на, полученная при помощи искры, распростра-
няется от излучателя налево по направлению
к полукруглому рефлектору, имеющему ряд от-
верстий на равных расстояниях друг от друга.
Ясно видны элементарные сферические волны,
идущие от отверстий рефлектора, отраженные
волны и сферическая ультразвуковая волна, рас-
пространяющаяся без помех направо от излу-
чателя.
Освальд [1464] применил теневой метод при
изучении акустики помещений и получил очень
хорошие двумерные фотографии отражения зву-
ка внутри моделей помещений. На фиг. 192 при-
ведены в качестве примера две полученные таким
образом фотографии. На снимке 192,а хорошо
видны волны, отраженные от боковых стенок и от
задней стенки, имеющей форму вогнутого зерка-
ла, в то время как на снимке 192,6 можно за-
метить задержку звука, вызванную диффрак-
цией в круглых боковых нишах.
Применив теневой метод, Тавиль [2044] сде-
лал видимыми бегущие ультразвуковые волны
$ 4. Оптические методы
163
в воздухе. В его установке освещенная щель при
помощи вогнутого зеркала проектировалась на
проволоку определенной толщины так, чтобы в
находящийся за ней глаз или окуляр свет не
попадал. При прохождении пучка света, идущего
Фиг. 192. Звуковые волны, полученные от искры
в моделях помещений.
Фотографии получены при помощи теневого метода.
от зеркала, через бегущую ультразвуковую вол-
ну на темном фоне зеркала видна светлая поло-
са. Если же через ультразвуковую волну прохо-
дит также пучок света, идущий от щели к зеркалу,
то светлая полоса оказывается пересеченной мет-
ными полосками, расстояние между которыми
зависит от частоты ультразвука. В этом случае
свет, проходя через бегущую волну в первый
раз, испытывает стробоскопический эффект.
Более подробно это явление было исследовано
Бэром [150, 15U; мы вернемся еще к нему
в гл. V, § 1 (см. также гл. VI, § 1).
Однако наблюдение бегущих звуковых волн
теневым методом может быть значительно успеш-
нее осуществлено при использовании настоящего
стробоскопического освещения. На схеме фиг. 187,
например, световой пучок, идущий к щели S,
может прерываться при помощи конденсатора
Керра с частотой, равной частоте переменного
напряжения, возбуждающего кварцевый излу-
чатель ультразвука1). Вместо конденсатора Кер-
ра может быть использован описанный в гл. VI,
§ 1 ультразвуковой стробоскоп.
Бергман [236], используя теневой метод, по-
лучил на экране изображение бегущей ультра-
звуковой волны в жидкости при помощи враща-
ющегося зеркала. Схема установки показана на
фиг. 193, где обозначения совпадают с обозначе-
ниями на фиг. 187. Объектив О2 и вращающее-
ся зеркало R создают на экране М изображение
бегущей волны, излучаемой кварцем Q и распро-
страняющейся в кювете Т, Возникновение стоя-
т) Такая схема была разработана Ржевкиным и
Кречмером [1126], «получившими ряд интересных и
наглядных снимков.—Прим. ред.
чих волн в этом случае исключается благодаря
применению звукопоглощающего материала А.
Направление вращения зеркала выбрано таким
образом, чтобы изображение волны на экране
двигалось в сторону, противоположную направ-
лению движения волн. При правильно выбран-
ных частоте и направлении вращения зеркала
на экране будут видны неподвижные светлые
и темные полосы—области сжатия и разрежения
звуковой волны, распространяющейся в жидко-
сти. Обозначим через g расстояние от, объектива
О2 до кюветы Т, через b оптический путь от эк-
рана М до того же объектива О2 и выберем по-
ложение вращающегося зеркала так, чтобы рас-
стояние поверхности зеркала от объектива О2
было равно расстоянию ее от оси вращения.
Тогда будет справедливо выражение ct=cs-g/b,
где ct—измеряемая скорость звуковой волны
Фиг. 193. Установка для наблюдения бегу-
щих звуковых волн теневым методом при помощи
вращающегося зеркала.
в жидкости, a cs—скорость изображения волны
на экране. Если z—число оборотов зеркала в ми-
нуту, то
2- 2тс bz _ nbz
Съ 60 ТУ ’
где съ—скорость движения картины на экране,
вызванная вращением зеркала. Когда изобра-
жение волны на экране неподвижно, скорость
ch должна быть равна cs, откуда следует, что
Ct~ 15 *
Таким образом, в полученную формулу
для ct, помимо числа оборотов вращающе-
гося зеркала z, входит только расстояние g.
Чем больше g, тем меньшим числом оборотов
можно ограничиться. Так, например, для рас-
сматриваемого диапазона ультразвуковых ско-
ростей в жидкостях 900—1800 м/сек и при
g — 3 м могут быть использованы устройства, да-
ющие 1500—3000 об/мин. Скорости вращения
могут быть легко определены различными спо-
собами, например электрическим, при помощи
мостиковой схемы. Преимущество этого метода
заключается в возможности его применения для
звуковых волн с неизвестными частотами или
164
Гл а в a III. Прием и измерение ультразвука
с меняющейся частотой. Правда, позднейшие
исследования Бергмана и Эртеля [246] показали,
что при наблюдении ультразвуковой решетки
методом вращающегося зеркала точность изме-
рений не может быть сделана выше 0,5% бла-
годаря некоторым специфическим физиологи-
ческим процессам. Указанный метод наблюдения
бегущих ультразвуковых волн посредством вра-
щающегося зеркала был использован в теле-
видении Беккером [216] и Джефри [1001—1003]
(см. гл. VI, § 2).
зовавшаяся в этом опыте в качестве источника
ультразвука (она вместе с креплением хорошо
видна в левой части фиг. 194), имела диаметр
30 мм, толщину 2 мм и возбуждалась на 3-й
гармонике с частотой 4,8 мггц.
Следующим примером служит полученная
Зейдлем [1909] фотография ультразвуковой кау-
стической поверхности, возникающей при от-
ражении звукового пучка от цилиндрического
вогнутого зеркала (фиг. 195). При фотографи-
ровании пучка звуковых лучей с различными
Фиг. 195. Фокусирование пучка зву-
ковых волн цилиндрическим зеркалом.
Фотография получена теневым методом.
Фиг. 194. Фотография диафрагми-
рованного звукового пучка, отра-
жающегося от металлической пла-
стинки, полученная теневым методом.
Как упоминалось выше, бегущие звуковые
волны при наблюдении их теневым методом дают
равномерное просветление поля зрения вдоль пути
распространения волны. Таким образом, имеет-
ся достаточно простой метод контроля и ис-
следования работы пьезокварцевых излучателей
в жидкостях1). Подобные эксперименты произ-
водили Бэр [149, 153], Джакомини [696], Ти-
деман и Хёш [876], Остерхаммель [1473], Пар-
тхасаратхи [1531], Зейдль [1909], Уиллард [2146]
и др. На фиг. 85, например, можно видеть кар-
тину излучения хорошо и плохо колеблющихся
кварцевых излучателей. Из снимка, полученного
Джакомини [696] (фиг. 194), видно, как при
помощи пробковой диафрагмы из широкого зву-
кового пучка выделяется пучок диаметром 6 мм.
Полученный таким путем звуковой пучок отра-
жается от наклонно поставленной металличе-
ской х пластинки. Кварцевая пластинка, исполь-
х) Одним из первых обратил на это внимание Ржев-
'кин [5199].—Прим. ред.
направлениями распространения необходимо в
качестве источника света использовать диаф-
рагму с круглым отверстием, так как в случае
щели на снимке лучше изображаются звуковые
волны, распространяющиеся перпендикулярно
к щели, и вся картина излучения искажается.
Несколько особенно удачных снимков Уил-
ларда [2146] приведены на фиг. 196. На фиг.
196,а и б можно видеть двух- и четырехкратное
отражение ультразвукового пучка, в конце пути
попадающего на поглотитель. На фиг. 196, в и г
показано отражение широкого пучка звуковых
волн (/=10 мгги^ от цилиндрического металли-
ческого вогнутого зеркала. Особенно ясно виден
отчетливо выраженный фокус звуковой волны
на фиг. 196,в. На фиг. 196,д показано распро-
странение звуковой волны, полученной от во-
гнутой кварцевой пластинки. Наконец, на по-
следнем снимке (фиг. 196,е) широкий ультра-
звуковой пучок падает на три алюминиевых
клина с разными углами при вершине. Звуко-
вые волны проходят сквозь алюминиевую пла-
§ 4. Оптические методы
165
стинку только в тех местах, где ее толщина равна
целому кратному числу полуволн в металле
(см. гл. I, § 2).
Фиг. 196. Ультразвуковые пучки, сфото-
графированные теневым методом.
а и б—двукратное и четырехкратное отражение от
плоских металлических поверхностей, в—отражение
эт вогнутого цилиндрического зеркала при нормаль-
гоМ падении, г—отражение от того же зеркала при
сосом падении, б—звуковая волна от вогнутой квар-
цевой пластинки, е—прохождение ультразвукового
пучка через алюминиевые клинья с разными углами
при вершине.
На фиг. 197 воспроизведены еще четыре пре-
красных снимка Джакомини [705], полученные
на частоте 4 мггц. На фиг. 197,а звуковой пучок
падает наклонно из воды в четыреххлористый
углерод; так как обе жидкости имеют одинаковые
акустические сопротивления при различных ско-
ростях звука (см. табл. 20), в этом случае имеет
место преломление без отражения. Иначе обстоит
дело в случае, которому соответствует фиг. 197,6,
где звуковой пучок падает из керосина в воду.
Фиг. 197. Ультразвуковые пучки, сфотогра-
фированные теневым методом.
а—переход звукового пучка из воды в четыреххлори-
стый углерод без отражения, б—отражение и пре-
ломление звукового пучка при переходе из керосина
в воду, в—звуконепроницаемость алюминиевой пла-
стинки толщиной Л/4, г—звукопроницаемость алюми-
ниевой пластинки толщиной Л/2.
Ввиду того что обе жидкости обладают разными
скоростями и разными акустическими сопротив-
лениями, здесь наблюдается как преломление,
так и отражение звука. Так как сВОда > ^керосин .
преломленный пучок отклоняется от нормали
к поверхности раздела жидкостей. На фиг. 197, в
и г ультразвуковой пучок падает в воде перпен-
дикулярно на тонкую алюминиевую пластинку;
в случае в толщина пластинки равна Х/4, поэтому,
согласно выражению (31), отражение должно
быть максимальным, а прохождение минималь-
ным; в случае г, наоборот, толщина пластинки
равна Х/2 и, согласно выражению (32), макси-
мальным будет прохождение ультразвука.
Фиг. 198, а представляет собой фотографию
звукового поля плохо колеблющегося .кварцево-
го излучателя, полученную тем же методом; легг
ко видеть неравномерность излучения кварцевой
пластинки.
166
Глава III. Прием и измерение ультразвука
Если заменить в оптической установке экран В
(см. фиг. 187) отверстием такого же размера
в большом экране, то весь отклоненный свет не
будет пропущен. Области звукового поля с наи-
большими амплитудами дадут в поле зрения наи-
более темные места, так как на них происходит
Фиг. 198-. Звуковое поле колеблющейся кварцевой
пластинки, сфотографированное теневым методом
(по Тидеману и Хёшу).
а—при затемнении центрального максимума, б—при затем-
нении всех, диффракционных максимумов.
наиболее сильное отклонение световых лучей,
заслоняемых далее экраном. Таким образом,
фиг. 198, б представляет собой в известной степени
негативное изображение фиг. 198, а, полученной
для того же звукового поля. Тем же способом
Фиг. 199. Излучение (амплитудное поле) колеб-
лющегося кварца шириной 4 к.
Тидеман и Остерхаммель [877, 878, 1473] полу-
чили фотографии поля амплитуд вблизи колеб-
лющейся круглой кварцевой пластинки (фиг.
199). Кварц ориентирован, как показано на
фиг. 189. Ширина излучающей поверхности рав-
на 4k (X—длина ультразвуковой волны в жид-
кости), а звуковая частота—5320 кгц. Хорошо
видна острая диаграмма направленности с не-
большими боковыми максимумами. Эта диаграм-
ма направленности полностью совпадает с ре-
зультатом расчета. Фотография волнового поля
того же кварцевого излучателя приведена для
сравнения на фиг. 200. Она была получена опи-
санным выше методом при помощи стробоскопи-
ческого освещения.
Ф и г. 200. Волновое поле вокруг колеблю-
щегося кварца шириной 4 К.
Фиг. 201. Амплитудные поля узких ко-
леблющихся кварцевых стержней для раз-
личных значений отношения d/\.
а — d=4,08 Я, б — ^=10,38 Я.
Две фотографии амплитудных полей узких
кварцевых стержней для различных значений
отношения d/k приведены на фиг. 201. Хорошо
£ 4. Оптические методы
167
видно, как с увеличением отношения d/k р астет
количество боковых максимумов. Сравнение экс-
периментально полученных распределений ам-
плитуд с теорией фраунгоферовой диффракции
звука на щели шириной d можно найти у Остер-
хаммеля [1473].
При использовании белого света для фото-
графирования ультразвукового пучка (см.
фиг. 198, 199 и 201) области, соответствующие раз-
личным звуковым интенсивностям, будут иметь
Фиг. 202. Амплитудное поле в непосредствен-
ной близости от колеблющегося кварца.
разную окраску, так как диффракция света за-
висит не только от силы звука, но и от длины све-
товой волны. Следовательно, места равных зву-
ковых давлений будут соединены линиями оди-
накового цвета, так называемыми изохроматами.
В случае применения монохроматического света
возможно количественное исследование распре-
деления энергии в звуковом поле по почернению
фотопластинки. Особенно хорошим примером
эффективности указанного оптического метода
для получения изображений звуковых полей
служит приведенная на фиг. 202 фотография,
изображающая звуковое поле в непосредственной
близости от колеблющегося кварца, протяжен-
ность которого перпендикулярно к направлению
излучения составляет 14,36 X. Видна достаточно
запутанная интерференционная картина, кото-
рую, однако, как показал Остерхаммель [1473],
можно объяснить во всех подробностях, приме-
няя известную из оптики теорию Юнга.
Указанная выше возможность визуального
наблюдения посредством теневого метода рас-
пределения амплитуд в поле, а также при стро-
боскопическом освещении волнового поля бе-
гущих звуковых волн может быть применена
и к стоячим волнам, например, в прозрачных
твердых телах. Однако в этом случае можно по-
лучить только картины волнового поля. Если
же для получения изображения использовать
свет только одного из диффракционных макси-
мумов, закрыв экраном центральный максимум
и максимумы остальных порядков, то, согласно
теории Аббе (см. также п. 2 настоящего парагра-
фа), можно будет видеть не структуру наблюдае-
мого процесса, а его равномерно освещенное
изображение (Бэр [149], Гидеман и Хёш [876]).
При этом, однако, еще можно различить неодно-
родности с размерами, превышающими длину
звуковой волны. Последнее объясняется тем,
что отверстие, пропускающее свет первого ма-
ксимума (если оно не слишком мало), может про-
пускать также лучи света, отклоненного от ука-
занных неоднородностей под углами, меньшими,
чем угол первого диффракционного порядка.
Впрочем, для этой же цели можно использовать
свет двух соседних диффракционных порядков;
ввиду некогерентности света четных и нечетных
порядков интерференции не будет возникать и,
следовательно, не может быть получено изобра-
жения структуры, вызвавшей диффракцию света.
Согласно Бэру [153], явления диффракции
Френеля звуковых волн могут быть легко изу-
чены при помощи теневого метода на бегущих
плоских звуковых волнах (см. гл. II, § 5, п.2).
Наглядным примером может служить фиг. 203.
В обоих случаях звуковые волны идут слева
и полностью просветляют темное до этого поле
зрения. На фиг. 203,а волна (/=6540 кгц, Х=
=0,2 мм) встречает на своем пути жестяной экран
А, опущенный сверху в ультразвуковое поле.
Фиг. 203. Диффракция Френеля для ультразвуко-
вых волн.
а—диффракция на краю металлического экрана А, б—диф-
фракция на цилиндре Z.
Имеет место диффракция на краю экрана, парал-
лельном направлению светового луча. Можно
представить себе, что от края экрана распростра-
няется цилиндрическая во на, которая накла-
дывается на первичную i лоскую волну. В об-
ласти перекрытия обеих волн места максималь-
ной и минимальной интенсивности отображаются
168
Глава III. Прием и измерение ультразвука
конфокальными параболами, фокус которых сов-
падает с краем экрана, а ось—с направлением
распространения звуковой волны. На фиг. 203, а
отчетливо видны параболы в области звуковой
тени за экраном Л; появление их в этой части
пространства обусловливается некоторой звуко-
проницаемостью экрана Л, отсутствие же их
на нижней части снимка объясняется большой
интенсивностью первичной волны, вызывающей
сильную освещенность этой части поля зрения.
Фиг. 204. Изображения ультразвуковых полей, по-
лученные теневым методом.
а и б—комбинационные волны при отражении звуковых
волн от поверхности жидкости (а) и от металлического
экрана (б), в и г—комбинационные волны внутри напол-
ненных водой полых цилиндров.
На фиг. 203, б изображена звуковая волна,
встречающая на своем пути металлический ци-
линдр Z диаметром 5 мм. Благодаря интерферен-
ции диффрагировавших волн в области звуковой
тени получаются гиперболы, соответствующие ме-
стам максимальной и минимальной интенсивности;
гиперболы особенно хорошо заметны на некото-
ром расстоянии от цилиндра. Хаббард, Цартман
и Ларкин [941] подобным же образом исследо-
вали диффракцию ультразвуковых волн в не-
посредственной близости от края экрана, щели
и узкого экрана (аналогичные фотографии диф-
фракции на ультразвуковых волнах были опу-
бликованы Барнсом и Бэртоном [2386]).
На фиг. 204 воспроизведены фотографии,
полученные Зейдлем [1909] (а, б) и Даумом(е, г),
на которых особенно хорошо видно образование
комбинационных волн. Как известно, комбина-
ционная волна возникает при наложении двух
звуковых волн. На фиг. 204, а и б изображена
звуковая волна, падающая под углом 6 соответ-
ственно на поверхность жидкости и на твердый
отражатель. Волновой фронт комбинационной
волны параллелен отражателю, длина волны
kfe=V2cos в. На фиг. 204, в и г звуковая волна
частоты 1 мггц падает извне на боковую поверх-
ность наполненного водой стеклянного цилинд-
ра. Внутри цилиндра звуковые волны многократ-
но отражаются от его поверхности. Таким обра-
зом, образуется система комбинационных волн
с волновыми фронтами, параллельными поверх-
ности цилиндра, причем в центре цилиндра воз-
никает зона молчания. Наконец, на фиг. 204, г
один стеклянный цилиндр вставлен в другой,
причем зона молчания образуется в центре
маленького цилиндра1).
Прекрасные фотографии ультразвуковых
волн в жидкостях, полученные теневым мето-
дом, можно найти в работах Барнса и Бэртона
[2386, 2580, 2581], Бароне [2389], Джакомини
[696], Сетта [4064], Шоха [4013] и Уилларда
[4419].
Само собой разумеется, что теневой метод
позволяет сделать видимыми также звуковые
волны в прозрачных твердых телах, например
в стеклах. Изотропное твердое тело благодаря
упругим напряжениям, вызванным звуковой
волной, приобретает свойство оптического двой-
ного лучепреломления. Поэтому распространение
звуковых волн, например, в стекле или плав-
леном кварце может быть обнаружено, если
соответствующие тела поместить между скрещен-
ными николями. Поле зрения будет просветлено
в тех местах, где вследствие упругих напря-
жений возникло двойное лучепреломление. Мак-
Намара и Роджерс [47396] сделали таким мето-
дом видимым путь звукового пучка в толстой
пластине плавленого кварца (см. также фиг. 425—
427).
2. Диффракция света на ультразвуковых
волнах
Дебай и Сирс [490, 496] и независимо от них
Люка и Бикар [1241—1244] обнаружили в 1932 г.
диффракцию света на ультразвуковых волнах
в жидкости. Это открытие привело в настоящее
время к развитию большого количества новых
х) Фотографии, приведенные на фиг. *204, в и а,
были любезно предоставлены в мое распоряжение док-
тором Даумом.
§ 4. Оптические методы
169
методов исследования ультразвука. Поводом к
нему послужила развитая в 1914—1920 гг. Брил-
люэном [367, 370, 372] теория рассеяния света
и рентгеновских лучей на тепловых флуктуациях
плотности. Тепловые флуктуации в теории Брил-
люэна представляются в виде совокупности упру-
гих волн, на которых и происходит отражение
света под углом Брэгга. Можно было ожидать,
что диффракционные явления будут наблюдаться
и на искусственно созданных упругих волнах
в жидкости.
Схема установки, использованной указанными
выше авторами, приведена на фиг. 205. Щель Р
Фиг. 205. Оптическая установка для на-
блюдения диффракции света на ультразву-
ковых волнах.
освещается через конденсор К сильным источни-
ком света L. Выходящий из линзы Ог параллель-
ный пучок света проходит через кювету перпен-
дикулярно к направлению распространения уль-
тразвуковой волны, возбуждаемой в кювете.
Вторая линза О2 дает изображение щели на эк-
ране S. Если щель освещать белым светом, то
на экране рядом с центральным изображением
щели появятся интенсивные диффракционные
спектры вплоть до высоких порядков. Если же
применять для освещения щели монохромати-
ческий свет, то на месте этих боковых спектров
будут резкие диффракционные изображения
щели. Фиг. 206 дает представление о резкости
и большом количестве максимумов наблюдаемой
диффракционной картины. Для возбуждения
ультразвуковых волн с успехом может быть
применена установка, показанная на фиг. 111.
Экспериментальная установка для демонстраци-
онных целей была описана также Смитом и Эвин-
гом [1952].
Явления диффракции света на ультразвуко-
вых волнах могут быть объяснены следующим
образом. Бегущая ультразвуковая волна в жид-
кости представляет собой следующие друг за
Другом на определенном расстоянии сжатия и
разрежения среды. Расстояние между двумя
сжатиями определяет длину звуковой волны
в жидкости. Таким образом, мы имеем дело со
средой, плотность которой, а следовательно,
и коэффициент преломления меняются периоди-
чески в направлении распространения звуковой
волны. При прохождении света через такую
среду возникает диффракция, протекающая по
таким же законам, как диффракция на обычной
диффракционной решетке1). Пусть к—длина зву-
ковой волны в жидкости, Л—длина световой
Фиг. 206. Диф-
фракционные спек-
тры, полученные на
звуковых волнах
в ксилоле (основная
частота и третья и
пятая гармоники).;
s ИНИН Sfu3f
7 Illi 7f
° IIIIIHIi
3 lllllli -
Фиг. 207. Диффракция на
звуковых волнах в ксилоле при
возбуждении кварца одновре-
менно на нескольких частотах.
волны и ak—угол отклонения диффракционного
спектра £-го порядка. Тогда будет выполняться
соотношение
kA
sinaft = T
R к
(144)
Если А—расстояние от экрана до звуковой волны,
a dk—расстояние между центральным максимумом
и максимумом й-го порядка, то для случаев,
когда А велико по сравнению с dk (в большин-
стве практических случаев это условие выпол-
няется), sinafe можно заменить отношением dk/A
и тогда
, kAA
d*=—
Таким образом, уменьшение длины ультра-
звуковой волны, связанное, например, с повы-
-1) Это утверждение автора не вполне точно. См. ни-
же.—Прим. ред.
170
Глава III. Прием и измерение ультразвука
Шением частоты звука, увеличивает расстояние
Между диффр акционными максимумами. На
фиг. 206 изображены три фотографии звуковых
волн в ксилоле, полученные, когда кварц возбуж-
дался на основной частоте и на третьей и пятой гар-
мониках. Для этих гармоник расстояния между
диффракционными максимумами увеличиваются
соответственно в 3 и 5 раз. Расстояния между
диффракционными максимумами, так же как
расстояние А, могут быть измерены с большой
точностью, а длина световой волны является
известной величиной. Поэтому рассматриваемые
явления диффракции могут лечь в основу точного
метода измерения длины волны и скорости звука
в жидкости. В последнем случае необходимо
знать также частоту звуковых колебаний, кото-
рая может быть определена измерением частоты
напряжения, наложенного на кварцевый излу-
чатель. Если обозначить частоту звуковых коле-
баний через /, а скорость звука через с, то фор-
мула (145) может быть переписана в следующем
виде, удобном для определения скорости уль-
тразвуковых волн:
kAAf __ З.ююш
dk ~ 4ЛЭЛ. ’	k ’
где Лэл>—длина волны электрических колебаний,
возбуждающих кварц. Ниже мы еще вернемся
к этим оптическим методам, пригодным вплоть
до частот 108 гц (см. [262, 263]).
Возбуждая кварцевый излучатель на несколь-
ких частотах одновременно, например на основ-
ной Частоте и на одной из гармоник или на
двух гармониках, можно получить в жидкости
несколько различных звуковых волн, каждая
из которых вызывает появление спектра с соот-
ветствующими расстояниями между линиями.
Впервые такие опыты были проделаны Берг-
маном [232]. В качестве примера могут служить
фотографии, приведенные на фиг. 207. Фото-
графия 1 относится к случаю колебаний кварца
«с основной частотой /=2548 кгц, фотографии
2 частота колебаний кварца была равна 3 /.
Диффракционный спектр, получаемый при воз-
буждении кварца одновременно на основной ча-
стоте и на третьей гармонике, изображен на фото-
графии 3. В этом случае каждая линия, обуслов-
ленная третьей гармоникой кварцевого излу-
чателя (ср. фотографию 2), сопровождается
максимумами, вызванными основной частотой.
Таким же путем происходит образование спек-
тров, изображенных на фотографиях 4—9. На
основании таких снимков можно определить,
возбуждается ли кварц на одной или на несколь-
ких частотах.
Аналогичные опыты, доказавшие, что кварц
может быть возбужден также на четных гармо-
никах, были выполнены Партхасаратхи, Панде
и Панчоли [1502, 1520, 1538]. В опытах Берг-
мана были использованы два различных лампо-
вых генератора для одновременного возбуждения
кварца на двух частотах. Упомянутым выше трем
авторам [1502] удалось, ограничиваясь одним
генератором, получить колебания кварца сразу
на второй и третьей гармониках и обнаружить
эти колебания при помощи диффракции света
на ультразвуковых волнах.
Фиг. 208. Диффракция света на ампли-
тудно-модулированных звуковых волнах.
Возбуждая кварц с частотой /, которая моду-
лирована более низкой частотой можно полу-
чить диффракционную картину, показанную на
фиг. 208 (Панчоли и Партхасаратхи [1500]). Рядом
с соответствующими частоте f диффракционными
спектрами первого порядка на фотографии можно
видеть линии, соответствующие двум боковым
частотам /+/' и f—/', появляющимся вследствие
модуляции. Отсутствие соответствующих часто-
те /' боковых линий справа и слева от централь-
ного максимума отличает эту фотографию от
фотографии 5 на фиг. 207. Интенсивность света
диффракционных картин, вызванных амплитуд-
но-модулированной звуковой волной, была тео-
ретически рассчитана на основании теории Ра-
мана—Ната (см. ниже в этом пункте) Эггерва-
лом, Панчоли и Партхасаратхи [2289, 2290].
Кроме того, Эггервал [2289] показал, что по
относительной интенсивности различных типов
линий может быть определена степень модуля-
ции. Панчоли и Партхасаратхи [1537] на той же
установке показали, что кварцевая пластинка,
возбуждаемая вдоль оси X, будет вследствие
поперечного сжатия давать слабое излучение
ультразвука по двум другим осям.
По Бергману [230—232] явление диффракции
света на ультразвуковых волнах может быть
$ 4. Оптические методы
171
использовано для обнаружения гармоник в ко-
лебаниях кварца и для измерения частоты. Им
же описан созданный на этом принципе прецизи-
онный волномер [235].
Известное явление затягивания колеблюще-
гося пьезокварца может быть продемонстриро-
вано большому количеству зрителей благодаря
наблюдающимся при этом изменениям диффрак-
ционной картины (Гидеман и Асбах [862]).
Крайне важно, что метод косвенного наблю-
дения ультразвуковых волн при помощи диф-
фракции света может быть применен как к бегу-
щим, так и к стоячим волнам. В первом случае
мы имеем дело с ультразвуковой решеткой,
движущейся со скоростью звука перпендикуляр-
но к направлению распространения света. В этом
случае будет иметь место эффект Допплера для
света. Если луч света частоты v0, падающий
перпендикулярно на звуковую волну, откло-
няется при этом на угол ±afe, то первоначальная
скорость света С изменяется на величину ±csina^,
где с—скорость звуковой волны. Частота света
yk k-ro диффракционного порядка определяется
вследствие эффекта Допплера следующим выра-
жением:
= С
СТ С sin V°
пли, иначе,
vft = v0±^csinaft.	(147)
Согласно выражению (144), sinafe=£Aft/X, поэтому
предыдущее равенство принимает вид
\ = \±kf.	(147а)
Знак плюс (повышение частоты) соответствует
острому, а знак минус (понижение частоты)—
тупому углу между направлениями распростра-
нения звуковой волны и диффрагированным
световым пучком.
Существование эффекта Допплера диффраги-
рованного света, величина которого очень мала
вследствие малости отношения dС1 2), было впер-
вые доказано экспериментально Дебаем, Саком
и Кулоном [495] следующим образом. Если за-
ставить интерферировать между собой два спек-
тра плюс и минус первого порядка, закрыв
экраном нулевой и остальные максимумы, то
интенсивность полученной интерференционной
х) Для зеленой линии ртути (А=5460 А) и частоты
ультразвука 104 кгц в первом порядке диффракционного
-спектра происходит изменение длины волны лишь на
10-*А.
картины будет периодически меняться с частотой,
равной удвоенной звуковой частоте; другими
словами, через любую точку поля зрения будет
проходить 2/ интерференционных полос. Стро-
боскопически прерывая световой пучок с часто-
той 2Д например, посредством ячейки Керра,
можно наблюдать неподвижную картину системы
интерференционных полос. Это надо рассматри-
вать как косвенное указание на изменение часто-
ты света в обоих спектрах. Точно так же может
быть доказано наличие эффекта Допплера для
спектров высших порядков. Непосредственное
измерение изменения частоты света при диф-
фракции на бегущих ультразвуковых волнах
было проведено Али [94]. Он применил предло-
женный Малинковским и Шайном метод1), ос-
нованный на изменении частоты резонансной
линии ртути в магнитном поле. Указанный ме-
тод дает возможность определять изменения дли-
ны волны на величину 10-6 А. Измерения про-
изводились следующим образом. Ультразвуко-
вая волна оосвещалась резонансной линией ртути
(А=2537 А). Изменение длины волны, вызван-
ное эффектом Допплера, сказывалось на умень-
шении поглощения света в фильтре из паров
ртути. С другой стороны, поглощение несмещен-
ной линии также изменялось вследствие эффек-
та Зеемана для линии поглощения. Последнюю
величину можно было рассчитать. Оба изменения
поглощения сравнивались на опыте. Применив
этот метод, Али нашел, что для частоты ультра-
звука 7600 кгц изменение длины волны света
вследствие эффекта Допплера по порядку вели-
чины хорошо согласуется с вычисленной вели-
чиной 1,6 -10"5 А.
Несколько иначе обстоит дело в случае диф-
фракции света на стоячих ультразвуковых вол-
нах. Если рассматривать стоячую волну как
результат интерференции двух распространяю-
щихся навстречу друг другу бегущих волн,
то в диффракционном спектре £-го порядка долж-
ны присутствовать обе частоты yft=v0
Поэтому описанную выше установку Дебая, Са-
ка и Кулона можно использовать также в слу-
чае стоячей волны, но без стробоскопического
освещения. При этом должна быть видна система
полос,получающихся в результате интерференции
световых лучей двух спектров одного порядка,
которые, как известно, когерентны между собой.
Это и было подтверждено в работе Дебая, Сака
и Кулона [495]. При этом авторы указали, что
полученная система полос является изображе-
Э См., например, М. Schein, Helv. phys. Acta
2, Suppl. I (1929).
172
Глава IIL Прием и измерение ультразвука
нием звуковой волны, на которой диффрагировал
свет. Подробные исследования в этом напра-
влении были проведены Бэром [1461.
На фиг. 209 приведены три фотографии, ил-
люстрирующие этот метод. При получении этих
фотографий экраном закрывались диффракци-
онные спектры всех
порядков, за исключе-
нием спектров плюс и
минус первого порядка
в случае снимка а,
плюс и минус второго
порядка в случае сним-
ка б, плюс и минус
третьего порядка в слу-
чае снимка в. На двух
последних фотографиях
расстояние между ли-
ниями соответственно
в 2 и в 3 раза мень-
ше, чем на первой фо-
тографии, где оно рав-
но Д/2 (здесь f озна-
чает оптическое увели-
чение). Таким образом,
при затемнении части
диффрагировавшего све-
Фиг. 209. Изображения
стоячих волн в ксилоле,
полученные методом ин-
терференции диффракци-
онных спектров перво-
го (а), второго (б) и третье-
го (в) порядков (по Бэру).
та можно получить неправильное представление
о структуре ультразвуковой решетки. Интен-
сивность изображения, полученного в результате
интерференции всех 2 k диффракционных спек-
тров, будет суммой интенсивностей k изобра-
жений, соответствующих k парам спектров. При
этом светлые полосы будут выражены существен-
но резче, чем на фиг. 209, в. Полученная картина
будет давать точное изображение стоячей волны
в согласии с теорией Аббе1). Картины стоячих
волн; полученные указанным методом и теневым
методом, вполне идентичны (см. фиг. 190). Явле-
ние существенно не изменится, если пропустить
свет, соответствующий нулевому порядку. Это
вызовет лишь общее просветление поля зрения.
Асбах, Бахэм и Гидеман [120, 137] получили
таким путем изображения стоячих ультразву-
ковых волн в жидкости. Аналогичным способом
Бахэм [132], применив стробоскопическое осве-
щение, сделал видимыми бегушие звуковые вол-
ны. Более подробно это рассматривается в п. 3
настоящего параграфа. Выше отмечалось, что
тем же способом можно сделать видимой форму
х) См., например, М u 1 1 е г—Р о и i 1 1 е t, Lehr-
buch der Physik, Bd. II, 2 Aufl., Braunschweig, 1909,
S. 447; см. также Winkelman n, Ann. d. Phys.,
19, 416 (1906); 21, 270 (1906); U. В e h n, W. H e и s e,
Phys. Zs., 7, 750 (1906).
звуковой волны, излучаемой колеблющимся квар-
цем; для этого надо закрыть экраном все диффрак-
ционные максимумы, кроме одного, или пропу-
стить свет одного только центрального макси-
мума. Вместо картины ультразвуковой решетки
мы получим тогда картину всех неоднородностей
Фиг. 210. Распределения скорости и, давления р
и показателя преломления п в стоячей звуковой волне,
относящиеся к двум отличающимся на полупериод
моментам времени.
звукового поля, больших по сравнению с длиной
волны, т. е. с периодом решетки. Способы ис-'
следования ультразвуковых полей, упоминав-
шиеся при рассмотрении теневого метода, осно-
ваны как раз на этом явлении.
Вернемся еще раз’к рассмотрению стоячих
волн в жидкости. Бахэм [133] указал на еше одну
причину изменения частоты диффрагированного
света. Стоячая волна возникает и исчезает один
раз за полупериод звукового колебания. Этот
процесс представлен графически на фиг. 210
для момента времени t, когда стоячая волна до-
стигает максимальной амплитуды, а также мо-
мента Н-т/2, где т период колебаний ультра-
звуковой волны. График дает распределение
скоростей и частиц жидкости (направление их
движения показано стрелками), давлений р и по-
казателя преломления п в жидкости в зависи-
мости от расстояния до отражателя. Между
двумя указанными моментами (т. е. в течение
промежутка времени ч/2) наступает такой мо-
мент, когда навеем отрезке tz=O, р =0 и const.
Это указывает на отсутствие звуковой волны,
g 4. Оптические методы
173
а следовательно, и диффракционной решетки.
Расстояние между двумя точками с максималь-
ным показателем преломления есть период решет-
ки; это расстояние, как легко видеть, равно длине
волны к. Следовательно, стоячая ультразвуко-
вая волна также образует решетку с периодом,
равным целой длине волны. Эго обстоятельство
должно быть отмечено особо. Существенно также,
что положение волновой решетки периодически
смещается на величину Х/2. Из кривых зави-
симости показателя преломления п от расстоя-
ния до отражателя (см. фиг. 210) видно, например,
что в момент времени Н-т/2 решетка сдвину-
лась вправо на Х/2. Легко понять, что скорость
смещения будет наименьшей в момент, когда
решетка лучше всего выражена, и наибольшей,
когда значения скоростей и давлений проходят
СОСТАВ СВЕТА В ДИФФРАКЦИОННЫХ СПЕКТРАХ СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ
k	Световые частоты в спектре k-ro порядка
0	vo	zb	(vo zb 4/)	(v0 + 6/)
±1	vo dz f	zb	(vo zb 5/)	(v0 ±7/) ...
±2	zb	v0 zb	(^o zb 6f)
±3	vo zb f	zb 3/	v0 dz	(v0	7f) ...
±4	v0 dz 2/	vo dz 4f	v0 6/
±5	vo zb f	dz 3/	v0 dz	zb 7/ ...
через нуль. Это обстоятельство как раз и обе-
спечивает возможность непосредственного наблю-
дения решетки в случае стоячих волн, причем
кажущийся период решетки в этом случае равен
Х/2. Другими словами, действие ультразвуковой
волны как диффракционной решетки определяет-
ся мгновенным оптическим состоянием жид-
кости (постоянная решетки равна длине волны),
в то время как для визуального наблюдения ре-
шетки решающими являются оптические свой-
ства жидкости, усредненные во времени (кажу-
щаяся постоянная решетки равна половине дли-
ны волны).
Благодаря периодическому появлению и ис-
чезновению ультразвуковой решетки в стоячей
волне вся диффракционная картина будет осцил-
лировать с той же частотой 2Д Это значит, что
диффрагированный свет модулируется с часто-
той 2/. В гл. V, § 1 рассмотрен ряд практических
применений этой модуляции. Здесь же прежде
всего нужно отметить тот факт, что благодаря
модуляции в диффрагированном свете, кроме
частоты падающего света v0, будут присутство-
вать частоты v0±2/ (боковые частоты). В спек-
тре нулевого порядка также будут присутство-
вать две боковые частоты у0±2/, так как интенсив-
ность его модулируется той же частотой 2/,
что и диффрагированный свет, но со сдвигом
фазы на 90°. Будем считать, что решетка в жид-
кости сдвигается вправо и влево со скоростью
звука с, или сделаем предположение, ведущее
к тем же результатам, что стоячая волна состоит
из двух бегущих волн, распространяющихся
навстречу друг другу со скоростью с. Тогда свет
с частотой v0 и у0±2/, содержащийся в каждом
спектре &-го порядка, будет испытывать эффект
Допплера, величина которого равна ±kf.
В табл. 15 приведены частоты в спектрах шести
порядков, полученные с учетом указанного
явления. Значения, приведенные в скобках,
вначале рассматриваться не будут.
Таблица 15
Как видно из таб. 15, диффракционные спек-
тры четного порядка (k=0, 2, 4...) содержат
световые частоты только с четным эффектом
Допплера, а диффракционные спектры нечет-
ного порядка (£=1, 3, 5...)—только с нечетным.
Это явление можно объяснить более полно, если
сделать предположение, которое в дальнейшем
будет подробно обосновано, что спектры высших
порядков получаются за счет многократной диф-
фракции. Многократной диффракцией мы назы-
ваем такое явление, когда, например, свет от
первого порядка в результате повторной диф-
фракции переходит во второй и другие ^порядки,
а свет высших порядков переходит в низшие.
В результате этого все четные диффракционные
спектры (включая нулевой) будут содержать
только световые частоты v0±/f, где /—значения
всех четных чисел между 0 и fe, а все нечетные
спектры—только частоты + где т—зна-
чения всех нечетных чисел в том же интервале.
Этим путем может быть объяснено присутствие
в табл. 15 частот, заключенных в скобки. Впер-
вые, отметив это обстоятельство, Бэр [146] экс-
периментально доказал, что все диффракционные
174
Глава III. Прием и измерение ультразвука
спектры в зависимости от условий их коге-
рентности распадаются на две названные выше
группы с четными и нечетными порядковыми
числами. Все спектры одной группы, по край-
ней мере частично, когерентны, но любые
два спектра разных групп полностью некогерент-
ны. На фиг. 211 наглядно представлены ча-
стотные соотношения при диффракции света на
стоячей ультразвуковой волне, которую опять
можно считать состоящей из двух движущихся
навстречу друг другу бегущих волн.
Фиг. 211. Схематическое изображение частот-
ных соотношений при диффракции света на стоя-
чей звуковой волне.
Люка и Бикар [1241] и позднее Партхасаратхи
[1520] исследовали вопрос о том, является ли
диффрагированный свет поляризованным, и полу-
чили отрицательный результат. Это вполне со-
гласуется с теорией, по которой нельзя ожидать
поляризации диффрагированного света ввиду
изотропности жидкостей по отношению к изме-
нениям показателя преломления. Однако в слу-
чае диффракции света на звуковых волнах в твер-
дых телах дело обстоит иначе.
При изучении диффракции света на ультра-
звуковых волнах особый интерес представляют
отдельные вопросы, имеющие большое значение
для теоретического истолкования всего явления
в целом. Прежде всего обращает на себя внимание
то обстоятельство, что диффракционные спектры
высших порядков часто имеют значительно боль-
шую интенсивность, чем это можно было бы ожи-
дать согласно законам диффракции на оптиче-
ской решетке. Затем можно отметить нерегу-
лярное изменение распределения интенсивностей
в спектрах высших порядков при изменении
направления падения лучей света или длины
световой волны. Эти два пункта уже отмечались
Дебаем и Сирсом в их первой работе [496]. Все
указанные явления не могут быть объяснены при
помощи элементарной теории диффракции, при-
годной для оптической решетки. Она оказы-
вается несостоятельной уже при объяснении
появления спектров второго порядка и выше.
Дебай и Сирс [496] пытались вначале объ-
яснить появление спектров высших порядков
тем, что кварц колеблется на гармониках и излу-
чает звуковые волны более высоких частот, т. е.
меньшей длины волны. Но это объяснение не-
верно, поскольку в общем случае колебания
на гармониках, если они вообще имеют место,
значительно ниже по интенсивности, чем осйов-
ное колебание, и не могут вызвать ярко выражен-
ных спектров высших порядков. Кроме того,,
заметную интенсивность в этом случае мог-
ли бы дать только гармоники нечетного порядка.
Предложенные позднее Бриллюэном [368] и Де-
баем [491] теории диффракции света на ультра-
звуке также не могут объяснить ни появления
спектров высших порядков, ни изменения распре-
деления интенсивности в них, поэтому мы не
будем более подробно останавливаться на этих
работах.
Очень существенным является предположение
о многократной диффракции света, высказанное
впервые Бриллюэном [368] и уже упомянутое
нами выше при объяснении появления частот,
обусловленных эффектом Допплера. Представим
себе еще раз, основываясь на схеме фиг. 211,
как световой луч при диффракции переходит
из нулевого порядка в плюс и минус первый
порядок, а затем после вторичной диффракции
частично переходит опять в нулевой, а частично-
в плюс и минус второй порядок. Таким образом
может быть объяснено как возникновение спек-
тров высших порядков при диффракции на решет-
ке с синусоидальным распределением пропускае-
мое™ света, так и большая интенсивность этих
спектров. Однако многократная диффракция воз-
можна лишь в том случае, когда свет проходит
достаточно большое расстояние / в ультразву-
ковом поле, или, другими словами, при достаточ-
но больших значениях отношения //X. Это условие
выполняется в большинстве опытов. На фиг. 2121)
приведены два диффракционных • спектра,,
полученные Бэром [143]. Для случая, изобра-
женного на фиг. 212,6, расстояние, проходимое
лучом света в ультразвуке, сокращалось в верх-
1) Фиг. 212, 217, 219, 237 и 238 представляют собой
негативы фотографий; на них светлые диффракционные 
максимумы изображены в виде темных линий на свет-
лом фоне в противоположность фиг. 206—209 и 213—216..
£ 4. Оптические методы
175
ней части поля вдвое при помощи помещенных
туда стеклянных пластинок. Сравнив оба поме-
щенных рядом спектра, можно отметить в верх-
ней части фиг. 212, б отсутствие спектров высших
порядков и большую интенсивность спектра
нулевого порядка.

3,83
3,92
3,95
4,13
4,26
Фиг. 212. Диффракционные спектры,
полученные на звуковой волне в кси-
лоле при различной длине пути свето-
вого луча.
Рассмотрим фотографии фиг. 213, полученные
Номото [1426]. По мере возрастания силы звука
на них появляются спектры более высоких по-
рядков (цифры, стоящие рядом с изображениями
спектров, служат относительной мерой силы зву-
ка). При этом происходит перераспределение
интенсивности диффрагированного света, так что
спектры высших порядков могут иногда иметь
большую интенсивность, чем спектры низших
порядков. При определенной силе звука можно
даже наблюдать почти полное исчезновение
максимумов нулевого, второго или третьего по-
рядка. Ниже мы вернемся еще к фотографиям
фиг. 213. Нейман [1406] специально исследовал
условия, при которых полностью исчезает мак-
симум нулевого порядка.
Бергман [242] и позднее Рау [1688]
экспериментально доказали возможность много-
кратной диффракции света на ультразвуковых
волнах в жидкости. На фиг. 214, а дана диффрак-
ционная картина, относящаяся к случаю про-
хождения монохроматического света через уль-
тразвуковую волну с частотой =1465 кгц в кси-
лоле. Интенсивность ультразвуковых колебаний
была выбрана таким образом, чтобы на спектре
были видны линии второго порядка. На фиг. 214,6
дана аналоггчная картина, полученная для зву-
кового стодба такого же поперечного сечения
и частоты /, =9760 кгц. Если теперь в том же
[4,54
4,60
4,64
4,67
4,75
4.80
4,86
4,90
4,94
п		0
Mi		1,44
МИШ		1,70
мм		/,89
		2,16
mi		2,43
»nm ИМ ним		2,67 2,76 j 2,86i
ПИМ		2,9в\
11111	mm	3,07 \
ни	mm	3,14 ’
IIIII	mm	3,25 j
ИИ		3,35
шт		3,44
num		3,54'
Фиг. 213. Диффракция света на бегущих звуковых
волнах при различной силе звука.
ШИ
Фиг. 214. Многократная диффракция
света на двух ультразвуковых волнах
(по Бергману).
а—диффракция на звуковой волне с частотой
f!== 1465 кгц, б—диффракция на звуковой вол-
не с частотой f2=9760 кгц, в—диффракция на
двух звуковых волнах с частотами fi и /2-
объеме жидкости создать одновременно обе вол-
ны, поместив два кварцевых излучателя точно
напротив друг друга и возбудив их на указан-
176
Глава III. Прием и измерение ультразвука
ных частотах, то получится диффракционная
картина, изображенная на фиг. 214, в. Здесь
рядом с линиями, соответствующими линиям
фиг. 214, б, справа и слева появляются макси-
мумы на расстоянии, отвечающем частоте 71-
Это значит, что световой луч, отклоненный волно-
вой решеткой с частотой /2, при дальнейшем
прохождении через звуковое поле диффрагирует
на волне с частотой f±. Можно, конечно, сказать
и наоборот, что свет, отклоненный сначала вол-
ной с частотой добавочно диффрагирует на
волне с частотой /2. Таким образом, здесь ясно
выступает явление многократной диффракции.
Ф"и г. 215. Многократная диффрак-
ция света на двух ультразвуковых
волнах (по Бергману).
а—диффракция на звуковой волне с часто-
той fi—9760 кгц, б-диффракция на зву-
ковой волне с частотой f2=7210zcar{, в—диф-
фракция на двух звуковых волнах с ча-
стотами fi И f2‘
Подобный процесс для другого соотношения
частот (7Х =9760 кгц и /-2=7210 кгц) изображен
на фиг. 215. Соотношение частот выбрано здесь
таким образом, чтобы направления диффра-
гированных лучей пересекались. При помощи
стрелок на фиг. 215 поясняется связь обеих
t диффракционных картин между собой. Кроме
видимых здесь линий, на оригинале фотографии
имеется целый ряд диффракционных максимумов,
появление которых легко объяснить увеличением
степени многократной диффракции. Однако они
очень слабы и при снятии фотокопии не полу-
чились. Аналогичные фотографии были опубли-
кованы также Панде, Панчоли и Партхасара-
тхи [1502].
Теоретическим рассмотрением вопроса одно-
временной диффракции света на нескольких зву-
ковых волнах занимались Фюс [242] и позднее
Рао [1671]. Легко видеть, что углы, соответ-
ствующие диффракционным максимумам, опреде-
ляются соотношениями
smcprs = -4-—	(r,s=±l, 2, ...),
причем делается предположение, что углы диф-
фракции <рг и соответственно очень малы.
Согласно этой теории, спектры одного порядка,
созданные второй звуковой волной справа и сле-
ва от каждого диффракционного спектра, со-
зданного первой звуковой волной, должны иметь
одинаковую интенсивность. В действительности
наружные линии диффр акционных спектров
имеют меньшую интенсивность, чем внутренние.
Это хорошо видно, например, на фиг. 207, б, 8 и 9,
где некоторые вторичные наружные спектры вооб-
ще не видны. Это обстоятельство было отмечено
Эггервалом и Партхасаратхи [2291]. На основа-
нии теории Рамана—Ната (см. ниже в этом пунк-
те) им удалось объяснить указанную неравно-
мерность в распределении интенсивности света.
Рассматривая ту же проблему теоретически
и экспериментально, Рао [3830] пришел к заклю-
чению, что несимметрия в распределении интен-
сивностей диффракционных спектров возникает
лишь в том случае, когда отношения частот обеих
звуковых волн представляют собой четные числа.
При этом степень несимметрии зависит от раз-
ности фаз обеих диффрагирующих звуковых
волн.
Хорошей иллюстрацией явления многократ-
ной диффракции света могут служить фотогра-
фии, приведенные на фиг. 250, б и на фиг. 251.
Подробнее мы остановимся на них несколько
ниже. Здесь можно отметить, что на фиг. 251
имеются такие же, появившиеся в результате
повторной диффракции, окружности вокруг мак-
симумов первого и второго порядков, как и около
центрального максимума.
Диффракционная картина меняется, если свет
падает на бегущую звуковую волну не строго
перпендикулярно к направлению распростране-
ния звука. Эти изменения хорошо видны на
фиг. 216. Уже при углах отклонения в несколько
минут (например, 22') выступает ярко выражен-
ная асимметрия боковых диффракционных спек-
тров по отношению к центральному максимуму
без заметного уменьшения общего числа линий.
При дальнейшем увеличении угла падения число
боковых линий спектра начинает уменьшаться
и они окончательно исчезают при угле паде-
ния 2°.
Асимметричное распределение интенсивности
при косом падении световых лучей можно объ-
яснить по Бэру [147], который считает, что
диффракционные спектры, расположенные ближе
§ 4. Оптические методы
177
к перпендикулярному направлению и, следо-
вательно, менее отклоненные от фронта звуко-
вой волны, сильнее диффрагируют в высшие
порядки, чем спектры,
перпендикулярного
О
- 6'
- 22'
28'
-391
50'
- 61’
- 72
83'
-94‘
127
- 105'
- 11б'
Фиг. 216.
мость диффракцион-
ных явлений от угла
падения света на бе-
гущую звуковую вол-
ну (по Партхаса-
ратхи).
Зависи-
"7”, более удаленные от
направления. Более тща-
тельно диффракция света
при косом падении лучей
была экспериментально
изучена Партхасаратхи
[1527, 1534] и Номото
[1422]. Последний исполь-
зовал звуковые частоты
от 3390 до 17 600 кгц1).
Сильная асимметрия
диффракционной картины
по отношению к централь-
ному максимуму возникает
также при падении луча
света перпендикулярно к
направлению распростра-
нения бегущей звуковой
волны на большом расстоя-
нии от источника ультра-
звука (Сетт [1916]). При
этом с удалением от источ-
ника звука асимметрия
диффракционной картины
увеличивается. Причина
указанного явления заклю-
чается в том, что такая зву-
ковая волна никогда не бы-
вает идеально плоской.
В связи с этим укажем
на обстоятельство, впервые
замеченное Бэром [151].
Звуковая волна при косом
падении света действует
так, как если бы длина волны была равна k/cosep,
где ф—угол падения света. Это означает измене-
ние постоянной решетки; поэтому соотношение
(144) для случая перпендикулярного падения
световых лучей принимает вид
sinaft
kA cos ф
—X	•
(148)
где ak—угол отклонения спектра k-ro порядка
от направления падения света. Более тщательная
экспериментальная проверка этих соотношений
еще не была произведена.
г) Подробное теоретическое и экспериментальное
исследование асимметрии диффракционной картины
при косом падении (спектры первого порядка) было
выполнено Рытовым [5211]. В опытах применялись
частоты 30 и 75 мггц.—Прим. ред.
12 Л. Бергман
Распределение интенсивности света по отдель-
ным диффракционным спектрам зависит также и
от длины световой волны. Это видно на фиг. 217.
Для получения верхнего снимка использова-
лась синяя линия (Л^4750 А), для получения
нижнего—ультрафиолетовая линия (А^3650 А).
Обращает на себя внимание различное рас-
пределение интенсивности в спектрах высоких
Фиг. 218. Диффракция све-
та на ультразвуковых волнах
в ксилоле.
Снимок получен методом скре-
щенных спектров (по Бергману).
Фиг. 217. Диф-
фракция на звуко-
вой волне света раз-
личных длин волн
(по Бэру).
Для верхнего спектра
А=4750А, для нижнего
А=3650А.
порядков. Если же для таких экспериментов
использовать белый свет, то различная степень
отклонения отдельных световых частот выра-
зится в том, что центральный максимум будет не
белым, а окрашенным, и отдельные боковые
спектры будут иметь самое разнообразное рас-
пределение цветов.
Это явление можно наблюдать и другим мето-
дом, который дает возможность произвести коли-
чественные измерения. Вся диффракционная кар-
тина проектируется на щель спектрального ап-
парата так, чтобы щель была перпендикулярна
к направлению линий спектра. При помощи
этого метода «скрещенных спектров» можно для
каждой (горизонтальной) диффракционной линии
получить новый (вертикальный) спектр с различ-
ным распределением интенсивности в нем
(фиг. 218). Таким образом, одна фотография
дает возможность определить как спектраль-
ный состав, так и величину интенсивностей всех
линий спектра при определенной силе звука.
178
Глава III. Прием и измерение ультразвука
Чермак и Шонек [416] наблюдали появление
темных полос в диффракционных спектрах в тех
случаях, когда световой пучок 2 раза пересекал
ультразвуковую волну. Это возможно, например,
в установке Польмана (см. п. 1 настоящего па-
раграфа), где световой луч, пройдя сквозь зву-
ковую волну, отражается зеркалом. Расстояние
Между темными полосами пропорционально по-
стоянной решетки и обратно пропорционально
расстоянию зеркала от ультразвуковой решетки,
на которой происходит диффракция, т. е. рас-
стоянию между двумя решетками. Такие же тем-
ные полосы в диффракционных спектрах могут
быть получены при диффракции на обычных
оптических решетках, если использовать две
совершенно идентичные решетки или в качестве
второй решетки применять зеркальное отражение
первой. Подобные опыты производили также
Чермак и Шонек. Можно было предположить,
что здесь речь идет о тех системах полос, которые
ранее наблюдал Кетеле [1648] и тщательно ис-
следовал Ломмель [1224]. Независимо от этих
более ранних исследований Бэр [152] пытался
дать теоретическое объяснение этого явления.
Он предполагает, что здесь имеет место «интер-
ференция равного наклона» световых лучей, ко-
торые каждой из двух решеток отклоняются в раз-
личных направлениях;таким образом, что после
прохождения сквозь обе решетки их направления
опять совпадают. Бэр рассматривает также спе-
циальные случаи, когда обе отклоняющие свет
звуковые волны распространяются в одном (1)
или в противоположных (2) направлениях и когда
они состоят из стоячей и бегущей волн (3)
или из двух стоячих волн (4). Вследствие упомя-
нутого выше эффекта Допплера для диффраги-
рованного света темные полосы появляются
только в случаях 1 и 4, совсем не появляются
в случае 2 и частично появляются в случае 3.
Экспериментальным и теоретическим изуче-
нием темных полос в спектрах акустических
и оптических двойных решеток занимался также
Хаустаун [917]. Он пришел к выводу, что при-
веденные выше соображения Бэра верны только
частично, так как в них не учитывается суще-
ственный момент, а именно влияние штрихов ре-
шетки на пропускание света. Хаустаун нашел
простое выражение для угла е между направле-
ниями на две соседние темные полосы:
е == у cos*ср.
Здесь ср—угол, под которым виден соответству-
ющий диффракционный спектр, а /—расстояние
между двумя решетками, или двойное расстояние
между ультразвуковой решеткой и отражающим
свет зеркалом. Проверка этого соотношения на
спектрах, полученных при двукратном прохож-
дении света через колеблющийся кварц, дала
хорошее совпадение теории с экспериментом.
Возможность диффракции света на ультра-
звуковых волнах в воздухе была впервые до-
казана Бэром [148] при частоте ультразвука
Фиг. 219. Диффракция света на ультразвуко-
вых волнах в воздухе.
а—угол падения света приблизительно равен прямому
углу, б—угол падения света равен углу Брэгга;
/=4280 кгц.
935 кгц. При этом им были получены спектры
вплоть до второго порядка. Количественные из-
мерения интенсивности света в спектрах первого
порядка при диффракции на звуковых волнах
с частотой 4280 кгц в воздухе были проведены
Корффом [1112] при различных углах падения
света на звуковую волну. На фиг. 219 изображе-
ны две диффракционные картины, полученные
Корффом. Максимальная интенсивность диффрак-
ционного света наблюдается при падении свето-
вого луча под углом Брэгга—Вульфа к фронту
звуковой волны (фиг. 219, б).
Прекрасные фотографии диффракции света
на ультразвуковых волнах в воздухе при часто-
те 585 кгц получил Голлмик [722]. Он применил
сильный источник света (ртутную лампу высокого
давления HgB мощностью 500 вт) и, закрыв эк-
раном центральное изображение щели, наблюдал
спектры до 15-го дюрядка. Одна из его фотогра-
фий показана на фиг. 220; на оригинале заметны
спектры еще более высоких порядков. Для изме-
рения интенсивности линий спектра с правой
стороны от главного максимума помещен ослаб-
ляющий клин. Глубина звукового поля, пере-
секаемого светом, составляла 6 см.
До сих пор мы рассматривали явления диф-
фракции ' света на звуковых волнах только в
жидкостях и газах. Однако совершенно ясно, что
диффракционные явления могут наблюдаться
также на звуковых волнах в.твердых прозрачных
§ 4. Оптические методы
телах. Вследствие конечных размеров твердых
тел в этом случае чаще приходится иметь дело со
стоячими волнами. Так, Бергман [233] и Хаус-
таун [919] по диффракции света на ультразвуко-
вых решетках колеблющихся кварцев определя-
ли их гармоники. Уже в своих первых работах
Люка и Бикар [1242] наблюдали диффракцию
света на звуковых волнах в колеблющемся квар-
це. Вследствие появления волн различного типа
в твердых телах имеют место более сложные про-
цессы, чем в жидкостях и газах. Об этом подроб-
нее сказано в гл. V.
08765432101234567 80
Фиг. 220. Диффракция света на
ультразвуковых волнах с частотой
585 кгц в воздухе.
Мы ознакомились с результатами экспери-
ментальных работ. Обратимся теперь к рассмот-
рению различных теоретических исследований,
которые дают толкование описанных сложных
оптических явлений. Первым успехом в этом от-
ношении явился ряд работ Рамана и Ната [1658,
1659]х), которым удалось теоретически объяс-
нить, по крайней мере, некоторую часть указан-
ных явлений, правда, при определенных пре-
небрежениях и допущениях. В своих первых ра-
ботах эти авторы предполагали, что световые
лучи, проходя сквозь ультразвуковую волну, не
испытывают искривления и отклонения. Сле-
довательно, прохождение света через области
сжатия и разрежения звуковой волны оказывает
влияние на изменение скорости и фазы световой
х) Здесь автор допускает ошибку. Первая работа,
в которой дается правильная постановка вопроса
и общее строгое решение, была написана Бриллюэном
[368] в 1933 г.—Прим. ред.
волны, а не ее амплитуды. Поэтому при прохож
дении плоской световой волны скёозь плоскую
звуковую волну перпендикулярно к напрайлё-
нию ее распространения, последняя действует на
свет как фазовая решетка. При выходе световых
лучей из области звукового поля амплитуда све-
товой волны всюду постоянна, в то время как
фаза ее является периодической пространствен-
ной функцией с периодом, равным длине звуко-
вой волны. Таким образом, устраняются труд-
ности в объяснении появления спектров высоких
порядков. Фазовая решетка, примером которой
в оптике служит ступенчатая решетка, дает в
противоположность амплитудной (штриховой)
решетке при синусоидальном изменении фазы
спектры высоких порядков, интенсивность ко-
торых может быть вычислена.
Если наибольшее изменение показателя пре-
ломления в жидкости, вызванное изменением
плотности в звуковой волне, равно 3 п, то ампли-
туда фазовой модуляции в плоскости выхода
света из звуковой волны составляет
2тсДп/
Здесь /—длина пути, пройденного светом с дли-
ной волны А в звуковом поле, или так называе-
мая глубина звукового поля. Уравнение, опре-
деляющее модуляцию фронта световой волны на
выходе из звукового поля для случая распро-
странения звука вдоль оси г, имеет вид
az==	(150)
Поэтому световую волну, распространяющуюся
вдоль оси х перпендикулярно к направлению рас-
пространения звуковой волны, можно предста-
вить в виде
С exp i [ 2те 'it —	-4- a sin 2к Qft —	] •
(151)
Здесь \—частота, а Л'—длина световой волны
в среде, в которой распространяется звуковая,
волна. Применяя известное соотношение
gia sin С _ cos (a sjn Q г- sjn (a sjn Q _
=+f 4 («)*'«>
k =—co
выражение (151) можно привести к виду
С JL/fe <а)ехРг‘ [2*(v ++
(151а)
12*
180
Глава III. Прием и измерение ультразвука
где Jk—бесселева функция &-го порядка. Выра-
жение (151а) описывает множество плоских све-
товых волн,/^направлениями распространения
tga^sina* =	,	(1516)
интенсивностями
4 = С2Д(а)	(151в)
и частотами
= v +	(151г)
где k=O, 1, 2, 3, ...
На фиг. 221 изображено распределение ин-
тенсивности света в диффракционных спектрах
для 24 различных значений а в пределах от
0 до 8. Расчет произвели Раман и Нат изложен-
ным выше способом. На фиг. 221 хорошо замет-
но перераспределение интенсивности в сторону
высоких порядков, происходящее по мере возра-
стания а в интервале от а=® до a =2,5, следу-
ющее затем частичное увеличение интенсивности
в нулевом порядке и т. д.
То же распределение интенсивности света,вы-
раженное другим способом, показано нафиг.222.
45
III. Il
4,7
LI.Ill
5.0
6,0
7,0
.Illi
8.0
Фиг. 221. Распределение интенсивности света по максимумам различных
порядков в зависимости ота=2тсДп//Л при диффракции на бегущей волне.
Эти волны являются не чем иным, как све-
товыми волнами, соответствующими различным
диффракционным порядкам. Углы диффракции
a'fe, йзмеренные в среде, где распространяется
звук, часто заменяют углами ak в воздухе, для
которых верно соотношение
sinah = k v ,
к к
где Л—длина световой волны в воздухе. Фор-
мула (151г) дает уже знакомые нам частоты
Допплера, содержащиеся в спектрах различных
диффракционных порядков. Из формулы (151в)
можно, не зная величины коэффициента С, под-
считать отношение интенсивностей света двух
диффракционных максимумов различных по-
рядков.
Здесь приведена зависимость интенсивности
света в диффракционных спектрах от нулевого
до пятого порядка от величины а для бегущей
звуковой волны. Интенсивность взята в процен-
тах по отношению ко всему падающему свету.
Соответствующие кривые нанесены пунктиром.
Из уравнения (150) следует, что возрастание
дп, т. е. увеличение силы звука, таким же об-
разом воздействует на явление диффракции, как
увеличение глубины звукового поля I и умень-
шение длины волны света Л. (В последнем случае
мы пренебрегаем возникающими вследствие
уменьшения Л изменениями углов диффракции.)
Сравним диффракционные картины, полу-
ченные Бэром для разной длины волны света
(см. фиг. 217), с рассчитанным распределением
интенсивности в диффракционных спектрах, по-
§ 4. Оптические методы
181
казанным на фиг. 221. Верхний снимок фиг. 217,
сделанный для Л = 4750 А, полностью совпадает
по распределению интенсивности света со спек-
тром, рассчитанным для а =3,7 нафиг. 221. Най-
дем отсюда значение а для Л =3650 А; оно равно
4,8. Можно видеть, что нижний снимок фиг. 217
действительно соответствует промежуточному
между <2 = 4,7 и а = 5,0 распределению интенсив-
ностей, изображенному на фиг. 221.
Уиллард [4418] высказал следующие сооб-
ражения, показывающие, что распределение ин-
тенсивности света при явлениях диффракции мо-
жет дать количественное представление об ин-
тенсивности звуковой волны. Представим себе,
что интенсивность диффрагирующей звуковой
волны выбрана так, чтобы при перпендикуляр-
ном падении света в диффракционной картине
исчезали линии нулевого или одного из более вы-
соких порядков. Тогда, согласно формуле
(151в), /2Да)=0, т. е. величина а=2г^п11А.
определяется нулевыми точками соответствующей
функции Бесселя. Между величиной а и ам-
плитудой звукового давления ДР имеется опре-
деленная связь. Прежде всего
-^т=-=4-др>	(152)
так как Др/р = рад. ДР ис2= 1/р₽ад.; здесь р —
плотность звукопроводящей среды, рад. — адиа-
батическая сжимаемость и с —скорость звука.
Тогда для а можно получить
= 2ТС(п—DZ д = 2Л(п-1)/ др_ (153)
Ар г Арс2	'	7
Ссылаясь на уравнение (16в), можно найти для
силы звука
г (ДР)2_рс3/Дру__
J - 2рс - 2 < р >
== o -V/PC Л n2/2g2 эРг/см2• сек,	(154)
8л/ (и— I)4/2	г	х 7
или для мощности, отдаваемой источником зву-
ка с поверхности lh (h — высота диффрагирую-
щей звуковой волны),
Д?=81Х-0ЧЯ’‘'>"1-	(154а)
Для случая, когда в диффракционной картине
отсутствует линия нулевого порядка, первый раз
должно выполняться соотношение = это
значит, что а = 2,405. Для воды (р= 1, п= 1,33)
мощность, отдаваемая источником звука при к =
= 0,545-10"4 см, равна W =0,61 h!l вт.
Дальнейшая проверка теории Рамана и Ната
была выполнена Сандерсом [1792], а также Но-
мото [1426]. На фиг. 222 кружками нанесены
значения интенсивности света в отдельных диф-
фракционных спектрах, измеренные Сандерсом
с применением монохроматического света. По-
лученные величины хорошо ложатся на теоре-
тическую кривую интенсивности диффрагирован-
ного света. К такому же совпадению с теорией
Фиг. 222. Распределение интенсив-
ности света в диффракционных спек-
трах от нулевого до пятого порядка
в зависимости от а=2пЬпЦк для
бегущей звуковой волны.
привели измерения Номото. Полученные им фо-
тографии диффракционных картин для различной
силы звука приведены на фиг. 213, где около
каждогодиффракционного спектра указаны чис-
ленные значения величины <2=2гс^п//А. Срав-
нение фиг. 213 с фиг. 221 дает возможность убе-
диться в хорошем согласии между эксперименталь-
ными и теоретическими данными. Сандерс прово-
дил свои исследования в ксилоле при звуковой
частоте 5-106 гц, длине пути света в звуковом
поле 2,5 см и длине световой волны 589 mji.
Номото возбуждал звуковое поле в трансформа-
торном масле; при частоте звука 2,9-106 гц длина
звуковой волны составляла 0,05 см, длина пути
светового луча в звуковом поле была равна 7 см
и длина световой волны—546 шр. Измерение си-
лы звука и, следовательно, значений £п произ-
водилось при помощи крутильных весов.
Для проверки гипотезы Рамана и Ната о фа-
зовой решетке Люка [1233] произвел следующий
1182
Глава III. Прием и измерение ультразвука
фпыъ Он .пропускал световой луч сквозь две
[Движущиеся > рядом в одном направлении зву-
ковые . водны разной интенсивности, сдвинутые
по фазе на 480°. В, этом случае оптическая длина
пути световых* лучей должна быть везде одина-
кова. Однако вместо полного исчезновения он
обнаружил только некоторое ослабление диф-
фракционной картины. Этот кажущийся отри-
цательный результат может быть отнесен за счет
трудности получения двух точно сдвинутых по
фазе звуковых волн1).
Высказанные до сих пор соображения отно-
сились к случаю перпендикулярного падения
светового луча на звуковую волну. Однако
Раман и Нат [1659] рассмотрели также и косое
прохождение света через ультразвуковое поле.
Световой луч, который, как уже выше предпо-
лагалось, распространяется прямолинейно, про-
ходит при этом последовательно области с раз-
личным значением коэффициента преломления.
Отсюда следует уменьшение фазовой модуляции,
действующее так же, как уменьшение силы зву-
ка. Формула (149) заменяется тогда формулой
а' = a sec <р
sin [(tcZ/X) tg ср]
(л//К) tg ср
(155)
где ср—угол цадения света на звуковую волну.
Таким образом, согласно теории, симметричность
диффракционной картины относительно нулево-
го порядка должна сохраниться и при косом па-
дении света, что, однако, не подтверждается опы-
том (см.* фиг. 216). Объяснение этому будет дано
ниже в этом же пункте.
Однако можно отметить полное совпадение
со сделанными ранее наблюдениями Дебая и Сир-
са, согласно которым явление диффракции пол-
ностью исчезает при ряде дискретных значений
угла падения; это явление имеет место для углов,
определяемых из уравнения
tg?fc=±^ (Ы,2,3,...).	(156)
Для наблюдения указанных углов Леви
(1198] предложил применить следующую экс-
периментальную установку. Он освещал зву-
ковое поле расходящимся пучком света вместо
параллельного и, как обычно, получал изобра-
жение источника света на экране. В месте пер-
вого диффракционного максимума на экране
г) Отрицательный результат объясняется, неви-
димому, не столько трудностью эксперимента, сколько
тем, что основное предположение—о наличии только
фазовой модуляции—является приближенным (см. ниже,
стр. 189).—Прим. ред.
было сделано отверстие. Прошедший сквозь это
отверстие световой луч создавал на втором эк-
ране ряд светлых полос, расположенных сим-
метрцчно. по отношению к центральной полосе
и разделенных темными промежутками. Углы,
соответствующие этим темным промежуткам, оп-
ределяются из уравнения (156). Падающую вол-
ну можно представить себе состоящей -из множе-
ства плоских волне различными углами падения.
Тогда те из этих волн, угол падения которых
определяется из уравнения (156), по выходе из
области звукового поля не будут совсем обладать
или будут обладать очень малой фазовой моду-
ляцией и не дадут освещения второго экрана
в критичных направлениях.
Экспериментальное исследование явлений
диффракции при косом падении света на звуко-
вую волну выполнил с большой точностью Но-
мото [1427, 3661а]. Он использовал ультразву-
Црцые волны с частотой 1—20 мггц. Образцы по-
лученных им фотографий приведены на фиг. 223.
Отчетливо видно, что для определенных зна-
чений углов падения диффракция становится
минимальной. Измеренные величины этих углов
хорошо совпадают с теоретически рассчитанными
численными значениями, стоящими в скобках
около фотографий фиг. 223. Тот факт, что диф-
фракционные явления не исчезают полностью
при указанных значениях углов падения, объяс-
няется несовершенством экспериментальной
установки Номото, которое ему впоследствии
удалось устранить. На фиг. 224 графически пред-
ставлена зависимость числа п положительных и
отрицательных диффракционных максимумов и
их суммы от угла падения с? света на звуковую
волну для следующих значений параметров:
f=1395/car{, к= 1,064 мм, / = 60 мм, А = 5461 А.
На снимке можно видеть периодическое исчез-
новение диффракционных явлений при опреде-
ленных углах падения, а также появление не-
которой асимметрии в спектрах.
До сих пор мы рассматривали только случаи
бегущих звуковых волн. Раман и Нат [1660]
применили свои расчеты также к диффракции
света на стоячих звуковых волнах. Представим
себе последние состоящими из двух распространя-
ющихся навстречу друг другу бегущих волн;
тогда формула (150), определяющая фазовую мо-
дуляцию световой волны, примет вид
az = ysin2w(^—+ у sin2Tr(j/ + -0 .
Предполагая, что свет испытывает диффракцию
последовательно на этих двух волнах, Раман и
Нат получили для интенсивности диффрагиро-
g 4. Оптические^ методы
183
ванного света в k-м порядке следующее выра-
жение:
s=+oo
4=с' 2	(157)
s==—со
Пунктирные кривые на фиг. 225 показывают
рассчитанное, согласно выражению (157), рас-
пределение интенсивностей в первых шести по
Фиг. 223. Диффракция на ультразвуке при косом
падении световых лучей.
рядках в зависимости от значения а для стоячей
волны. Легко видеть их отличие от аналогичных
кривых, соответствующих бегущей волне (см.
фиг. 222). Интенсивность света в нулевом поряд-
ке имеет относительно большую величину для
всех значений а, что в первую очередь можно
объяснить 2 /-кратным исчезновением диффрак-
ции в течение периода. Для высоких порядков
наблюдается в общем непрерывное уменьшение
интенсивности.
Это хорошо видно также на фиг. 226, где
приведено суммарное распределение интенсив-
ности в диффракционных спектрах стоячей и бе-
гущей волн при одинаковых значениях а, по-
лученное Леви [1197]. Последний независимо
от Рамана и Ната рассчитывал изменения
Фиг. 224. Зависимость числа п положитель-
ных и отрицательных диффракционных спек-
тров и их суммы; от угла падения ср света на
Звуковую волну.
Фиг. 225. Распределение интенсивно-
сти света в диффракционных спектрах
от нулевого до пятого пордяка в зави-
симости от а=2«Дл//А для стоячей
звуковой волны (по Сандерсу)
световых частот при диффракции света на стоя
чих и бегущих ультразвуковых волнах.
184
Глава IIГ Прием и измерение ультразвука
Насколько хорошо теория Рамана—Ната
отражает явления для стоячих волн, показывают
сти света по отдельным допплеровским частотам
в каждом диффракционном спектре при разных
Фиг. 226. Распределение интенсивности света в диффракционных спектрах
в зависимости от а=2лД/г//Л для стоячих и бегущих звуковых волн.
измерения, проведенные Сандерсом при частоте
ультразвука 4940 кгц. Результаты приведены в
виде кружков на сплошных кривых фиг. 225.
Эти точки представляют собой средние значения
интенсивностей света для двух диффракционных
спектров одного порядка.
В упоминавшихся до сих пор исследованиях,
проведенных для проверки теории Рамана—Ната,
диффракция света осуществлялась на звуковых
волнах в жидкостях. Голлмик[722] первым изме-
рил интенсивность света в диффракционных мак-
симумах разных порядков при диффракции на зву-
ковых волнах в воздухе (см. выше в этом пункте).
При этом он не нашел совпадения с теорией ни
для стоячих, ни для бегущих волн. Напротив,
вобоих случаях наблюдалось равномерное спада-
ние интенсивности света с увеличением порядково-
го числа соответствующего диффракционного
спектра. Причину, вероятно, надо искать в слиш-
ком большой глубине (/=6 см) звукового поля.
При большой глубине звукового поля не выпол-
няется предположение о прямолинейном распро-
странении света (см. ниже в этом пункте).
Из теории Рамана—Ната получается также
правильный порядок величин допплеровских ча-
стот как для бегущих, так и для стоячих волн.
На фиг. 227 показано распределение интенсивно-
силах звука стоячей волны (от а=0 до а=5). Если
просуммировать интенсивности в каждом отдель-
о
X1K1111JL
-4-3-2-101234
5
Фиг. 227. Распределение интенсивности света по отдель-
ным допплеровским частотам в диффракционных спект-
рах в зависимости от 2лДц//Д для стоячей звуковой
волны.
ном спектре, то получится совсем другое распре-
деление, чем в случае бегущей волны (фиг. 221).
$ 4. Оптические методы
185
При постоянной силе звука и заданной длине
светового пути в звуковом поле величина# будет
зависеть только от длины световой волны. По
мере изменения последней будет меняться рас-
пределение интенсивности в диффракционных
спектрах в соответствии с зависящим от Л зна-
чением а. Эту закономерность можно проследить
для всего видимого спектра на одном фотосним-
ке, полученном методом скрещенных спектров,
который был описан выше. На фиг. 228 пред-
ставлены две такие фотографии, полученные
Бергманом и Экснером для бегущих звуковых
волн различной интенсивности. Ординатой слу-
жит величина Л или #. При фотометрировании
этих снимков вдоль горизонтали можно получить
распределение интенсивностей в диффракцион-
ных спектрах различных порядков для опреде-
ленных значений #, зависящих только от Л.
На фиг. 229, а приведена полученная тем же
способом фотография, изображающая распре-
деление света по отдельным диффракционным
максимумам стоячей волны в зависимости от
длины световых волн. Сравнение с обеими фо-
тографиями фиг. 228 позволяет отметить здесь
совершенно иное распределение интенсивности
света, которая равномерно спадает от нулевого
к высшим порядкам для всех значений а. Нако*
нец, фиг. 229,6 изображает случай косого паде-
ния света на стоячую ультразвуковую волну.
Фиг. 228. Распределение интенсивности света в диф-
фракционных спектрах двух бегущих звуковых волн,
полученное методом скрещенных спектров. £
Выше уже упоминалось о том, что теория
Рамана и Ната пренебрегает кривизной световых
лучей в ультразвуковом поле. Однако при рас-
пространении звуковых волн в жидкости коэф-
фициент преломления последней становится пе-
ременным и поэтому путь светового луча должен
быть искривлен. Уже в своей первой работе Люка
и Бикар [1242, 1243] рассчитали искривление
и траекторию параллельного пучка света, па-
дающего перпендикулярно на звуковую волну
с длиной волны К, которая распространяется
в направлении оси z. При этом было сделано
а
Фиг. 229. Распределение интенсивности све-
та в диффракционных спектрах стоячей волны
при перпендикулярном (а) и косом (б) паде-
нии света, полученное методом скрещенных
спектров.
предположение, что оптические свойства жид-
кости не изменяются за время прохождения све-
та сквозь ультразвуковую волну. Обозначим
через Дп максимальное изменение показателя пре-
ломления жидкости, обусловленное звуковой
волной; тогда сам коэффициент преломления бу-
дет меняться периодически вдоль оси z согласно
выражению
/г = /г0 + Д/г cos (jy') •	(158)
Ход световых лучей в этом случае изображен
на фиг. 2301). Вместо пути у, проходимого све-
том в звуковой волне, абсциссой здесь служит
величина
<159>
Благодаря этому выявляется зависимость искрив-
ления пути световых лучей от изменения пока-
зателя преломления £п. При выходе световых
лучей из звукового поля распределение интен-
сивности света будет хотя и периодическим, но
более сложным, чем у обычной диффракцион-
ной решетки; кроме того, оно зависит также от
глубины и интенсивности звуковой волны. Здесь
Опыт, демонстрирующий такой ход лучей в жид-
кости, описан в книге R. W. Wood, Physical Optics,
3 ed., New York, p. 90. (См. перевод: P. B. By Д,
Физическая оптика, M.—Л., 1936.)
186
Г лава III. Прием и измерение ультразвука
имеет место как амплитудная, так и фазовая
решетка. Люка [1230] показал, что амплитуда
и фаза световой волны могут быть рассчитаны
для значений /С< 1,57, т. е. пока световые лучи
в звуковой волне не начнут пересекаться. Если
же К >1,57, то световые лучи, выходящие
из звуковой волны, будут казаться идущими
от линий схождения, расположенных в жид-
кости вдоль направления звуковой волны на
расстояниях X друг от друга. Расстояние yQ
Ф и г. 230. Ход световых лучей в жидкости, в которой
распространяются ультразвуковые волны.
от места вступления света в ультразвуковую
волну до точки, где лучи в первый раз пе-
ресекаются, определяется выражением
= <16°>
где К0=1,57. У стоячих волн процесс образо-
вания линий схождения происходит несколько
сложнее; об этом еще будет сказано ниже (см.
п. 3 настоящего параграфа).
При Х=0,1 см, что для воды соответствует
частоте звука 1484 кгц, и	(такое зна-
чение дп легко достигается при умеренных значе-
ниях силы звука; п0= 1,333) у0 будет равнр9,1 см.
Если же длина звуковой волны равна 0,03 см
(/=4948 кгц), у0 будет уже равно 2,7 см. Следо-
вательно, если для диффракции света на ультра-
звуке использовать волну глубиной 3 см, то
при прохождении световых лучей через звуко-
вое поле они будут значительно искривляться
при частоте звука 4948 кгц, в то время как для
более низких частот, например для 1484 кгц,
еще не наступит заметного отклонения от пря-
молинейности. В последнем случае применима
теория Рамана—Ната, которая в первом при-
ближении дает здесь правильные качественные
и почти правильные количественные соотношения.
Впервые указавший на эти обстоятельства
Бэр [147] предложил считать мерой приближе-
ния, при котором справедлива теория Рамана—
Ната, отношение F=blk, где b—расстояние в
звуковой волне, после прохождения которого све-
товые лучи отклоняются от своего первоначаль-
ного направления. Для b может быть найдена
формула
<161>
где 7?—радиус кривизны светового луча, а
I—длина светового пути в звуковой волне. При-
нимая во внимание выражение (158), получим
6<=/2(2л-п//л0) и, следовательно,
Fvll~(162)
п0К2	'	'
Подставив сюда = аА, получим
<163>
Следует отметить, что F обратно пропорцио-
нально квадрату длины звуковой волны.
Условия эксперимента, выбранные Номото
[1426] при получении фотографий диффракцион-
ных картин, изображенных на фиг. 213, дают
при расчете для F величины от 0,1 до 0,5 для
значений а от 1 до 5. Несмотря на это, резуль-
таты эксперимента хорошо совпадают с теорией.
Это указывает на возможность использования
теории Рамана—Ната с хорошим приближением
также и вне области ее применения.
Нат [1403] указал другой способ определения
границ применимости элементарной теории диф-
фракции света на ультразвуке. Изображенные
на фиг. 230 световые лучи до тех пор распро-
страняются в звуковой волне практически пря-
молинейно, т. е. параллельно направлению па-
дения, пока абсцисса /С = (2^/Х)/ |/ kn[nQ остается
меньше 1. Это условие может быть записано в
форме
У\*а<\, или ра2<1,	(164)
где
р = Л2/п0АпХ2 и а = 2к&п1 /Л.
£ 4. Оптические методы
187
Практически такой же результат, отлича-
ющийся только множителем 2, получили другим
путем Экстерман и Ванье [582]1).
Чтобы экспериментально воспроизвести тео-
ретически рассчитанную диффракционную кар-
тину для определенного значения а, нужно вна-
чале установить нижнее граничное значение для
длины звуковой волны, которая не входит в фор-
мулу для а. Рассчитаем, например, значение ра2
для случая диффракции света на звуковых вол-
нах в воздухе, рассмотренного Голлмиком (см.
стр. 178). При Дп=10“5 мы получим для ра2 зна-
чение 6, что полностью объясняет упомянутое
выше несовпадение теоретических и эксперимен-
тальных результатов.
Нат [1403] подробно изучил вопрос о том,
как будет проходить диффракция в случае р > 1,
т. е. когда неравенство (164) не выполняется. При
этом интенсивность максимумов второго и выс-
ших; порядков становится очень малой и только
спектры первого порядка обладают заметной ин-
тенсивностью. Кроме того, для р>1 интенсив-
ность максимумов первого порядка будет перио-
дической функцией длины пути света /.и перио-
дически будет становиться равной нулю. Те же
результаты получили Экстерман и Ванье [2114].
В обстоятельной работе Уиллард [4418] со-
поставил условия, при которых возникают раз-
личные виды диффракции света на ультразвуко-
вой волне, и подтвердил свои соображения тео-
ретически и экспериментально. Согласно этой
работе, нормальная диффракция света в смысле
теории Рамана—Ната возникает до тех пор, пока
или	(165)
Эти выражения отличаются от неравенства (164)
множителем (тг/2)2; объясняется это различие тем,
что Уиллард в качестве критерия нормальной
диффракции берет условие /(<^/2, в то время
как Нат требует, чтобы К 1. Для звуковых волн
в воде (с= 1,5 • 10* см/сек, nQ= 1,33) из выражения
(165) можно получить для зеленой линии ртут-
ного спектра (Д=0,546-10-4 см)
If а -МУ-10» = 2> 15. юн см. гц2 =
= 215 см-мггц*.
Таким образом, нельзя увеличивать глубину зву-
ковой волны /, частоту f или интенсивность зву-
ка (пропорциональную tz), не ухудшая тем самым
г) Подробное изложение и сопоставление различ-
ных теорий, а также установление пределов приме-
нимости теории Рамана—Ната см. в работе Рытова
[5212].—Прим. ред.
условий нормальной диффракции света на зву-
ковой волне.
Диффракция Брэгга наступает, согласно Уил-
ларду, в том случае, если выполняется условий
= или lf = kA Дляг>1- (166)
Здесь k—порядковый номер диффракционного
спектра, a г—число длин волн, проходимое пуч-
ком света, падающим под углом Брэгга. Резкость
диффракционных спектров повышается с увели-
чением f. Для звуковой волны в воде и для зеле-
ной линии ртутного спектра имеем
(0=1 = 1100 г, (Z/2)fc2 = 550 z и г. д.
где /—частота в мггц.
Согласно Уилларду, эти критерии дают хоро-
шее совпадение с экспериментальными данными.
Ввиду того что соотношение (166) не зависит
от изменений давления в звуковой, волне, теоре-
тически должна существовать область, в которой
можно наблюдать оба вида диффракции. Однако
эксперименты дают для случая брэгговской диф-
фракции добавочное условие
(166а)
которое не удалось обосновать теоретически.
Выше было показано, что, согласно теорий
Рамана—Ната, диффракционная картина долж-
на оставаться симметричной по отношению к на-
правлению падения света при наклонном падении
на звуковую волну. Однако в большинстве слу-
чаев это не соблюдается (см., например, фиг.216).
Причиной обычно является невыполнение
условия, по которому параметр F должен быть
мал по сравнению с единицей. При невыполнений
этого условия нельзя пренебрегать отклонением
световых лучей в звуковом поле от прямолиней-
ного пути. Бэр [147] и Партхасаратхи [1534] смог-
ли показать, что при достаточно малых значениях
отношения И\ диффракционная картина остает-
ся симметричной и при косом падении световых
лучей.
Простой метод наблюдения амплитудной ре-
шетки, т. е. периодически меняющейся в направ-
лении звуковой волны интенсивности света в
плоскости выхода света из области звуковой вол-
ны, был указан Бэром [146]. Для этой цели на
стенку кюветы, в которой возбуждается стоячая
звуковая волна, помещается светочувствитель-
ная бумага или фотопластинка. При облучении
кюветы параллельным световым пучком можно
получить контактную фотографию ультразвуко-
вой решетки. Если поместить светочувствителЬ-
188
Глава III. Прием и измерение ультразвука
ную бумагу в жидкость, т. е. непосредственно
в звуковую волну, на ней также постепенно воз-
никнет изображение амплитудной решетки. На-
блюдение этого изображения нельзя осущест-
влять при помощи оптической установки, нахо-
амплитудной решетки от числа видимых диф-
фракционных максимумов, т. е. от силы звука.
Таким образом, зная положение наилучшей ви-
димости амплитудной решетки, можно опре-
делить интенсивность ультразвуковой волны.
Фиг. 231. Бегущая зву-
ковая волна в воздухе.
Фотография получена при
освещении искровым разря-
дом; /=494 кгц.
Фиг. 232. Прохождение расходящегося светового пучка сквозь стоячую
ультразвуковую волну.
дящейся вне кюветы, так как световые лучи по
выходе из исследуемой плоскости продолжают
оставаться в звуковой волне и направление их
продолжает меняться (см. фиг. 230); следователь-
но, наблюдаемое в этом случае явление не будет
иметь ничего общего с диффракционной картиной
в рассматриваемой плоскости.
Бахэм, Гидеман и Асбах [120, 132, 137] опуб-
ликовали ряд работ, в которых они описывают
новый метод наблюдения ультразвуковой решетки
в жидкости; они полагают, что при помощи этого
метода можно непосредственно наблюдать линии
схождения в жидкости, в которой распростра-
няется ультразвуковая волна. Однако здесь
имеет место совершенно другое явление, о кото-
ром будет подробно сказано в следующем пункте.
Согласно изложенным выше соображениям,
амплитудная решетка при низких частотах ультра-
звука не должна иметь заметную величину в пло-
скости выхода световых лучей из области звуко-
вой волны. Бэр [147] показал это для частоты
ультразвука 1500 кгц и установил, что ампли-
тудная решетка становится видимой только на
известном расстоянии от звуковой волны. Наи-
лучшая ее видимость также имеет место на вполне
определенном расстоянии. Это расстояние зави-
сит от интенсивности звуковой волны и умень-
шается с увеличением силы звука и с увеличива-
ющейся вследствие этого при заданной частоте
звука кривизной световых лучей. Табл. 16, со-
ставленная Бэром, дает зависимость положения
Впервые на это указал Баумгардт [186] (см.
гл. IV § 2, п. 2).
Таблица 16
ПОЛОЖЕНИЕ АМПЛИТУДНОЙ РЕШЕТКИ, ПОЛУЧАЕМОЙ
ПРИ ПОМОЩИ СТОЯЧЕЙ ВОЛНЫ
Количество диффракционных максимумов	Расстояние от пло- скости выхода све- товых лучей из об- ласти звуковой волны до места, где ампли- тудная решетка ста- новится видимой, см	Расстояние от пло- скости выхода све- товых лучей из об- ласти звуковой вол- ны до места, где ам- плитудная решетка имеет наилучшую видимость, см
1	20	50 •
2	10	25
3	3	10
5		2
Хаббард, Цартман и Ларкин [941] примени-
ли указанный простой метод получения «силуэта»
ультразвуковой волны в параллельном свете
для фотографирования звуковой волны в воз-
духе при помощи короткого искрового разряда.
На фиг. 231 изображена подобная моментальная
фотография бегущей звуковой волны в возду-
хе (частота 494 кгц). В качестве источника света
служил искровой разрядник, построенный Бим-
сом, Снодди и сотрудниками1), с длительностью
х) В earn s, S п о d d у et al., Joum. Opt. Soc.
Amer., 37, 868 (1947).
§ 4. Оптические методы
189
освещения 10~7 сек. Подобные же опыты были про-
ведены Талером, Фитцпатриком и Чжаном [4247],
которые применили искровой разрядник с под-
водящим кабелем, состоящим из двух коаксиаль-
ных серебряных полос на сердечнике из титаната
бария, который имеет большую емкость при
малом импедансе [2803]. Подобным же методом
Энер [2743] изучал относительную скорость зву-
ковых волн в жидкостях.
Пусть стоячая ультразвуковая волна в жид-
кости освещается расходящимся пучком света,
например от лампы накаливания с прямой нитью
накала, а выходящий свет скользит под малым
углом вдоль фотопластинки; тогда, как показа-
ли Бергман и Гёлих [243, 244] , мы получим рас-
ходящийся пучок резко ограниченных световых
лучей, который начинается непосредственно при
выходе из кюветы и, таким образом, свидетельст-
вует о наличии амплитудной решетки (фиг. 232).
Подробнее об этом будет сказано. в следующем
пункте; там же будет приведена схема установки.
Картина теряет резкие очертания и расплывает-
ся с увеличением длины звуковой волны. Это
вполне согласуется с изложенными выше сообра-
жениями относительно образования амплитудной
решетки.
В своих двух дальнейших работах [1661,
1662] Раман и Нат развили и обобщили теорию
диффракции света на ультразвуковых волнах.
Решение волнового уравнения для случая рас-
пространения света в среде с коэффициентом
преломления, изменяющимся во времени и прост-
ранстве, и представление световой волны с «гофри-
рованным» фронтом, выходящей из звукового по-
ля, в виде бесконечного количества плоских волн
с различными направлениями распространения,
дает возможность получить при помощи разло-
жения Фурье правильные значения углов диф-
фракции и приведенных выше в этом пункте
частот Допплера как для стоячей, так и для бегу-
щей волн. Из этой теории следует, помимо су-
ществования фазовой решетки, также наличие
амплитудной решетки, не вытекающее из первой
приближенной теории; отсюда неизбежна асим-
метрия в распределении интенсивности диффрак-
ционных спектров справа и слева от главного
максимума, возникающая при косом падении
лучей света. Нат [1399, 1400] решил при помощи
разложения в ряд дифференциальное уравнение
для случая, когда периодическое изменение коэф-
фициента преломления представлено простой си-
нусоидальной функцией.
Помимо перечисленных выше работ, имеют-
ся еще исследования Экстермана и Ванье [581,
582], в которых проведен обстоятельный и тру-
доемкий расчет интенсивности диффрагирован-
ного света для случая конечной ширины области
звуковой волны. Давид [484, 485] развил далее
расчет, начатый Бриллюэном [368], и подчеркнул
характерное отличие подхода к рассмотрению
вопроса с точки зрения волновой теории и с точки
зрения геометрической оптики. Во многих работах
Рытов [66, 1778, 1779] развил теорию диффракции
света на бегущих ультразвуковых волнах, исхо-
дя из метода рассмотрения Бриллюэна (см. также
Мертенс [3550, 3551]. Наконец, Циттерт [438],
основываясь на явлении многократной диффрак-
ции, предложил систему уравнений для опреде-
ления интенсивности диффрагированного света,
составленную в более наглядной форме. Недавно
Аггерваль распространил теорию Рамана—Ната
на высокие ультразвуковые частоты и рас-
считал интенсивности света в первом и втором
диффракционном порядке. Из его соображений
следует, что теории, выдвинутые Бриллюэном,
Рытовым и Давидом, можно рассматривать как
специальные случаи обобщенной теории Рамана—
Ната.
В упомянутых до сих пор теоретических рабо-
тах рассматривались всегда явления диффрак-
ции Фраунгофера, т. е. диффракции параллель-
ного пучка световых лучей на ультразвуковой
волне. Малер [1277] детально исследовал диф-
фракцию Френеля на ультразвуке при помощи
приближенного метода Маскара.
Более подробное рассмотрение этих весьма
сложных математических теорий и методов рас-
чета вывело бы нас далеко за пределы предлагае-
мой книги. Превосходное изложение различных
теорий диффракции света на ультразвуковых
волнах можно найти в работе Ната [1403].
Не так давно Номото [3659,3660] дал прекрасную,
основанную на геометрической оптике теорию
различных видов диффракции света на ультра-
звуковых волнах. При этом он распространил
расчет, сделанный Люка и Бикаром для случая
перпендикулярного падения света, также на слу-
чай наклонного падения светового пучка.
Отметим еще одно обстоятельство. Выше уже
говорилось о попытках Бриллюэна [368] объяс-
нить явление диффракции света на ультразвуко-
вых волнах селективным отражением под углом
Брэгга от фронтов звуковых волн; то же пытались
сделать Дебай и Сирс в своих первых работах.
Хотя это ведет к получению правильных значений
углов диффракции, однако большая интенсив-
ность спектров высшего порядка не может быть
в этом случае объяснена. Дело в том, что при мед-
ленных изменениях коэффициента преломления
на расстоянии, равном длине световой волньц
190
Глава III. Прием и измерение ультразвука
можно пренебречь отражением света от среды
с переменным показателем преломления. При
переходе к очень коротким звуковым волнам по-
рядка 10”2 см и меньше, что соответствует в жид-
кости звуковым частотам порядка 104 кгц, можно
получить соответственно больший градиент ко-
эффициента преломления. Тогда создается, воз-
можность достаточного для измерений отражения
света под углом Брэгга.
Партхасаратхи [1528] провел подобные опыты
со звуковыми волнами длиной 0,065 и 0,05 мм
и получил при определенных углах падения в
направлениях, отвечающих условию Брэгга,
диффракционные спектры увеличенной яркости.
На фиг. 233 изображена картина диффракции
волны ocb с d е a bed е be-
Порядок спектра 111112222233 —
Фиг. 233. Диффракция света ртутной лам-
пы на ультразвуковой волне с частотой
20 мггц при различных углах падения.
света на звуковой волне частотой 20 мггц в толуо-
ле, освещаемой под разными углами неразложен-
ным светом ртутной дуги. Отчетливо видно, что
при угле падения 30'54", приблизительно удо-
влетворяющем условию Брэгга, появляется тре-
тий порядок линий Ь и с.
Номото [1422] установил, что при частоте
30 мггц отражение оказывается настолько силь-
ным, что диффракционные спектры, невидимые
при строго перпендикулярном падении луча на
звуковую волну, сразу появляются, как только
угол падения становится равным углу Брэгга.
Подставим в соотношение (148) для диффракции
при косом падении света значение угла падения,
равное углу скольжения <pG и значение угла диф-
фракции afe = 2?G. Тогда оно примет вид
&Д cos Ф/,
sin 2<рс =--у---,	(167)
откуда уже легко получить известную форму-
лу Брэгга
2sincf>G = Y:.	(167а)
Для малых углов cpG она принимает вид
9т -kA
Отсюда видно, что при косом падении световых
лучей обычная диффракция на звуковой волне и
явления, вызываемые отражением Брэгга от
фронтов звуковых волн, дают одинаковые значе-
ния углов диффракции; поэтому возникают труд-
ности в количественном определении интенсив-
ностей диффракционных максимумов, вызван-
ных каждым из указанных явлений в отдельности.
Весьма точные исследования явления отра-
жения Брэгга при наклонном падении световых
лучей на звуковую волну в жидкости произвел
недавно Номото [1428]; частота ультразвука в
его опытах была равна 3,22 и 4,71 мггц. Результа-
ты проделанных им измерений <приведены на
фиг. 234 в виде зависимости интенсивности, от-
дельных диффракционных спектров от угла па-
дения света ф. Они полностью подтверждают при-
веденную выше формулу (167а). Около основных
максимумов, наблюдаемых под углами Брэгга,
находятся боковые максимумы под углами, опре-
деляемыми из формулы
<ро = ?о + (Р4--04 (Р=1» 2> 3,...).
Для более подробного ознакомления следует обра-
титься непосредственно к цитируемой работе.
Исследование диффракции света на ультра-
звуковых волнах в жидкостях вплоть до частоты
177 мггц было проведено Рытовым [1778, 1779],
а также Бхагавантамом и Рао [2460, 2462]. Было
найдено, что при частотах выше 50 мггц посте-
пенно исчезает нормальная диффракция и все
сильнее выступает на первый план селективное
отражение под углом Брэгга.
Селективное отражение имеет место также при
диффракции на ультразвуке в воздухе; это под-
тверждает приведенная на фиг. 219 фотография,
полученная Корффом.Длина звуковой волны была
равна 8-10~3 см, так что градиент коэффициента
преломления был особенно велик. Теория такого
отражения на ультразвуковых волнах также раз-
рабатывалась Экстерманом и ВейГлом [583].
§ 4. Оптические методы
191
До сих пор всегда предполагалось, что попереч-
ное сечение светового пучка велико по сравнению
с длиной волны ультразвука. Если же ширина
светового пучка будет порядка половины длины
волны ультразвука, то диффракционные явления
Фиг. 234. Зависимость интенсивности I отдель-
ных диффракционных максимумов от угла паде-
ния света ср.
наблюдаться не будут, а световой луч получит
только некоторое искривление, обусловленное гра-
диентом плотности в звуковой волне. В случае
стоячих волн, которые, как указывалось выше в
начале этого пункта, появляются и исчезают
2/ раз в секунду, отклонение светового луча
будет’происходить периодически с частотой зву-
ка в обе стороны от положения покоя; при этом
видимая первоначально на экране светлая линия
с резкими очертаниями превратится в расплыв-
чатое пятно. Указанное явление сохраняется и
для бегущей волны, так как в месте облучения
градиент плотности жидкости меняется также пе-
риодически со звуковой частотой. Это явление
наблюдали сначала Люка и Бикар [1241, 1242],
а затем исследовал Номото [1421]. Соответствую-
щие фотографии приведены на фиг. 235. Резкое
изображение светового пучка (фиг. 235,а) при
возбуждении звуковой волны расширяется
(фиг. 235,6).
Угол 6, определяющий отклонение луча све-
та при прохождении через ультразвуковую вол-
ну с длиной волны к, может быть подсчитан
следующим образом. Обозначим через I длину
пути света в звуковой волне. На протяжении
Фиг. 235. Расширение узко-
го светового пучка (а) шири-
ной меньше к/2 при прохожде-
нии сквозь звуковую волну
(по Люка и Бикару).
отрезка I показатель преломления жидкости п
испытывает периодическое изменение согласно
уравнению
п = nQ-\-An sin 2тсЦ t—y ) ,
где z—расстояние в направлении движения зву-
ковой волны с частотой /, с—скорость звука,
Дп—амплитуда изменения показателя преломлв’
ния вследствие колебаний давления д'р в
звуковой волне. Тогда радиус кривизны светово-
го луча определится соотношением
1   1 dn.
R	п dz
и, следовательно,
R П < dz /макс. П К
Согласно формуле Лорентц — Лоренца
И2—1	1	X
--Т, о — = const,
пЧ2 р
где р —плотность жидкости; поэтому
Ьп _ (п2—1)(п2 + 2) д
п 6п2р Р*
Ввиду ТОГО ЧТО Др = (1/с2) Др (см. гл. I, § 1,
п. 1),
е=чп^1)(«ч2Нд	^/д	(168)
3n2pc2k r к г \
Для воды k = 7,8  10~u; при частоте звука 600 кгц,
е. длине волны к = 2,5 мм, и 1 = 4 см получим
192
Глава III. Прием и измерение ультразвука
б = 12,5 -10"10 др. Звуковая мощность 1 вт/см2 соз-
дает в воде давление около 1,7 • 106 дин/см2 (см. гл.
II, § 5, п. 5); следовательно, 6^0,1°, т. е. резкая
полоса света на экране, находящемся на расстоя-
нии 1 м от звуковой волны, расплывается в поло-
су шириной около 3,4 мм.
Укажем еще на одно интересное оптическое
явление. Впервые его наблюдал Бусс [394] при
попытке определить разность давлений в ультра-
звуковой волне в жидкости, пользуясь интерферо-
метром Жамена или Маха. Уже при малых интен-
сивностях звука наблюдался сдвиг интерферен-
ционных полос на величину, равную половине
полосы, однако с увеличением силы звука
этот сдвиг не возрастал, а только менялась ви-
димость картины. Это непонятное явление было
подробно изучено Бэром [159], который применил
улучшенную аппаратуру. Он затемнил все све-
товые лучи, которые испытывали диффракцию
на звуковой волне и изменили при этом свою
частоту и, следовательно, не могут уже участво-
вать в интерференции. Тогда упомянутое явле-
ние может быть объяснено на основании теории
Рамана—Ната о фазовой модуляции света зву-
ковой волной. Два световых пучка, интерфери-
рующие в приборе Жамена, имеют амплитуды,
равные 1 и J^a), где JQ—функция Бесселя нулево-
го порядка, а—величина, определяемая формулой
(149). Действительно, было экспериментально ус-
тановлено, что для значения а = 2,4 интерфе-
ренционные полосы исчезают, а для значения
а = 3,8 они имеют наилучшую видимость.
Фиг. 236. Схема оптической установки для
наблюдения ультразвуковых волн.
В' заключение нужно упомянуть о предло-
женном Бэром и Мейером [161] методе, который
дает возможность при помощи диффракции света
на ультразвуке определить не только наличие
звуковой волны, но также ее форму и направ-
ление ее распространения. Для этой цели вме-
сто обычно применяемой щели, расположенной
параллельно фронту звуковой волны, на экран
отображается множество лежащих в одной плос-
кости отверстий (фиг. 236). Экран В может быть
сделан из картона с большим количеством равно-
мерно расположенных (на расстояниях от 2 до
10 мм) булавочных отверстий. Конденсорная
линза 01 освещает экран В и создает изображение
лампы L в полости объектива О2, отображающего
отверстия на экране S. В ванне с жидкостью
при помощи кварца Q возбуждается звуковая
Фиг. 237. Преломление ультразвуковой волны алю-
миниевой призмой в ксилоле (фотография Бец-Бар*
дили по методу Бэра и Мейера).
волна. По обеим сторонам световых точек, обра-
зованных на экране S светом, прошедшим сквозь
звуковую волну, появляются диффракционные
спектры, причем соединяющая их линия лежит в
направлении распространения звуковой волны.
Таким образом, мы получаем на экране как бы
изображение всей звуковой волны.
Нафиг. 237 приведена фотография, где идущая
слева звуковая волна падает на алюминиевую
призму и отклоняется от первоначального направ-
ления вследствие того, что скорость звука в алю-
минии больше, чем в жидкости. Уменьшение числа
диффракционных спектров у отдельных световых
точек одновременно дает представление об умень-
шении интенсивности звуковой волны в резуль-
тате поглощения в жидкости. На фиг. 238 изоб-
ражен случай падения волны из ксилола в воду
под углом 35,5°. Отчетливо видны отраженный и
преломленный звуковые лучи. Угол преломле-
ния может быть легко измерен, и на основании
величины показателя преломления может быть
определено значение скорости звука в одной
g 4. Оптические методы
193
жидкости по отношению к другой. На этой же
установке можно наблюдать диффракцию зву-
ковой волны на помещенной в жидкости прово-
лочной решетке и измерить углы диффракции.
Фиг. 238. Преломление и отражение ультразвука
на поверхности раздела ксилола (наверху) и воды (вни-
зу) (по Бэру и Мейеру).
Фиг. 239.
Распределе-
ние ампли-
туд в ультра-
звуковом
поле колеб-
лющегося
кварца.
Это также было проделано Бэром и Мейером
[161]. При известной постоянной проволочной
решетки это.дает еще один метод измерения длины
звуковой волны и, следовательно,
скорости звука в жидкости. Бец-
Бардили [253] получил ряд пре-
красных фотографий при помощи
указанного метода Бэра и Мейера,
который содействовал развитию
всей ультразвуковой оптики. Тиде-
ман и Асбах применили этот метод
для определения областей макси-
мальной звукопроводности клино-
образной пластинки [863] и для
исследования распределения ампли-
туд в звуковом поле колеблюще-
гося кварца [865]. Фотография,
относящаяся к последнему случаю,
приведена на фиг. 239.
Метод Бэра и Мейера ис-
пользовал Каннуна [1015] для
измерения коэффициента диффузии
в жидкостях. Как показано в гл. IV,
§ 1, п. 1, скорость звука в растворе является функ-
цией концентрации. Отсюда следует, что можно
определить коэффициент диффузии на основании
изменения скорости звука во времени и в про-
странстве в жидкости, где происходит диффузия.
Для этой цели Каннуна получает изображение
множества щелей, расположенных друг над дру-
гом, причем световые лучи от щелей проходят
сквозь жидкость, в которой происходит диффузия.
Одновременно в жидкости перпендикулярно
к направлению диффузии распространяется зву-
ковая волна. По расстоянию между диффракцион-
ными максимумами отдельных щелей может
быть определена скорость звука в соответствую-
щем слое, а отсюда и коэффициент диффузии,
если известно соотношение между скоростью
звука и. концентрацией. Пробные опыты
с метиловым спиртом дают возможность считать
этот метод достаточно перспективным.
3.	Метод вторичной интерференции
В конце 1933 г. Бахэм, Гидеман и Асбах
[137] сообщили о новом методе, при помощи
которого могут быть сделаны видимыми стоячие
ультразвуковые волны. Вначале авторы рассмат-
ривали этот метод как разновидность теневого
метода. Бахэм [132] применил его также для
наблюдения бегущих звуковых волн, используя
конденсатор Керра для стробоскопического ос-
вещения. В своих более поздних работах [120,
866] авторы высказывают мысль, что они сдела-
ли видимыми линии схождения света, получаю-
щиеся за счет искривления падающих параллель-
но световых лучей в звуковой волне (см.
фиг. 230). Схема установки представлена на
Фиг. 240. Схема оптической установки для
наблюдения ультразвуковых волн методом вто-
ричной интерференции (по Тидеману).
фиг. 240. Щель Р освещается сильным источником
света. Выходящий из объектива Ог параллельный
пучок света направляется на возбужденную квар-
цем Q звуковую волну. Объектив О2 фокусирует-
ся на какую-либо плоскость в звуковой волне или
за ней, в которой ясно выражены светлые линии
схождения Люка и Бикара. Эту систему светлых
полос можно наблюдать визуально, а при доста-
точной силе света можно получить картину линий
схождения на экране S в плоскости изображения
объектива О2. Оптическая установка в основном
совпадает с установками Дебая—Сирса и Люка—
Бикара, схема которых представлена на фиг. 205.
Разница заключается лишь в том, что на
экране S мы видим вместо изображения щели
13 Л. Бергман
194
Глава III. Прием и измерение ультразвука
Р изображение плоскости, содержащей линии
схождения. Меняя положение объектива О2 или,
что приводит к тому же результату, сдвигая
экран S при определенном положении объектива,
можно легко перейти от одной установки к другой.
На фиг. 241 приведено несколько фотографий
стоячих и бегущих волн, полученных Тидеманом
и его сотрудниками посредством указанного мето-
да. На фиг. 241,а изображена плоская стоячая
волна, на фиг. 241,6—стоячая волна, отраженная
под углом 45°; в последнем случае звуковая вол-
на, отражаясь от рефлектора, видимого в правом
верхнем углу фотографии, падает перпендикуляр-
но ко дну кюветы, чем и достигается образование
подвижной и может сдвигаться на определенное
расстояние при помощи микрометрического вин-
та; при этом подсчитывается число полос, про-
ходящих в поле зрения мимо метки. Таким обра-
зом, наблюдение ведется всегда при одинаковых
оптических условиях и требование строгой па-
раллельности светового пучка становится не-
обязательным. Достигаемая этим методом относи-
тельная точность измерения длины волны состав-
ляет 0,001%; точность измерения абсолютных
значений звуковых скоростей достигает 0,01%.
Тидеман и Зейфен [881] применили этот метод,
чтобы по расстоянию между линиями волновой
решетки измерить частоты гармоник пьезокварца.
Фиг. 241. Фотографии звуковых волн, полученные методом вторичной интерференции.
а—стоячая звуковая. волна в ксилоле, б—две пересекающиеся под прямым углом стоячие волны в ксилоле, в—диффракция бегу»,
щей звуковой волны на краю экрана, а—звуковые волны, излучаемые торцевой поверхностью колеблющегося кварца.
стоячей волны. На фиг. 241,в можно видеть полу-
ченную тем же методом с применением стробоско-
пического освещения картину диффракции бегу-
щей звуковой волны на краю экрана. Идущая
слева звуковая волна встречает на своем пути
тонкую стальную пластинку, опущенную в кю-
вету сверху. Хорошо видны диффракционные
явления около края пластинки. Наконец, на
фиг. 241,г изображены звуковые волны, излучае-
мые торцевой поверхностью колеблющегося квар-
ца при частоте 3005 кгц. Если в описанном методе
используется строго параллельный пучок света,
то светлые полосы, наблюдаемые в поле зрения и
находящиеся друг от друга на расстоянии Х/2
в случае стоячей волны и на расстоянии X в
случае бегущей волны, будут выражены очень
резко; особенно хорошо это видно на фиг. 241,а.
Фотографии нафиг. 241 сделаны с увеличением,
равным 14.
Большая заслуга Тидемана и его сотрудников
[132, 133, 136, 1910] заключается в том, что они
создали на этой основе очень точный метод изме-
рения длины звуковых волн. Для этой цели кюве-
та с созданной в ней стоячей волной делается
Они же на основании изменения полос при рас-
стройке генератора определяли сглаживание ре-
зонансной кривой демпфированного жидкостью
кварца.
Для объяснения описанного явления можно
еще сказать следующее. Если объектив О2 сфо-
кусирован на поверхность кюветы или звуковой
волны, то на экране S будет наблюдаться изобра-
жение последней и установка будет подобна
установке в теневом методе, описанной в п. 1
настоящего параграфа (см. фиг. 187 или 193).
Разница заключается лишь в том, что в послед-
нем случае используется строго параллельный
пучок света и максимум нулевого порядка не за-
темняется. Об этом уже говорилось в п. 2 насто-
ящего параграфа при описании опытов Дебая,
Сака и Кулона, которые первыми дали правиль-
ное толкование результатов наблюдений ультра-
звуковой решетки, опубликованных Тидеманом
и сотрудниками. Они считали, что здесь имеет
место получение оптических изображений звуко-
вых волн за счет вторичной интерференции света
диффракционных максимумов. Еще лучше это бы-
ло обосновано опытами Бэра (см. п. 2 настоящего
g 4. Оптические методы
195
параграфа). Разумеется, при этом известную
роль играет также схождение света, вызванное
искривлением световых лучей в звуковой волне.
Полосы на фотографиях ультразвуковой ре-
шетки, полученных по методу Бахэма, Тидемана
и Асбаха, будут особенно яркими в том случае,
если объектив О2 (см. фиг. 240) удастся сфокуси-
ровать на плоскость, где имеется наибольшее
схождение световых лучей. Однако это возможно
лишь в том случае, когда линии схождения на-
ходятся либо в плоскости выхода света из. звуко-
вой волны, либо еще дальше за этой плоскостью,
так как непосредственное наблюдение этих ли-
ний внутри звукового поля при помощи оптичес-
кой системы невозможно (см. п. 2 настоящего
параграфа). К тому же в стоячих волнах линии
схождения непрерывно сдвигаются в направлении
распространения света. Последнее связано с тем,
что сжатия и разрежения в жидкости при стоя-
чей волне периодически появляются и исчезают.
Если учесть изменение во времени показателя
преломления, предполагая, что оно происходит
по синусоидальному закону, и пренебречь про-
странственными изменениями Д/г в направлении
звуковой волны, то приведенное выше выраже-
ние (160) для расстояния у0 между первыми линия-
ми схождения и плоскостью вступления света
в звуковую волну примет вид
__ const
j/"An sin 2itft
Из этого выражения вытекает, что для момента
времени t=0 y=co-t только через четверть перио-
да звукового колебания у достигает своего наи-
меньшего значения z/0=const/|/Д/г, чтобы затем
опять увеличиться до бесконечности. Бахэм [133]
установил, что линии схождения наибольшую
часть периода находятся в точке yQ и вблизи нее.
Он произвел расчет, хорошо совпавший с экспе-
риментальными данными, согласно которому глаз
в течение четверти периода видит полосу макси-
мальной ширины Х/15, в то время как остальную
часть полупериода полосы кажутся сильно раз-
мытыми (в течение второго полупериода полосы
находятся в бесконечности).
При стробоскопическом освещении бегущей
волны ширина полосы обусловливается длитель-
ностью освещения. Кратковременность освещения
при использовании конденсатора Керра может
быть достигнута следующим образом. Переменное
напряжение высокой частоты подается на усили-
тельную лампу с таким отрицательным смещени-
ем, что только верхушки кривой напряжения
попадают на нижнюю нелинейную часть харак-
теристики. Тогда с анодной нагрузки лампы сни-
мается напряжение в виде острых пиков, для-
щихся небольшую часть периода. В течение
остальной части периода напряжение равно
нулю. Накладывая на конденсатор Керра, как
обычно, добавочное постоянное напряжение, мы
получим для бегущих волн полосы на расстоянии
X; при отсутствии же постоянного напряжения
свет будет проходить 2 раза в течение периода
и расстояние между полосами будет равно Х/2.
Позднее Номото описал еще один метод, по-
зволяющий сделать видимыми стоячие ультра:
звуковые волны. Его отличие от метода Бахэма,
Тидемана и Асбаха состоите том, что в оптической
установке отсутствует объектив О2 (см. фиг. 240);
параллельный пучок света, проходящий через
звуковую волну, образует на экране S систему
светлых и темных полос, расстояние между кото-
рыми не меняется с удалением экрана от кюветы.
Особенность этого метода, который также осно-
вывается на явлении вторичной интерференции
световых пучков, получаемых при диффракции
на звуковой волне, заключается в том, что ви-
димость полос меняется по мере изменения рас-
стояния D до экрана. Имеются области, где по-
лосы выражены особенно отчетливо, и места,
где они почти полностью исчезают.
В табл. 17 приведены значения расстояния
О, соответствующие хорошей видимости и пол-
ному исчезновению полос для следующих ус-
ловий опыта: частота ультразвука 1855 кгц,
длина волны 0,78 мм, глубина области звуко-
вой волны 1,2 см. Величина Du определяет наи-
более точно положение точек исчезновения полос.
Можно видеть, что расстояние этих точек друг от
друга &D = d в пределах точности измерений со-
храняет неизменную величину. Величина d не
Таблица 17
ПОПЕРЕМЕННОЕ ВОЗНИКНОВЕНИЕ И ИСЧЕЗНОВЕНИЕ
КАРТИНЫ ЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ
РАССТОЯНИЯ D МЕЖДУ ЗВУКОВЫМ ПОЛЕМ
И ПЛОСКОСТЬЮ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Расстоя- ние D, см	Оптическое изображение	Du , см	
7	Видимое, не очень четкое		
№28	Очень четкое		
53—60	Невидимое	56,5	
№84,5	Очень четкое		56,0
109—116	Невидимое	112,5	
№140,5	Очень четкое		56,5
169	Невидимое	169	
№197	Четкое		56,0
225	Нечеткое, но видимое	225	
13*
196
Глава III. Прием и измерение ультразвука
зависит от силы звука; но увеличение пути света
в звуковом поле ухудшает качество изображения
полос на больших расстояниях. Уменьшение же
частоты ультразвука приводит к возрастанию
величины d и к удалению первой точки наилуч-
шей видимости полос от плоскости выхода света
из звукового" поля.
Номото нашел, что для частоты 684 кгц по-
лосы становятся заметны на расстоянии D = 50 см
и хорошо видны при D = 210 £ 10 см. На более
высоких частотах (/ = 1855 кгц) они ясно выраже-
ны уже непосредственно у самой стенки кюветы.
Эти результаты находятся в полном согласии
с наблюдениями Бэра (см. п. 2 настоящего пара-
графа), который установил, что при прохождении
светом звукового поля амплитудная световая
решетка возникает только для достаточно корот-
ких звуковых волн, т. е. при достаточном искрив-
лении световых лучей. Раман и Нат в своих ра-
ботах предполагали, что в плоскости выхода
световых лучей имеет место в основном фазовая
модуляция света. Исходя из этих же предполо-
жений Номото создал хорошо согласующуюся
с экспериментальными данными теорию периоди-
ческого появления и исчезновения полос вне зву-
кового поля. Согласно этой теории, плоскости
наилучшей видимости полос находятся на рас-
стояниях
D8 = (2m+1)3L (m = 0, 1,2, ...)
от плоскости выхода световых лучей из звуково-
го поля, а плоскости, где полосы исчезают совсем,
расположены на расстояниях
Для величины d Номото нашел формулу
из которой видно, что она не зависит от силы
звука и длины пути света в звуковом поле.
Величина d пропорциональна квадрату длины
звуковой волны и обратно пропорциональна дли-
не волны света. Эксперименты, результаты кото-
рых легли в основу табл. 17, производились при
А=5460,7 А и К—0,778 мм. Это дает для d теоре-
тическое значение, равное 55,7 см, в то время как
среднее значение, полученное из измерений, рав-
но 56,25 см. Ввиду того что d зависит от длины
волны света, для получения контрастных изо-
бражений ультразвуковой решетки необходимо
применять свет, пропущенный через фильтр, или
монохроматический свет.
Преимущество метода Номото по сравнению
с описанным выше методом Тидемана и сотрудни-
ков заключается в применимости первого из них
для низких звуковых частот, где не наблюдается
еще ясно выраженных линий схождения,
т. е. достаточной амплитудной модуляции фрон-
та световой волны.
Пишароти [1605], используя теорию Рамана—
Ната, независимо от Номото теоретически рас-
смотрел вопрос о наблюдении бегущих звуковых
волн при освещении их параллельным пучком
Фиг. 242. к выводу формулы для
периода видимости d.
световых лучей. Наконец, Нат [1400] дал еще
более общую теорию этого явления. Партхасара-
тхи [1531] экспериментально проверил и подтвер-
дил правильность формулы d=k2/2A для случая
стоячей волны. Для бегущих звуковых волн,
которые могут наблюдаться только при стробо-
скопическом освещении, формула для d прини-
мает вид
d=™.	(169)
Это было показано Натом в дополнении к работе
Партхасаратхи [1531].
Нат исходит из предположения, что при диф-
фракции параллельного светового пучка на ульт-
развуковой решетке возникают новые параллель-
ные пучки света, угловые направления которых^
определяются формулой sin cpfe=£AA. Там, где эти
волновые пучки интерферируют с первичным пуч-
ком, возникает результирующая волна с ампли-
тудной модуляцией, меняющейся периодически
с удалением от ультразвуковой решетки так, что
места хорошей и плохой видимости периодичес-
ки следуют друг за другом. Как показал Нат,
величина этого периода может быть легко рас-
считана. На фиг. 242 изображены интерферирую-
щие волновые пучки нулевого и £-го порядка.
Чтобы получить хорошую видимость ультразву-
ковой решетки в обеих плоскостях А и В. в этих
§ 4. Оптические методы
197
местах должно быть одинаковое условие интер-
ференции двух световых пучков, т. е. должно
выполняться соотношение
d — dcostpb = /гЛ,
где п—целое число. Как было указано, sin<pk=
=&Л/Х.
совпадающую в случае т = 1 с приведенной выше
формулой для бегущей звуковой волны (169).
Номото [1423, 1430] рассчитал также распре-
деление освещенности в плоскостях, где звуко-
вая волна имеет наилучшую видимость. Для слу-
чая стоячих волн он получил следующую фор-
мулу, характеризующую распределение световой
Фиг. 243. Распределение освещенности в плоскостях лучшей видимости
стоячих волн для различных значений силы звука.
Поэтому
Так как отношение Л/К обычно является малой
величиной, квадратный корень может быть пред-
1	1 £2Л2	<
ставлен в виде двучлена 1 — у и формула
принимает вид
,	2п№
d~~k2~A.'
Если подставить теперь сюда п=тк2 (т=
= 1, 2, 3, ...), то получим формулу
, 2тХа
интенсивности I в направлении х (т. е. параллель-
но направлению распространения звуковой вол-
ны):
7=1-22.	(«) cos 4л (-^1)х • (170)
k=0
Здесь а—величина, определяемая выражением
(149), a J^k+i—функция Бесселя (2£-р 1)-го поряд-
ка. На фиг. 243 графически изображено рассчи-
танное по формуле (170) распределение освещен-
ности для разных значений а, т. е. для различной
интенсивности ультразвука. При возрастании по-
следней между главными максимумами, находя-
щимися на расстоянии Х/2, появляются добавоч-
ные максимумы. Они обусловлены возникающими
при увеличении интенсивности ультразвука
198
Глава III. Прием и измерение ультразвука
диффракционными спектрами высших порядков.
Произведя микрофэтометрирование изображений
звуковых волн, Номото [1430] эксперимен-
тально подтвердил эти результаты.
Интересно отметить, что аналогичные явле-
ния при диффракции света на обычной диффрак-
ционной решетке наблюцал и теоретически обос-
новал Винкельман [2163]. На это обстоятельство
указали Гидеман и Шройер [880], которые
дали наглядное истолкование периодичности
изображений, получаемых при помощи диффрак-
ционных решеток.
стве между областями лучшей видимости картина
ультразвуковой решетки должна иметь двойное
количество полос. Это наблюдалось на опыте сна-
чала Партхасаратхи [1531], а затем Тидеманом
и Шройером [880].
Явление периодической видимости решетки
(или звуковой волны) в различных плоскостях
на пути параллельного пучка света можно объяс-
нить также тем, что вследствие френелевой диф-
фракции света на решетке возникают фазовая
и амплитудная модуляции, периодически следую-
щие друг за другом в пространстве. Из них лишь
Фиг. 244. Схематическое изображение периодических явлений при наблюдении
звуковых волн.
Построим графически (фиг. 244) систему интер-
ферирующих между собой плоских волн нулево-
го и i 1-го порядка; теперь можно качественно
определить положение появляющихся вследствие
интерференции областей максимальной освещен-
ности . На фиг. 244 они представлены в виде вы-
тянутых в горизонтальном направлении ромбов.
Картина решетки повторяется в пространстве
с периодом d=2k2/A. Два раза она испытывает
относительный сдвиг на Х/2. Следует обратить
внимание на то, что в случае стоячей волны в
течение периода колебаний возникают два распре-
деления плотности, а следовательно, две диффра-
гирующие системы, сдвинутые друг относительно
друга на полупериод по времени и на V2 в про-
странстве. Чтобы представить себе получающуюся
в этом случае картину, нужно на фиг. 244 мыслен-
но наложить второй такой же чертеж, сдвинутый
на Х/2; получаемое распределение освещенности
имеет уменьшенный в 4 раза период, как и тре-
бует теория. Как видно на фиг. 244, в простран-
последняя может наблюдаться оптическими мето-
дами. Если же вместо диффракции света рас-
сматривать диффракцию ультразвуковой волны
на решетке, помещенной в жидкость, то можно
сделать видимой и фазовую и амплитудную моду-
ляции звуковой волны, возникающие в простран-
стве за решеткой. В частности, метод Номото
(см. выше в этом пункте) со стробоскопическим
освещением применяется для получения изобра-
жения фронта звуковых волн, для наблюдения
же распределения интенсивности в звуковой вол-
не можно воспользоваться теневым методом без
прерывистого освещения. Такие эксперименты
были недавно с успехом осуществлены Номото
[1427].
Хейнеман [2989] применил метод фазового
контраста, разработанный Цернике для микро-
скопических целей, чтобы сделать видимыми уль-
тразвуковые стоячие волны в ксилоле. Для этой
цели он использовал установку, изображенную
на фиг. 240, поместив между О2 и S на место
§ 4. Оптические методы
199
диффракционной картины нулевого порядка щели
Р фазовую пластинку. Этот способ дал возмож-
ность сделать видимой стоячую звуковую волну
очень малой интенсивности (чистая фазовая ре-
шетка), в то время как при помощи других мето-
дов (теневой метод, метод вторичной интерферен-
ции) этого не удалось добиться. Однако при боль-
ших интенсивностях звука метод фазового кон-
траста не дал результата. Хейнеман объясняет это
сдвигом световых частот в отдельных диффрак-
ционных порядках, связанным с эффектом Доп-
плера. Как видно из табл. 15, только свет
четных диффракционных порядков является ко-
герентным и способным к интерференции со
светом нулевого порядка. Поэтому в случае,
когда свет нулевого порядка подвергается воз-
действию фазовой решетки, действие сводится
к половине того, которое имеет место в отсутст-
вие эффекта Допплера. Совсем иначе обстоит
дело при рассмотрении бегущей ультразвуковой
волны при стробоскопическом освещении. Со-
гласно новым исследованиям Торикаи и Негиши
[5062], в этом случае метод фазового контраста
дает значительно больше деталей, чем теневой
метод. На основании теоретических соображений
отставание по фазе, вносимое фазовой пластин-
кой, должно составлять к/2, а оптимальная
величина абсорбции пластинки должна меняться
с изменением интенсивности звуковой волны.
В обоих упомянутых выше методах (Гидемана
с сотрудниками и Номото) для получения изобра-
жения ультразвуковых волн применялся строго
параллельный пучок света. Однако хорошее
изображение стоячих ультразвуковых волн мож-
но получить также очень простым способом без
применения оптических устройств, если ис-
пользовать расходящийся пучок световых лучей
(Бергман и Гёлих [243, 244]). На фиг. 245 пред-
ставлена схема используемой^при этом установки.
Источником света служит небольшая 4-ваттная
лампа с прямой нитью накала (длиной 12 мм).
Для затемнения бокового света она помещается
в предохранительный кожух с ирисовой диафраг-
мой на передней стенке. Лампа находится на
расстоянии а, равном нескольким сантиметрам,
от кюветы Т с жидкостью, в которой возбуждает-
ся звуковая волна. Нить накала лампы располо-
жена параллельно фронту звуковой волны. С дру-
гой стороны от кюветы на расстоянии b помещает-
ся экран Sv При возникновении в кювете стоячей
волны на экране появляются светлые и темные
полосы.
На фиг. 246 приведены фотографии, получен-
ные при двойном увеличении. Частота звуковых
волн в кювете была при этом равна 1650 кгц (ле-
вый снимок) и 3060 кгц (правый снимок), а
расстояния а и b были равны соответственно 14 и
47 см. Как видно на снимках, светлые полосы
выражены достаточно резко. Сила света настолько
велика, что даже в случае небольшой лампы
полосы хорошо видны на экране, находящемся
на расстоянии 3 м от кюветы1).
Фиг. 245. Схема установки для на-
блюдения ультразвуковых волн в рас-
ходящемся пучке света.
Для более высоких звуковых частот светлые
полосы могут быть обнаружены сразу же при
выходе светового пучка из кюветы. Это можно
доказать, поместив экран или фотопластинку
в положение S2 (фиг. 245) так, чтобы проходящий
сквозь звуковое поле пучок света скользил по
ним. Получающееся при этом изображение при-
ведено выше на фиг. 232.
Фиг. 246. Изображение стоячих ультразвуковых волн
в ксилоле для двух частот (по Бергману и Гёлиху).
а — f — 1650 кгц, б — f = 3060 кгц.
Проведение таких опытов возможно только
для стоячих звуковых волн; для бегущих волн
картина получается расплывчатой. Зато здесь
возникает другое явление, которое особенно хоро-
шо выражено для высоких звуковых частот по-
х) Благодаря простоте установки, не имеющей
оптической аппаратуры, этот метод может применяться
как для демонстрационных целей, так и в практикуме
при определении скорости звука в жидкости.
200
Глава 111. Прием и измерение ультразвука
рядка 10000 кгц и выше, что в ксилоле соответст-
вует длинам волн 0,1 мм и меньше. Оно заклю-
чается в том, что при освещении бегущей звуко-
вой волны расходящимся пучком световых лучей
волна выделяет один световой луч, сопровождае-
мый справа и слева двумя узкими лучами, отделен-
ными от основного луча резкими темными поло-
сами. На фиг. 247 изображены полосы, видимые
на экране (см. фиг. 245).
На фиг. 248,а приведена картина, получающая-
ся в том случае, когда фотопластинка находится
в положении 32, так что проходящие сквозь
кювету лучи света скользят по ней. Пересекаю-
щий звуковую волну световой луч р выражен
очень резко. Его направление обусловлено направ-
Ф и г. 247. Светлые полосы на экране, по-
являющиеся при прохождении света сквозь
бегущую ультразвуковую волну(а) и сквозь
две пересекающиеся волны (6) (по Бергма-
ну и Гёлиху).
Полоса р обусловлена прямой, а полоса г—отра-
женной звуковыми волнами.
лением распространения звуковой волны, а имен-
но, световой луч распространяется строго парал-
лельно фронту волны. При повороте пьезоквар-
ца, возбуждающего звуковые волны, на неболь-
шой угол при том же положении лампы и кюветы
световой луч р отклоняется на тот же угол в
соответствии с поворотом фронта звуковой вол-
ны (фиг. 248,6). С правой стороны на фиг. 248
схематически изображена установка, состоящая
из лампы, кюветы и кварца. Если в жидкости
распространяются несколько звуковых волн в
различных направлениях, т. е. с различными на-
правлениями волновых фронтов, то появится
несколько световых лучей. Так, на фиг. 248,в,
помимо первичного луча р, соответствующего вол-
не, излучаемой кварцем Q, видны два других
луча г и г'. Один из них соответствует звуко-
вой волне, отраженной от отражателя R, дру-
гой—звуковой волне, вторично отраженной от
кварца. Наконец, на фиг. 248,а показан случай,
когда отражатель повернут в другую сторону,
так что световой луч г находится также по другую
сторону от основного луча р. Заметен очень слабо
выраженный луч г', относящийся ко вторично
отраженной от кварца звуковой волне. Когда
кварц и отражатель R расположены строго парал-
лельно друг к другу, так что образуются стоячие
волны, два световых луча, соответствующие двум
бегущим навстречу волнам, соединяются в один
луч (фиг. 248,6). В этом случае проявляется так-
же тонкая структура всего светового пучка,
вызванная стоячими волнами. Она показана на
фиг. 232 для значительно более низких частот
ультразвука.
Описанная экспериментальная установка
дает возможность производить оптическими мето-
дами юстировку излучающего кварца и отражаю-
щей пластины, что является весьма ценным при
проведении прецизионных измерений. Этим же
способом могут быть сделаны видимыми звуко-
вые волны, пересекающиеся в других направле-
ниях, если вместо протяженного источника света
использовать точечный источник. Примером мо-
жет служить фотография двух пересекающихся
под прямым углом звуковых волн, приведенная
на фиг. 247,6.
Появление одного яркого светового луча
при освещении звуковой волны расходящимся
пучком света можно объяснить следующим обра-
зом. На фиг. 248 видно, что интенсивность луча,
проходящего сквозь звуковую волну параллель-
но волновому фронту, больше интенсивности
лучей, пересекающих ее под косыми углами.
Этот луч будет также ярче света, проходящего
сквозь кювету в отсутствие звуковой волны.
Повидимому, вследствие преломления и диффрак-
ции на звуковой волне световые лучи всех сосед-
них участков собираются в один центральный
луч. Согласно Люка и Бикару (см. фиг. 230),
такое явление может возникнуть в области
сжатия звуковой волны, на которую свет падает
перпендикулярно. Это значит, что проходящий
сквозь звуковую волну световой луч должен
быть параллелен волновому фронту. Такое пред-
положение позволило бы объяснить также появ-
ление темных полос по обеим сторонам луча и то
обстоятельство, что луч становится уже и резче
по мере увеличения частоты ультразвука.
Возникновение указанного явления не только
для стоячих, но и для бегущих волн может быть
истолковано в том смысле, что симметричная
концентрация световых лучей в один луч может
произойти только в том месте расходящегося све-
тового пучка, где световые лучи проходят волно-
вую решетку строго параллельно фронту звуко-
вой волны. Интенсивность света, проходящего
Фиг. 248. След световых лучей, получающихся при прохождении через ультразвуковое
поле расходящегося пучка света (по Бергману и Гёлиху).
Фотографии сделаны для различных положений кварца и отражателя.
202
Глава III. Прием и измерение ультразвука
сквозь звуковую волну в этом месте, всегда
будет в среднем больше, чем на соседних
участках волны, где вследствие косого падения
и движения ультразвуковой решетки проходя-
щий свет дает равномерную освещенность. Леви
[1198] указывает, что здесь возможна связь
с явлением, описанным в п. 2 настоящего пара-
графа, которое заключается в том, что при косом
падении лучей света на звуковую волну в опре-
деленных направлениях наблюдаются минимумы
интенсивности диффрагированного света.
Недавно Хейнеман [2989а] на основании
геометрической оптики дал объяснение явлению
диффракции света на бегущих ультразвуковых
волнах при прохождении сквозь них расходяще-
гося пучка света. Из его объяснения следует,
что распределение света позади кюветы, в ко-
торой распространяется ультразвуковая волна,
в основном определяется угловой зависимостью
спектров нулевого порядка.
4.	Диффракция света на нескольких
пересекающихся ультразвуковых волнах
До сих пор мы рассматривали диффракцию
света только на одиночных, обычно плоских
волнах. Другими словами, рассматривалась про-
блема диффракции света на одномерной решетке.
Если же возбудить в жидкости две звуковые
Фиг. 249. Диффракция на пересекающихся ультра-
звуковых волнах.
а—диффракция на двух пересекающихся под прямым углом
ультразвуковых волнах, б—диффракция на трех ультразвуко-
вых волнах, пересекающихся под углами 120°.
волны, распространяющиеся под углом друг
к другу (например, под прямым углом), то воз-
никнут пересекающиеся двумерные решетки (см.
фиг. 241,6). Освещая эти решетки пучком све-
товых лучей, можно получить соответствующие
этим решеткам спектры. Разумеется, щель в этом
случае заменяется круглым отверстием.
На фиг. 249,а изображен спектр, получен-
ный на пересекающихся решетках. Источником
звука служит кварцевая пластинка, помещен-
ная в кювете; излучаемая ею звуковая волна
отражается от наклоненного под углом 45°
отражателя и пересекает падающую волну под
Фиг. 250. Диффракция на пространственной решетке,
образованной несколькими ультразвуковыми волнами
в жидкости (по Шеферу и Бергману).
прямым углом. Если использовать в качестве
источника звука два различных кварцевых излу-
чателя, то полученные спектры будут характери-
зоваться различными постоянными решеток по
обоим направлениям. Нет необходимости при-
водить здесь примеры этих спектров. Такие
спектры были почти одновременно опубликованы
Бэром и Мейером [161], Тидеманом и Асбахом
[864], Шефером и Бергманом [1829—1832].
Укажем также на спектр пересекающихся ре-
шеток (фиг. 249,6), полученный при помощи трех
ззуковых волн одинаковой частоты, пересекаю-
щихся под углами 120°.
Естественно, что следующим шагом должно
было быть создание трехмерной пространствен-
ной решетки посредством трех ультразвуковых
волн, распространяющихся перпендикулярно
друг к другу. По аналогии с диффракцией рент-
геновских лучей на пространственной решетке
кристалла здесь можно было бы ожидать таких
же диффракционных явлений для видимого
света. Систематические исследования в этом
направлении впервые были проведены Шефером
и Бергманом [1829—1831]. Почти в то же время
и независимо от них Гидеман и Асбах [864] опуб-
ликовали данные о наблюдении диффракции
света на пространственной решетке, образован-
ной многократно отраженными ультразвуковыми
волнами.
На фиг. 250,а изображена одна из первых
фотографий интерференционной картины, полу-
чаемой при диффракции света на трех направлен-
ных перпендикулярно друг к другу звуковых
волнах одинаковой частоты. Она напоминает
плохую фотографию лауэграммы правильного
кристалла. Для получения трех звуковых волн
§ 4. Оптические методы
203
в кювету, наполненную ксилолом, были помещены
под прямыми углами друг к другу три кварце-
вые пластинки с равными собственными часто-
тами. При освещении кюветы лучи света про-
ходили сквозь одну из этих кварцевых пласти-
нок. Позднее удалось получить такие же диф-
фракционные картины, применив только одну
звуковую волну, многократно отраженную под
определенными углами. Особенно удачная фото-
графия приведена на фиг. 250,6. Она была полу-
чена следующим образом. В наполненном жид-
костью стеклянном сосуде кубической формы
с длиной ребра 3 см возбуждались при помощи
прижатого ко дну сосуда пьезокварца упругие
колебания высокой частоты. При этом возникают
колебания также в вертикальных стеклянных
стенках сосуда, и в жидкости во всех трех направ-
лениях перпендикулярно к граням куба обра-
зуются упругие волны.
Теорию диффракции света на пространствен-
ной решетке ультразвуковых волн разработали
Фюс и Лудлоф [674]. Мы познакомимся с ней
подробнее в гл. V. Здесь укажем только, что,
согласно теории диффракции света на ультра-
звуковой пространственной решетке в жидкости,
диффракционная картина первого порядка изоб-
ражается в виде простой окружности. Примером
может служить яркая окружность на фиг. 250,6.
Соотношение c—AA.flr связывает радиус этой
окружности г с величиной скорости звука с в
жидкости, звуковой частотой /, длиной световой
волны Л и расстоянием А от плоскости изобра-
жения до центра кюветы. Это соотношение пере-
ходит в приведенную выше формулу (146) для
диффракции света на плоской звуковой волне,
если величину г заменить расстоянием первого
диффракционного максимума от центрального
максимума. Остальные окружности на фиг. 250,5
являются диффракционными спектрами высших
порядков. Здесь отчетливо выступает явление
многократной диффракции. Каждая точка яр-
кой внутренней окружности вследствие диф-
фракции на пространственной решетке становится
центром новой окружности. Огибающую этих
вторичных окружностей—окружность с радиусом
2г-^-можно рассматривать как диффракционный
спектр второго порядка по отношению к централь-
ной точке.
В заключение рассмотрим фиг. 251. Здесь
изображен случай, когда из всех распространя-
ющихся в жидкости волн звуковая волна, распро-
страняющаяся в горизонтальном направлении,
обладает наибольшей интенсивностью. Поэтому
особенно хорошо видны полученные вследствие
диффракции и расположенные по горизонтали
точечные изображения от первого до третьего
порядка. Благодаря многократной диффракции
вокруг каждого диффракционного максимума
возникает окружность, равная по величине
окружности центрального максимума.
Рассмотренные в этом параграфе оптические
методы наблюдения и измерения ультразвуковых
волн могут быть применены не только к звуко-
вым волнам в жидкостях и газах, но позволяют
также косвенным и прямым путем сделать види-
мыми звуковые волны в твердых прозрачных
Фиг. 251. Многократная диффракция света на системе
звуковых волн в жидкости (по Бергману).
телах. Для возбуждения в последних ультра-
звуковой волны кварцевая пластинка приклеи-
вается к плоской грани тела или прижимается
к этой грани, смазанной тонким слоем масла.
Вследствие конечных размеров твердых тел и от-
ражения звука на граничных плоскостях в твер-
дых телах в отличие от жидкостей и газов всег-
да возникают стоячие волны. Помимо этого, вслед-
ствие колебаний тела, вызываемых поперечным
сжатием, стоячие волны возникают также и в
остальных направлениях. Поэтому наряду с про-
дольными волнами в твердых телах возникают
поперечные волны и волны сдвига, так что твер-
дое тело с возбужденными в нем упругими коле-
баниями высокой частоты обладает очень слож-
ной ультразвуковой решеткой. В гл. V, § 1,
п. 1 мы подробно остановимся на этих явлениях.
5.	Методы визуализации звуковых
изображений
Выше рассматривались способы обнаружения
звуковых волн при помощи оптических эффек-
тов, основанных на диффракции или преломле-
нии света на ультразвуковых волнах. Укажем
еще несколько способов, при которых звуковые
волны служат для получения изображения источ-
ника звука или каких-либо других предметов.
204
Глава III. Прием и измерение ультразвука
Для получения таких изображений необходим
экран (преобразователь), роль которого сводится
к тому, чтобы невидимое звуковое изображение
превратить в видимое.
Польман [1616, 1617] впервые доказал воз-
можность получения звуковых изображений пу-
тем применения звуковых линз. На фиг. 252
дана аналогия между известным методом полу-
чения оптического изображения предмета и ме-
тодом получения звукового изображения. Слева
представлен случай получения изображений в
отраженном свете (звуке), справа—в проходящем
свете (звуке). Чтобы получить изображение зву-
ковой волны на экране, Польман использует
следующий эффект. Как подробно будет пока-
зано ниже (гл. VI, § 6, п. 3), звуковые волны
стекло
Световая IX
оптика Матовое
стекло
Фиг. 252. К аналогии между звуковыми и оптиче-
скими изображениями.
оказывают определенное воздействие на ориен-
тацию небольших плоских или палочкообраз-
ных частиц, а именно поворачивают их так, что
плоскости или соответственно оси частиц ста-
новятся параллельно фронту звуковой волны.
Здесь речь идет о воздействии, аналогичном
описанному в гл. Ill, § 1 воздействию на диск
Релея. Польман приготовил суспензию из мель-
чайших частиц алюминия (диаметром примерно
20 |х и толщиной 1,5 |х) в ксилоле и наполнил этой
суспензией плоскую кювету, одна сторона кото-
рой была сделана из звукопроницаемой медной
фольги, а другая представляла собой плоскую
стеклянную пластину. При падении звуковой
волны на эту кювету алюминиевые частицы уста-
навливались в местах звукового возбуждения
параллельно фронту волны. При освещении
суспензии через стеклянное окно ориентирован-
ные в звуковом поле частицы давали зеркальное
отражение света и можно было увидеть светлую
картину на темном фоне (фиг. 253).
Подобный экран, реагирующий на ультра-
звуковые волны, крайне чувствителен; для по-
лучения 10-процентного просветления, необхо-
димого, чтобы глаз различил изображение, тео-
ретически требуется при оптимальных условиях
Фиг. 253. Принцип действия ультразвуковой
ячейки для получения изображения.
сила звука 2,8-10"7 вт[см2. Конечно, при такой
малой силе звука время установления частиц
исключительно велико. Оно уменьшается с уве-
личением силы звука и при 3,4-10"3 etn[cM*
достигает примерно 0,7 сек. Представляет ин-
терес также кривая просветления, аналогичная
фотографической кривой почернения. Она при-
ведена на фиг. 254 для угла раствора освещаю-
щего пучка, равного 5°. Ординатой этой кривой
служит относительное увеличение числа ориен-
тированных частиц, абсциссой—величина, про-
порциональная силе звука. Согласно диаграмме,
допустимы колебания силы звука в отношении
1 : 200 без наступления насыщения. Ориентиро-
вание частиц имеет место до тех пор, пока радиус
частиц остается меньше длины звуковой волны,
поэтому разрешающая сила суспензии зависит
от длины волны звука.
Фиг. 254. Ориентирование частиц суспензии
в ультразвуковом поле (по Польману).
Зависимость относительного увеличения числа ориенти-
рованных частиц в телесном угле 5° от величины Ь,
пропорциональной силе звука.
Следующей важной частью устройства являет-
ся звукофокусирующая система. Согласно Поль-
ману [1616], не следует применять вогнутое
зеркало, так как в этом случае для достижения
§ 4. Оптические методы
205
необходимой резкости изображения необходимо
использовать косое падение света, что приводит
к сильному астигматизму. Поэтому здесь следует
применять зональную пластинку Френеля или
линзы.
Зональная пластинка состоит из ряда кольце-
образных чередующихся звукопроницаемых и зву-
конепроницаемых зон. Радиусы кругов, ограни-
чивающих отдельные зоны, относятся как корни
из целых чисел. Фокусное расстояние такой
Фиг. 255. Звуковая линза
и зональная пластинка.
зональной пластинки составляет /=ri/k, где
ri—-Радиус первой зоны. На фиг. 255 справа по-
казана состоящая из латунных колец зональная
пластинка, построенная Польманом [1616] для
случая длины волны 0,6 мм и фокусного расстоя-
ния 80 см (гх=2,2 см). Недостаток такой зональ-
ной пластинки, которая уже в 1888 г. использо-
валась .Релеем для акустических целей, состоит
в том, что она не пропускает половины падающей
звуковой энергии. Как известно, Вуду1) удалось в
аналогичном оптическом случае осуществить за-
поздание по фазе на Л/2 четных зон по отношению
к нечетным; тогда действуют все зоны и получает-
ся четырехкратное увеличение интенсивности
света2). В 1944 г. Эрнст3) использовал этот метод
для ультразвуковой зональной пластинки. В плас-
х) R. W. Wood, Phil. Mag. (5), 45 (1898).
2) Имеется в виду увеличение интенсивности в
Центре фокального пятна; поток энергии через пластинку
увеличивается, конечно, только в 2 раза.—Прим. ред.
3) Согласно письменному сообщению Эрнста.
тинках из алюминия или плексигласа, толщина
которых выбиралась так, чтобы они были макси-
мально звукопроницаемы для нужной частоты
звука, на месте непроницаемых зон вытачи-
вались канавки необходимой глубины. Подроб-
ности этих экспериментов в настоящее время еще
не известны. Исследование резкости фокуса
ультразвуковой зональной пластинки проводили
Карпачева, Розенберг и Тартаковский [3185],
а также Малюжинец [3479].
Для изготовления звуковых линз необходим
материал, звуковое сопротивление которого рс
мало отличается от звукового сопротивления
окружающей среды; это обеспечивает минималь-
ную величину потерь при отражении на граничной
поверхности. С другой стороны, для достижения
достаточно большого преломления скорость зву-
ка в материале линзы должна как можно больше
отличаться от скорости звука в окружающей
среде. Следовательно, акустические условия
для хорошего материала линзы таковы:
РА — Ро^о» ci со*„
при этом индекс 1 относится к материалу линзы,
а индекс 0—к окружающей среде.
В табл. 18 приведены для некоторых веществ
значения рх, clf рхсх, а также показатель прелом-
ления и коэффициент отражения звуковых волн
относительно воды и ксилола.
Таблица 18
ПЛОТНОСТЬ, ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, СКОРОСТЬ
ЗВУКА, КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ И ПОКАЗАТЕЛЬ
ПРЕЛОМЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ ОТНОСИТЕЛЬНО
ВОДЫ И КСИЛОЛА
Материал	со g ад" гЧ	у ад	Р1с1, 105 г-см 2-сек. 1	Коэффициент отражения (в %) относительно		Показа- тель пре- ломления относи- тельно	
				воды	св Ч О Ч S о	воды	ксилола
Алюминий . .	2,65	6260	16,9	69	76	0,24	0,22
Литий ....	0,53	3000	1,6	—	3	—	0,45
Стекло . . .	2,27	4900	П,1	58	67	0,31	0,28
Полистирол . .	1,06	2350	2,3	4,4	13	0,64	0,57
Плексиглас . . Четыреххлори-	1,18	2670	3,2	13	23	0,56	0,50
стый углерод	1,59	938	1,49	0	1,7	1,5	1,4
Хлороформ . .	1,489	1005	1,49	0	1,7	1,5	1,4
Из таблицы видно, что четыреххлористый угле-
род и хлороформ вполне могут служить в качестве
206
Глава III. Прием и измерение ультразвука
материала линзы. Однако данными табл. 18
нельзя ограничиваться, так как жидкость, со-
ставляющая линзу, заключена между искривлен-
ными поверхностями фольги, которые в свою
очередь дают потери при отражении; последние
могут быть подсчитаны согласно выражению (33).
Эти потери при отражении могут быть уменьшены,
если стенки линзы сделать очень тонкими (см.
фиг. 6).
На фиг. 255 слева изображена построенная
Польманом [1616] звуковая линза; стенки линзы
Фиг. 256. Фокусирующее действие двояко-
выпуклой жидкостной линзы (а) (по
Джакомини) и плосковогнутой линзы из
плексигласа (б) (по Сетту).
состоят из медной фольги толщиной 0,01 мм
с радиусом кривизны 5,5 см. При наполнении
четыреххлористым углеродом эта линза имеет
в ксилоле фокусное расстояние 6,4 см и при диа-
метре 3,5 см относительное отверстие 1 : 1,8.
Благодаря отсутствию дисперсии звука такая
линза представляет собой ахромат. На фиг.
256,а изображено действие жидкостной линзы,
сделанное видимым при помощи теневого метода.
По сравнению с жидкостными линзами линзы
из твердых веществ имеют преимущество просто-
ты изготовления. Скорость звука в твердых те-
лах больше, чем в жидкостях, поэтому собира-
тельные линзы, которые только и применяются
для получения изображения, имеют всегда во-
гнутую или чаще плосковогнутую форму (см.,
например, фиг. 256,6). Из обычных металлов
применяется алюминий, имеющий, к сожалению,
на границе с водой коэффициент отражения
69%, а на границе с ксилолом даже 76%. Это
значит, что при двукратном прохождении звука
через такую поверхность алюминиевая линза
в воде пропускает только 9,6%, а в ксилоле—толь-
ко 6% первоначальной энергии звука. Возможно,
что в этом случае может помочь предложенный
Эрнстом [559] (см. гл. II, § 5, п. 4) метод покры-
тия граничной поверхности слоем, уменьшающим
отражение1). Эрнст [559] считает литий также
очень удобным материалом для изготовления
ультразвуковых линз, но эти линзы нельзя при-
менять в воде. В ксилоле можно получить с такой
линзой прохождение до 94% звуковой энергии
при показателе преломления 2,2. Определенные
оптические стекла, как, например, FK1, так же
как и известные искусственные материалы—
полистирол, плексиглас и др., пригодны для
изготовления ультразвуковых линз. У искусст-
венных материалов ^коэффициент отражения на
границе с жидкостями относительно мал, однако
у этих материалов велико поглощение звука,
которое при больших энергиях звука может
привести к заметному нагреванию линзы. Линзы
из твердых веществ имеют, как будет показано
в гл. V, § 1, п. 1, два фокусных расстояния (см.
фиг. 409), так что должны быть приняты особые
меры, чтобы, несмотря на это, получить хорошее
изображение.
Используя указанный метод визуализации
звуковых изображений, Польман построил при-
бор для испытания материалов. Об этом подроб-
нее будет сказано в гл. VI, § 4, п. 4. Там же будут
приведены полученные этим методом фотографии.
Несколько иной способ визуализации звуко-
вых изображений указал Шустер [4040]. Если
плоскость изображения, созданного звуковой
волной, находится на поверхности жидкости,
то давление звукового пучка вместе с силой тя-
жести создает на поверхности жидкости возвы-
шения, зависящие от силы звука. Изображение
представляет собой рельефную картину2). Опти-
ческая теневая установка позволяет перенести
это рельефное изображение на экран в виде обыч-
ного светового изображения.
На фиг. 257 представлена схема такой уста-
новки. В наполненной водой ванне W помещается
звукооптическая часть установки. Выполненная
из пластмассы вогнутая линза L отображает
Э О работе Эрнста см. примечание на стр. 113.—
Прим. ред.
2) Использование для целей визуализации поверх-
ностного рельефа жидкости было значительно ранее
предложено и использовано Соколовым [1971J и Сеттом
[4064].—Прим. ред.
£ 4. Оптические методы
207
на поверхность жидкости в точку R источ-
ник звука Q или предмет О, стоящий на
пути звуковой волны. Отображение происходит
при помощи наклоненной под углом 45° стек-
лянной пластины G, служащей звуковым зер-
калом.
Отображение рельефной картины R на экран В
оптическим теневым методом может быть получено
в проходящем или отраженном свете. В первом
а при методе отраженного света—на угол т'=2а,
где п—показатель преломления света в жидкости.
Чувствительность метода отраженного света (при
использовании воды) при том же качестве тене-
вой установки в 6 раз больше, чем метода про-
ходящего света. Правда, метод отраженного све-
та требует интенсивного источника света, так
как коэффициент отражения света на границе
воздух—вода мал.
Фиг. 257« Схема установки для визуализации звуковых изображений
по методу рельефа.
случае коллиматор, состоящий из точечного ис-
точника света Рг и объектива помещается под
ванной. Свет, отражаясь от зеркала S2, освещает
снизу рельефную картину на поверхности жид-
кости. Объектив Л2 отображает при помощи
зеркала S2 поверхность воды на экран В. В зад-
ней фокусной плоскости объектива L2 располо-
жена теневая диафрагма /. В случае отражен-
ного света коллиматор, состоящий из лампы Р2
и объектива L3, помещается над ванной. Полу-
прозрачная пластина Н и зеркало S2 отражают
свет так, что он падает перпендикулярно к поверх-
ности воды, которая тем же объективом Л2 через
теневую диафрагму I отображается на экран В.
В то время как при плоской поверхности воды
экран освещается равномерно, при возникновении
рельефной картины на поверхности происходит
затемнение экрана в местах, соответствующих
отклоненным звуковой волной точкам поверх-
ности. На этих местах лучи света отклоняются
и не попадают в диафрагму. При отклонении
поверхности жидкости звуковой волной на угол а
световой луч испытывает в случае метода про-
ходящего света отклонение на угол ч=(п—1)а,
На фиг. 258 представлено несколько фото-
графий, полученных методом отраженного света.
На фиг. 258, а виден источник звука в виде
круглой кварцевой пластинки, колеблющейся
однородно на собственной частоте 4,6 мггц. На
фиг. 258, б дано изображение неоднородно колеб-
лющейся кварцевой пластинки. Ясно видна не-
большая часть поверхности справа внизу, кото-
рая вообще не колеблется, в то время как дру-
гие две части разделены линией. На фиг. 258, в
дано изображение куска листовой латуни с тремя
отверстиями разной величины и на фиг. 258, г—
изображение ключа перед источником звука
в виде кварцевой мозаики диаметром ПО мм с
собственной частотой 2,4 мггц. В новой работе
Мейера и Троммлера [4868] можно найти еще
несколько полученных методом рельефного изоб-
ражения фотографий колеблющейся пластинки
L-среза кристалла ADP.
Метод рельефных изображений тем чувстви-
тельнее, чем меньше поверхностное натяжение
жидкости. Руст и Друбба [3924] показали, что
поверхностное натяжение свободной поверхности
воды может быть понижено, если посыпать ее
208
Глава III. Прием и измерение ультразвука
порошком алюминиевой бронзы. Тогда при ма-
лой силе звука можно получить ясно выраженное
изменение формы поверхности жидкости.
Хауль, Штудт и Руст [2977, 3912, 3928,
3929] использовали окисляющее действие зву-
ковых волн, чтобы сделать их видимыми; так,
например, слабо подкисленный раствор йодисто-
го калия с крахмалом с добавлением СС14 уже
Фиг. 258. Изображения, полученные при по-
мощи установки, схема которой показана на
фиг. 257 (по Шустеру).
а—поверхность однородно колеблющейся кварцевой
пластинки, б—поверхность неоднородно колеблющей-
ся кварцевой пластинки, в—лист латуни с тремя от-
верстиями, а—изображение ключа; источник зву-
ка—кварцевая мозаика.
через несколько секунд окрашивается в темно-
синий, почти черный цвет. В качестве преоб-
разующего экрана авторы использовали звуко-
проницаемую пластину, на обратной стороне
которой размещено большое количество квад-
ратных ячеек (сечение 4x4 мм, высота 10 мм),
наполненных звукочувствительным раствором.
Так как осаждение иода, вызванное ультразву-
ком (см', гл. VI, § 9),, связано с явлениями кави-
тации, граничное значение силы звука, при
которой еще происходит окраска, составляет
примерно 0,4 вт/см2. Правда, это граничное
значение может быть снижено добавлением али-
фатического полихлорида или водной эмульсии
четыреххлористого углерода [2977], но для прак-
тических целей этот метод не мог найти примене-
ния благодаря своему слабому разрешению. Сла-
бую чувствительность показали также опыты Эрн-
ста и Гофмана [2751], которые пытались исполь-
зовать в качестве преобразующего экрана лей?
кородаминовую бумагу, окисляющуюся и окра-
шивающуюся в красный .цвет при облучении.
Беннет [2446] использовал в качестве звуко-
чувствительного вещества нанесенный на стек-
лянную пластинку и высушенный слой крах-
мала. Последний под действием ультразвука
окрашивается в темный цвет в воде, к которой
добавлено небольшое количество спиртового рас-
твора иода. Этим способом и с применением
длительных выдержек Беннету удалось получить
отчетливые фотографии звукового поля на рас-
стоянии нескольких сантиметров от излучателя
из титаната бария (частота 1—2 мггц).
Шрайбер и Дегнер [4026, 4027] и незави-
симо от них Эккардт и Линдиг [2723] пошли
совсем иным путем, чтобы сделать видимыми
волны ультразвука. Они нашли, что светящиеся
фосфоресцирующие экраны теряют свое свечение
при облучении их ультразвуковыми волнами. Эта
потеря свечения происходит точно так же, как
в случае освещения люминесцирующего экрана
инфракрасным длинноволновым светом. В на-
чале звукового облучения затронутые места све-
тятся ярче, чем их окружение, а при более
длительном звуковом облучении облученные места
становятся темными на светлом фоне. Причиной
этого в первую очередь является нагревание
светового экрана за счет поглощения ультра-
звука, хотя не исключено, что здесь имеют
значение и другие действия ультразвука.
Особенно удобными в качестве фосфоресци-
рующих веществ оказались сульфид цинка,
сенсибилизированный медью, . и сульфид
стронция, сенсибилизированный висмутом.
На фиг. 259 показано несколько получен-
ных описанным методом фотографий ультра-
звука. Эрнст и Гофман [2751] получили фото-
графии ультразвуковых стоячих волн в воде,
подобным же образом используя фосфоресци-г
рующие вещества, чувствительность которых ра-
стет с повышением температуры.
Для обнаружения и наблюдения ультразвука
могут служить также органические фосфорес-
цирующие вещества. Хомзе, Гофман и Зейль
[4650] показали недавно, что ультразвук гасит
свет, излучаемый при возбуждении органиче-
скими фосфоресцирующими веществами. Осо-
бенно подходящими для этой цели оказались
органофосфаты, состоящие из борной кислоты,
метафосфорной кислоты или монофосфорнокис-
лого магния, активированных уранином.
По Русту [3922], нагревание при поглощении
ультразвука может быть и другим образом исполь-
зовано для создания оптико-акустического пре-
.§ 4. Оптические методы
209
образователя, а именно оно заставляет изменять
цвет термочувствительные краски. Наиболее под-
ходящим для этой цели является тетраиодомер-
курат серебра (Ag2HgJ4), который в диспер-
гированном состоянии при температуре 39,5°С
испытывает обратимый переход окраски от ли-
Ф и г. 259. Изображения звуковых полей
в четыреххлористом углероде (сила звука
примерно 0,5 — 1 вт/см2), полученные при
помощи фосфоресцирующих веществ (по
Шрайберу,, и Дегнеру).
а — в—поле от круглого кварца диаметром 70 мм
(f—288 мггц} на расстояниях 3,5, 5 и 12 см,
г—г—поле от квадратного кварца 20x20 мм
0=1,41 мггц} на расстояниях 3,5, 5 и 12 см.
монно-желтой через оранжевую к кирпично-
красной. Для создания преобразователя изобра-
жения это вещество наносится тонким слоем
на пленку из ацетилцеллюлозы и покрывается
бесцветным лаком. Таким образом, получают
аналогичный фотопленке ультразвуковой мате-
риал высокой чувствительности, который дает
контрастные изображения при силе звука 1 вт/см?
после облучения звуком в течение 6—8 сек.
Эрнст и Гофман [2751] получили недавно таким
же методом изображение стоячих звуковых волн
в жидкостях.
Аналогичный метод использовал Петерман
[3737, 3738], чтобы зафиксировать состояние
колебания пьезоэлектрического источника звука.
Для этой цели экран из предварительно освещен-
ного фосфоресцирующего вещества помещался на
расстоянии нескольких миллиметров от ко-
леблющейся кристаллической пластинки в
жидкости.
Эрнст [2750, 2751] использовал для полу-
чения изображения ультразвуковых полей яв-
ление, впервые замеченное Маринеско и Трилла-
том [1299] (см. гл. VI, §9). Фотопластинка, облу-
ченная в воде ультразвуковыми волнами, после
проявления оказывалась затемненной в местах,
14 л. Бер гман
на которые воздействовал ультразвук. Нафиг. 260
в качестве примера приведена полученная таким
путем фотография продольного разреза звуко-
вого пучка, излученного кварцем с частотой
3 мггц-, экспозиция была равна 20 мин. Недоста-
ток этой «ультразвукографии», которую весьма
просто экспериментально осуществить, заклю-
чается в том, что она применима только при
достаточно больших интенсивностях звукового
поля (несколько сот вт/см2) и даже в этом слу-
чае требует больших экспозиций.
Недавно Шпенглер [5040] указал на то, что
при оптико-акустическом преобразовании могут
возникнуть искажения вследствие преломления
и отражения звука на преобразователе изобра-
жения. Преломление звука происходит лишь
в том случае, если преобразователь представ-
ляет собой тело сравнительно большого объема,
скорость звука в веществе которого отличается
от скорости звука в окружающей жидкости
(ячейка Польмана). Обычно вследствие неболь-
шой глубины преобразователей преломлением
звука можно пренебречь. Отражение же зву-
ковых лучей от экрана преобразователя и после-
дующее отражение от источника звука или
Фиг. 260. Продольный разрез
звукового пучка, полученного
при фокусировании излучения
кварцевой пластинки, работа-
ющей на частоте 3 мггц.
Снимок получен методом «ультра-
звукографии»; экспозиция 20 мин.
соответственно от наблюдаемого объекта ведет к
ухудшению резкости изображения или, другими
словами, к снижению разрешающей силы. Такого
искажения изображений можно избежать при
косом положении отражающего преобразователя,
210	Глава III. Прием и измерение ультразвука
когда отраженные звуковые волны больше не
встречают на своем пути источник звука или
наблюдаемый объект. Можно использовать так-
же для основания экрана материал, не отра-
жающий, а поглощающий звук. Второй путь
особенно эффективен в случае преобразователей
изображения, основанных на тепловых эффек-
тах. При этом нужно обратить внимание, чтобы
неизбежная теплопроводность поглощающего ос-
нования экрана перпендикулярно к оси звуко-
вого поля не вызывала увеличивающегося со
временем искажения изображения. Согласно
Шпенглеру, в качестве основания экрана хо-
рошо использовать прорезиненное полотно1).
х) Обзор методов визуализации звуковых изобра-
жений см. также в работе [5207].—Прим. ред.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА
14*
Scan AAW
Глава IV
ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ И ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА
В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ
Во второй части настоящей книги рассмат- областей применения ультразвука является изме-
риваются различные применения ультразвука рение скорости звука1).
в физике, химии и технике. Одной из важнейших
§ 1. СКОРОСТЬ ЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ
1. Значение измерений скорости звука
в жидкостях
Как было отмечено во введении, измерение
скорости звука на ультразвуковых частотах осу-
ществляется наиболее просто, поскольку, во-пер-
вых, при малых длинах волн отпадает необхо-
димость в поправках на искажающее влияние
стенок измерительного сосуда (см. гл. V, § 1, п. 3)
и, во-вторых, измерение скорости ультразвука
требует минимальных количеств исследуемого
вещества. При использовании оптического ме-
тода удается измерять длины волн, пользуясь
всего несколькими кубическими сантиметрами
жидкости, и, таким образом, с большой точностью
определять скорость звука в получаемых с тру-
дом или летучих жидкостях. В качестве при-
мера упомянем произведенные за последние годы
измерения скорости звука в жидких кислороде,
азоте и гелии и в тяжелой воде [144, 145, 390,
600, 686, 890, 1206—1208, 1550, 2192].
Пусть колебания в жидкости происходят адиа-
батически, т. е. скорость изменения давления
так велика, что теплообменом между соседними
частицами среды можно пренебречь. Тогда ско-
рость распространения с ультразвуковой волны
в жидкости с плотностью р выражается фор-
мулой
<171>
где Риз.—сжимаемость при постоянной тем-
пературе, Рад.—адиабатическая сжимаемость и
*=Риз./Рад. =Cp/Cv—отношение удельных тепло-
емкостей. [Вывод формулы (171) см. в гл. I, § 1.]
Сжимаемостью Р называется уменьшение объ-
ема dV, отнесенное к увеличению давления dp
и рассчитанное на единицу объема. Для объема V
имеем
<172)
В технической системе единиц сжимаемость
Р имеет размерность атм'1. Чтобы получить
скорость звука, выраженную в см/сек, нужно
выразить сжимаемость в см2/дин, т. е. разделить
значение, выраженное в атм'1, на 1 013 300
(1 атм=Ш,62-76-13,596=1 013 300 дин/см2).
Изменение скорости звука при изменении
температуры в основном определяется темпера-
турной зависимостью сжимаемости. В воде сжи-
маемость уменьшается при повышении темпера-
туры (минимальное значение при температуре
+67°С [1668, 2148]) и давления и, следовательно,
скорость звука увеличивается. Напротив, во
всех других жидкостях сжимаемость значитель-
но увеличивается при повышении температуры,
что вызывает уменьшение скорости звука (см.
п. 3 настоящего параграфа).
Основное значение измерений скорости зву-
ка в жидкостях заключается в возможности
определения адиабатической сжимаемости. При
этом, получив из статических измерений изотер-
мическую сжимаемость, можно вычислить отно-
шение удельных теплоемкостей исследуемой
т) См. также монографии Михайлова [3560] и Куд-
рявцева [5165] и сборник под ред. Ноздрева и Куд-
рявцева [5171].—Прим. ред.
214
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
жидкости; отсюда получается величина удель-
ной теплоемкости при постоянном объеме Су,
которую иначе удается вычислить лишь
на основании очень сложных термодинами-
ческих соотношений [960, 1892]. Обратно зная
для исследуемой жидкости величину % = Ср/Су
или коэффициент теплового расширения а, можно
определить значение изотермической сжимае-
мости Риз. по найденной путем измерения ско-
рости звука величине рад.. Как известно1),
С»-С""ТГ7’	(173)
v Низ. г
где Т — абсолютная температура, / — механиче-
ский эквивалент тепла, равный 4,186-107 эрг[кал.
Учитывая, что
г2 х —
Риз.р С»₽ИЗ.Р ’
п олучаем
__ Та2С2
^“/(^из.Р-1)’
Отсюда следует, что
Q _ JCp + Ta2C2	, Та2
Риз* J^C~P “Рад- JpCp •
Разделив обе части соотношения (175)
получаем
Та2
и, в соответствии с формулой (171),
(174)
(175)
на Рад.,
(176)
Так как величины а и Ср обычно известны или
легко могут быть измерены, то это соотношение
позволяет вычислить отношение удельных теп-
лоемкостей' жидкости по измеренной скорости
звука.
Измерение скорости звука в растворах помо-
гает уяснить связь между сжимаемостью и кон-
центрацией, что позволяет решить ряд интерес-
ных вопросов современной теории электролитов.
Например, согласно Гуккеру [760, 761], кажу-
щаяся молярная сжимаемость К электролита
находится в линейной зависимости от квадрат-
ного корня из молярной концентрации С:
К = а + Ь]/С.	(177)
Здесь a=KQ—кажущаяся молярная сжимае-
мость при бесконечном разведении, изме-
няющаяся от электролита к электролиту, а Ь =
= (dK/d[fC)Q—угол наклона графика зависи-
мости К от квадратного корня из С.
Фалькенхаген и Бахэм [133, 584, 585] про-
верили и подтвердили это соотношение исходя
из измерений скорости звука в электролитах,
особенно в области очень малых концентраций
порядка 0,05 моль/л. Напротив, для неэлек-
тролитов, например для сахара, они обнаружили
Фиг. 261. Зависимость скорости
звука от концентрации раствора.
примерно линейную зависимость кажущейся мо-
лярной сжимаемости от молярной концентрации.
На фиг. 261 приведены для целого ряда рас-
творов графики зависимости скорости звука от
концентрации по измерениям Бахэма, выпол-
ненным методом вторичной интерференции (см.
гл. III, § 4, п. 3). Для всех электролитов полу-
чается строго прямолинейный график, в то время
как для сахара измерения дают кривую линию.
Сжимаемость р в электролитах подчиняется
закону
где Рг—сжимаемость чистого растворителя, А и
В —постоянные, которые для данного электролита
могут быть найдены частично вычислительным,
частично экспериментальным путем:
9 См. Cl. S с h а е f е г, Lehrbuch der theoretischen
Physik, Bd. II, 2 Aufl., Berlin, 1929, S. 186. (См. пере-
вод: К. Шефер, Теоретическая физика, т. II, ч. I,
М.—Л., 1930.)
/. Скорость звука в жидкостях
215
где Фо—кажущийся молярный объем при беско-
нечном разведении, а (дФ/д]/С)0—угол на-
клона прямой, изображающей найденную Мас-
соном [1321] линейную зависимость кажущегося
молярного объема от квадратного корня из мо-
лярной концентрации. Например, согласно Геф-
фкену [691], для раствора КВг в воде при 25°С
Фо = 33,54 см3 * * *, (	= 2,06,
К = — 37-10~10, (= 8,2-10-10.
Следовательно, А =—52-10-13 и В=9,12- 10"13(все
численные значения даны в единицах CGS); таким
образом, поскольку растворителем служит вода,
для которой р=483-10^13, имеем
Рквг- 483• 10'13 - 52• 10'13• С + 9,12• 10'13С3/2.
Отсюда для раствора с концентрацией 1 моль/л
получается уменьшение сжимаемости по срав-
нению с растворителем на 1О°/оо. Измеренное
изменение скорости звука составляет примерно
12°/00, так как Ас зависит не только от изменения
сжимаемости, но и от изменения плотности,
которая для раствора больше, чем для чистого
растворителя. Для малых изменений из фор-
мулы с2=1/рад.р получаем соотношение
АРад, _ р Ас । Ар
Рад. С р ’
откуда, измерив изменение скорости и зная изме-
нение плотности раствора, можно узнать изме-
нение сжимаемости.
Аналогичные измерения сжимаемости, осно-
ванные на определении скорости звука, были
проведены Сцалаем [2033]. Он также обнаружил
уменьшение сжимаемости электролитов при повы-
шении концентрации. В табл. 19 приведены
относительные изменения скорости звука, плот-
ности и сжимаемости для водных растворов
некоторых электролитов при концентрации 0,1 н.
В' то время как относительные изменения ско-
рости звука невелики, относительные изменения
сжимаемости довольно значительны.
Ионы, обладающие одинаковым зарядом, дают
примерно одинаковые отклонения. Отсюда мож-
но заключить, что эффект в основном зависит
от заряда, а не от радиуса иона. Для много-
валентных ионов увеличение сжимаемости идет
быстрее, чем по линейному, но медленнее, чем
по квадратичному закону.
Несколько большее отклонение для хлористо-
го лития Сцалай объясняет особым положением,
занимаемым литием в периодической системе
Таблица 19
ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА,
ПЛОТНОСТИ И СЖИМАЕМОСТИ для РАСТВОРОВ
НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ 0,1 н.
(по Сцалаю)
Электролит	Ьс/c, 0/00	др/p, °/oo	WP, °/oo
КВг 		1,28	8,5	11,1
КС1		3,38	4,8	11,6
NaCl		3,9	4,2	12,0
LiCl 		3,7	2,6	10,0
MgSO4		7,4	13,1	27,9
ZnSO4		6,3	16,3	28,9
CdSO4		2,9	20,4	26,2
A12(SO4)3		17,4	30,0	64,8
элементов. Для одновалентных ионов среднее
значение Д₽/₽ равно 11,2°/00. Среднее значение
из трех измерений в двухвалентных ионных
растворах равно 27,6°/00.
Если допустить, что в сильно разведенном
растворе электролита Р—Ро(1—kn), где ро—
сжимаемость растворителя, а п—число ионов
в 1 см3, то, согласно измерениям Сцалая, коэф-
фициент k, имеющий размерность объема, равен
для одновалентных ионов 92-10“24, а для
двухвалентных 270-10"24 см3. При переходе от
одновалентных солей к двухвалентным эффект
увеличивается в 2,5 раза. Уменьшение сжимае-
мости воды при добавлении к ней ионов можно,
согласно Дебаю [493, 2033], объяснить влиянием
электрического поля ионов, т. е. электроста-
тическим давлением, которое может достигать
величины 10 000 атм и вызывать дополни-
тельное сжатие воды. По этой же причине
происходит уменьшение сжимаемости раствора.,
наблюдаемое обычно при увеличении внешнего
давления1).
Согласно теории Дебая, изменение сжимае-
мости должно быть в первом приближении про-
порционально заряду иона в степени 1,5. Это
подтверждается, по порядку величины, опытными
данными Сцалая и многочисленными измерения-
ми Пассинского [1541]. Из этих данных сле-
дует, далее, что изменение сжимаемости лишь
незначительно зависит от радиуса ионов, на что
мы уже указывали выше. Недавно Бугош, Егер
и Ховорка [384], введя поправочные члены, со-
Э См., например, Intern. Critical Tables, 3, 40 (изме-
рения Бриджмена). (См. перевод: Техническая энцикло-
педия, Справочник физических, химических и техноло-
гических величин, т. V, М., 1930, стр. 179.)
216
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
держащие силы, отвечающие релаксации, элект-
рофорезу и тепловой диффузии, применили фор-
мулы Дебая для определения массы ионов в элек-
ролите при помощи ультразвука (гл. VI, § 10).
Определение сжимаемости электролитов пу-
тем измерения скорости звука производили также
Фрейер [662], Прозоров [1639], Джакомини
и Песке [707], а также Кори [466] и Датта
и Гхош [536] (см. п. 6 настоящего параграфа).
Вада, Шимбо и Ода [4358, 4359] указали на
возможность установления связей, возникаю-
щих в водных растворах между молекулами
растворителя и растворенного вещества, по дан-
ным измерения сжимаемости.
Приведенных примеров, пожалуй, достаточно,
чтобы показать, насколько полезны точные изме-
рения скорости звука в жидкостях. Ниже мы
еще возвратимся к рассмотрению зависимостей
между скоростью звука и химической структу-
рой веществ (или свойствами молекул) и т. п.
2. Устройства для измерения скорости
ультразвука в жидкостях
Прежде всего опишем ряд проверенных на
практике устройств для измерения скорости зву-
ка в жидкостях. Все существующие методы мож-
но разбить на две основные группы:
1. Прямые методы, в которых используется
соотношение c=slt и, следовательно, задача сво-
дится к точному измерению длин и промежутков
времени.
2. Косвенные методы, в которых используется
соотношение c=f\, требующие измерения длины
звуковой волны при заданной частоте.
К прямым методам относится разносторонне
разрабатываемый в последнее время импульсный
метод; к косвенным—интерферометрический
метод, а также различные оптические методы
(диффракция, вторичная интерференция, ам-
плитудная решетка), при которых длина звуко-
вой волны в исследуемой жидкости определяет-
ся оптическим путем.
Кроме этих методов, есть еще возможность
найти скорость звука в жидкости путем измерения
ее волнового сопротивления рс, которое опре-
деляется по сопротивлению излучения кварце-
вой пластинки, зависящему от рс. Сопротивле-
ление излучения может быть найдено при вклю-
чении кварца в мостиковую схему (см. гл. II,
§ 5, п. 5). Как показали Кэди и Мендусс [2594],
метод дает надежные результаты только на часто-
тах порядка 15 мггц. В этом случае преиму-
ществом метода является малое потребное коли-
чество жидкости (порядка 1 см*).
а. Импульсный метод. При импульсном мето-
де в исследуемую жидкость посылаются корот-
кие звуковые импульсы и измеряется время
пробега этих импульсов вдоль отрезка точно
определенной длины. При этом следует разли-
чать два варианта: однократный пробег звуко-
вого импульса вдоль мерного отрезка и изме-
рение промежутка времени между сигналами,
возникающими в начале и в конце пробега, и
двойной пробег мерного отрезка—от излучателя
к отражателю и обратно, причем при возвра-
щении отраженного импульса к излучателю по-
следний работает как приемник.
Первый вариант был осуществлен еще в 1931 г.
Джейкобом [3125] (фиг. 262). Тиратрон Tv вклю-
Ф и г. 262. Импульсная установка Джейкоба.
ченный по известной релаксационной схеме, пе-
риодически создает короткие импульсы тока
в обмотке S магнитострикционного излучателя,
посылающего соответственно короткие звуковые
импульсы- вдоль мерного отрезка М. Одновре-
менно при помощи второго тиратрона Т2 воз-
буждаются затухающие колебания в контуре К;
индуктивность контура образуется отклоняю-
щими катушками электроннолучевой трубки В
со смешанным (магнитным и электростатическим)
отклонением луча. Как видно из схемы, поме-
щенной в’правом нижнем углу фиг. 262, элек-
тростатическое отклонение, создаваемое перемен-
ным напряжением контура, приложенным к пла-
стинам трубки, и отклонение, создаваемое катуш-
ками, взаимно перпендикулярны. Это приводит
к движению светового пятна на экране по лога-
рифмической спирали, представляющей собой
свернутую ось времени.
Звуковой импульс, достигая конца мерного
отрезка, попадает на пьезоэлектрический при-
емник звукового давления D. После соответству-
ющего усиления напряжение, развиваемое зву-
коприемником, зажигает третий тиратрон Т3>
$ 1. Скорость звука в жидкостях
217
который запирает электронный луч трубки и, та-
ким образом, обрывает спиральный след.
В секунду можно посылать до 50 импульсов;
таким образом, на экране будет наблюдаться
неподвижная картина. Длина спирали не за-
висит от колебаний рабочего напряжения и про-
порциональна полярному углу ср и обратному
значению собственной частоты контура у. Если
ср измерено в градусах, a s—длина пробега
звукового импульса, то скорость звука нахо-
дится по формуле
Точность измерения получается около 5%.
Джейкоб применил этот метод для измерения ско-
рости звука в расплавах металлов.
Ф и г. 263. Схема импульсного метода изме-
рения скорости звука.
1—датчик импульсов, 2—синхронизатор, 3—генератор
высокой частоты, 4 — пьезокварц, 5—звуковой импульс,
6—отражатель, 7—сосуд с жидкостью, 8 — аттенюатор,
9—усилитель, 10—осциллограф, 11—датчик отметки
времени.
Метод, основанный на использовании отра-
женного импульса, вполне аналогичен радио-
локационному методу. Схема его показана на
фиг. 263. Датчик импульсов модулирует высо-
кочастотный генератор, подающий в свою очередь
в такт с модулирующими импульсами высоко-
частотные цуги колебаний на пьезоэлектрический
излучатель, который посылает в исследуемую
среду цуги ультразвуковых волн длиной в не-
сколько миллиметров. Эти звуковые импульсы,
возвращаясь от отражателя обратно к излуча-
телю, превращаются в электрические импульсы,
которые после достаточного усиления отклоняют
по вертикали световое пятно на экране электрон-
нолучевой трубки. Начало горизонтальной раз-
вертки синхронировано с моментом посылки
импульсов. Каждому отраженному импульсу на
экране соответствует пик, сдвигающийся соответ-
ственно перемещению отражателя. Датчик от-
метки времени, гасящий луч через точно из-
вестные равные промежутки времени, дает на
экране маркирующие сигналы. Перемещая отра-
жатель, можно совместить пик, соответствую-
щий отраженному сигналу, с какой-либо из
отметок времени и, таким образом, измерить
продолжительность распространения звукового
импульса на пути до отражателя, а следовательно,
и вычислить скорость звука. Точность изме-
рений не уступает при этом точности лучших
типов интерферометров.
Следует учитывать, однако, что импульсный
метод предъявляет существенно более высокие
требования к аппаратуре, чем все другие мето-
ды. Поэтому основное значение импульсного
метода заключается не столько в измерениях
скорости, сколько в возможности измерения по-
глощения звука. Для этой цели в схему между
приемником и усилителем включается регули-
руемый аттенюатор (см. фиг. 263). Более по-
дробно об этом сказано в гл. IV, § 2, п. 2.
Особым преимуществом импульсного метода
является то, что его применение не требует знания
частоты ультразвука. Нужно только работать
с достаточно короткими импульсами, чтобы не
требовалось брать слишком длинные пути про-
бега в жидкости. При длительности импульса,
равной 10 мксек., длина ультразвукового цуга
в воде доходит уже до 1,5 см\ поэтому же-
лательно применять импульсы длительностью
1—10 мксек.
Следует отметить, далее, что при помощи
данного метода получается групповая скорость
сГр., а не фазовая скорость с. В противополож-
ность бесконечной монохроматической волне от-
дельный ультразвуковой импульс конечной дли-
тельности можно представлять себе как сумму
многих бесконечных гармонических волн с-та-
кими амплитудами и фазами, что их наложение
друг на друга дает нуль всюду вне импульса.
В средах, обладающих дисперсией скорости зву-
ка (т. е. зависимостью фазовой скорости звука
от частоты), скорости составляющих волн будут
различны; поэтому при большой длине про-
бега форма импульса будет изменяться. Это
делает импульсный метод особенно удобным для
изучения дисперсии звука в жидкостях1).
Как известно, при наличии дисперсии группо-
вая скоростьсГр. отличается от фазовой скорости с-
Именно, имеет место соотношение
1___1
сгр> с df	с2 df ’
х) См. также Нортвуд и Андерсон [3665].
218
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
или, в другой форме1),
.. de
crp.-c-k^ .
Пусть Л —длина и т — длительность импульса.
Тогда
Предположим, что точность метода составляет
± 5 м/сек; тогда
—-------=10"7 сек-см'1-^—•
Сгр. С	с* df
Для частоты 10 мггц и при с^105 * см/сек
имеем
-^ = 10-* 4 см.
df
При т=5 мксек, d/=2-105; следовательно, метод
позволяет определить изменение скорости
на 20 см/сек.
На это обстоятельство указывали Бикар
и Айе [286], впервые измерившие при помощи
такого импульсного метода зависимость от темпе-
ратуры скорости звука в воде и в этиловом
спирте, а также в смесях этих жидкостей.
В работе этих авторов имеется подробное описание
электрической схемы для создания импульсов.
При помощи подобного импульсного метода
Пеллам и Галт [1548, 1549, 2862] произвели
измерение скорости звука в органических жидко-
стях; для измерений в сжиженных газах этот
метод был применен Галтом [686], а также
Пелламом и Сквайром [1550]. Импульсный метод
для измерений в жидкостях применен также
в работах [2285, 2527, 2543, 2622]. Брадфилд
[2530] описал импульсную установку для преци-
зионных измерений.
б. Интерферометры. Первые точные интерфе-
рометрические измерения в жидкостях были
проведены американскими исследователями
[663, 937, 939]. Принцип ультразвукового
интерферометра, предложенного Пирсом [1588],
уже рассматривался выше (см. гл. III, § 3). На
фиг. 264 изображен ультразвуковой интерферо-
метр одного из наиболее распространенных типов,
описанный Хаббардом и Лумисом [937, 939].
В нижней половине разборной (на резьбе)
камеры, обычно имеющей цилиндрическую форму,
находится источник звука—пластинка пьезо-
х) См., например, Cl. Schaefer, Einfiihrung
in die theoretische Physik, 4 Aufl., Berlin, 1944, Bd. I,
S. 730 (см. перевод: К. Шефер, Введение в теорети-
ческую физику) или G. Joos, Lehrbuch der theoreti-
schen Physik, 2 Aufl., Leipzig, 1934, S. 54.
кварца Q. Верхним электродом О служит тонкая
бронзовая фольга, одновременно герметически
изолирующая кварц от верхней части камеры,
в которой создаются звуковые волны. Такое
Фиг. 264. Ультразвуковой интерферометр
для жидкостей (по Хаббарду и Лумису).
устройство устраняет соприкосновение кварца
с исследуемой жидкостью, что могло бы привести
к короткому замыканию электродов в случае
исследования электропроводящих веществ. Ниж-
няя поверхность кварца U металлизирована.
Пружина F при помощи металлической коль-
цевой прокладки прижимает кварц к металли-
ческой фольге О. Отражатель 7? перемещается
при помощи микрометрического винта 714 с отсчет-
ным лимбом. Специальное механическое приспо-
$ 1. Скорость звука в жидкостях
219
собление исключает вращение отражателя
и устраняет люфт. Верхний электрод кварца
соединен с металлическим корпусом камеры;
проводник к нижнему электроду пропускается
через изолирующую трубку, герметически вве-
денную в нижнюю часть камеры. Такой способ
подводки напряжения позволяет при необхо-
димости поддержания постоянной температуры
во время измерений целиком погружать интер-
ферометр в водяную баню.
Ф и г. 265. Ультразвуковой интерферометр
для жидкостей (по Куирку и Року).
Следует обращать особое внимание на плотное
прилегание плоской поверхности кварца к метал-
лической фольге. При интенсивных колебаниях
кварца, необходимых для получения достаточно
мощного излучения звука, нужно определенным
образом подбирать давление, прижимающее
кварц к фольге. При недостаточном нажиме
наблюдается искажение волнового фронта, что
нарушает точность измерений в стоячих волнах.
Требуемое давление зависит также от находящей-
ся в измерительной камере жидкости. Регулиров-
ка достигается изменением нажатия пружины F,
что очень трудно осуществить, не прерывая
измерений и не вынимая интерферометр из водя-
ной бани.
Куирк и Рок [1654] очень остроумно избежа-
ли этого затруднения в предложенной ими кон-
струкции, показанной на фиг. 265. В нижней части
камеры интерферометра находится латунный
вкладыш А с кольцеобразным выступом F.
Эбонитовый диск Н с кольцеобразной латунной
прокладкой С крепко прижат гайкой В с шайбой
к выступу F. На верхней поверхности диска
Фиг. 266. Ультразвуковой ин-
терферометр (по Мак-Миллану и
Лагеману).
находится плоско отшлифованная латунная
пластинка Р с впаянным посередине нарезным
болтом. Притянутая гайкой М с шайбой к эбони-
товому диску S пластинка служит нижним
электродом для кварца Q. Кварцевая пластинка
охвачена кольцом Е, выполненным из изолирую-
щего вещества. Верхним электродом здесь
220
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
также служит тонкая бронзовая фольга D,
которая образует одновременно при навинчи-
вании верхней части камеры интерферометра G2
воздухо- и водонепроницаемую перегородку
между частями камеры G± и G2. Подводка напря-
жения к нижнему электроду кварца осуще-
ствляется через изолирующую герметически
присоединенную трубку I.
Давление воздуха в нижней камере регули-
руется поднятием и опусканием сосуда с ртутью,
соединенного с камерой через отверстие L.
Это позволяет изменять во время измерений
нажатие кварца на металлическую фольгу D
и устанавливать наивыгоднейшую степень нажа-
тия. Авторы предлагают очень удобный
способ закрепления отражателя 7? на шпинделе О
микрометрического винта при помощи шарового
шарнира К. Для обеспечения точной параллель-
ности поверхностей кварца и отражателя,
чрезвычайно существенной при прецизионных
измерениях, сначала при помощи винта опускают
отражатель R до соприкосновения с фольгой D.
Благодаря наличию шарового шарнира отража-
тель устанавливается при этом параллельно по-
верхности D. Он сохраняет эту параллельность
и при удалении от D при условии отсутствия
вращения во время перемещения, что можно
обеспечить, например, при помощи направляю-
щего приспособления, показанного на фиг. 264.
На фиг. 266 дан разрез прецизионного ультра-
звукового интерферометра Мак-Миллана и Лаге-
мана [1268]. Дном сосуда G для исследуемой
жидкости служит фольга F из фосфористой
бронзы толщиной 0,12 мм. Кварц Q прижимается
к фольге при помощимикрометрическоговинтаЛ12,
причем три юстировочных винта S2 позволяют
обеспечить строгую параллельность кварца и
фольги. Держатель кварца Т изолирован от кор-
пуса изолирующим стержнем J. Отражатель Р
укреплен на нижнем конце микрометрического
винта Мг и при помощи трех юстировочных вин-
tobS-l также может быть установлен строго парал-
лельно поверхности кварца. Когда интерферометр
собран, юстировка кварца и отражателя осуще-
ствляется через специальные закрывающиеся от-
верстия в дне и крышке корпуса. Диаметр квар-
ца равен 3 см. Авторы указывают для точности
измерений скорости звука значение 0,1%.
При измерениях скорости звука в кислотах,
щелочах и других жидкостях, энергично взаимо-
действующих с металлами, Лагеман [3356]
заменял металлический сосуд G стеклянным
сосудом с плоскопараллельным дном. Одним
из электродов кварца служил в этом случае
напыленный на наружную поверхность слой
металла. В качестве отражателя также прихо-
дилось применять стеклянную пластинку.
На фиг. 267 изображена верхняя часть ультра-
звукового интерферометра Вашингтонской мор-
Ф и г. 267. Ультразвуковой
интерферометр Вашингтонской
морской исследовательской ла-
боратории.
ской исследовательской лаборатории в США.
работающего на частоте 1 мггц. Здесь А—микро-
метрический винт для перемещения отражателя.
Весь интерферометр помещается в термостате;
Фиг. 268. Ультразвуковой интерферометр для жид-
костей фирмы «Штеег унд Ройтер».
установка температуры осуществляется регу-
лятором С; В—электромоторы мешалок, служа-
щих для перемешивания наполняющей термостат
жидкости.
На фиг. 268 показан ультразвуковой интер-
ферометр для измерений в жидкостях фирмы
§ 1. Скорость звука в жидкостях
221
«Штеег унд Ройтер» (Бад-Гомбург). Здесь справа
собственно интерферометр с микрометрическим
винтом для перемещения отражателя, слева—•
ламповый генератор. Левая ручка управления
Ф и г. 269. Ультразвуковой интерферометр
для измерения скорости звука при высоких
давлениях.
служит для регулировки чувствительности,
правая—для установки на нуль индикатора.
Кроме этих типов интерферометров, имеется
ряд сходных конструкций [662, 663, 939, 1055,
1228, 3269, 4312]. Следует указать еще на особый
тип интерферометра, построенный Свансоном
[2027] для измерений скорости звука в жидкостях
при очень высоких давлениях (до 1000 атм).
На фиг. 269 показано все устройство, включаю-
щее кварц, перемещающийся отражатель и т. д.
'и помещенное в стальной блок размерами
20X12X11 см3. Здесь Q—пластинка кварца,
D—отражатель, перемещающийся при помощи
винта В, J—поршень, служащий для создания
высокого давления. При помощи этой установки
Свансон [2028, 2029] исследовал изменение ско-
рости звука в девяти различных органических
жидкостях при изменении давления от 1 до
300 атм (см. также п. 4 настоящего параграфа).
Недавно Парбрук [4910] описал ультразвуковой
интерферометр для измерений в жидкостях
при высоких давлениях, примененный им для
измерения скорости в жидкой углекислоте.
Ультразвуковые интерферометры для измере-
ний при очень низких температурах, например
в сжиженных газах, описаны в работах Питта и
Джэксона [1607], Бэртона [390], а также
Финдли, Питта, Смита и Вильгельма [600].
Полученные ими результаты рассматриваются
в п. 4 настоящего параграфа.
В описанных выше интерферометрах опреде-
ление скорости звука осуществляется путем
перемещения отражателя, что позволяет изме-
рить половину длины звуковой волны в исследуе-
мой жидкости. Положение резонансных точек
можно с большой точностью определить, наблю-
дая изменения анодного тока лампового гене-
ратора, возбуждающего кварц, или изменения
переменного напряжения на кварце (см. гл. III,
§ 3). Измерения производятся столь быстро,
что интерферометр можно использовать для
определения концентрации растворов, например,
в качестве сахариметра. При принятии необхо-
димых мер предосторожности достижимая
в настоящее время точность измерений скорости
звука при помощи интерферометра составляет,
согласно Хаббарду [924], 0,05%.
В некоторых случаях желательно получить
автоматическую регистрацию показаний ультра-
звукового интерферометра. Эндрюс [113] описы-
вает следующее устройство (фиг. 270,а). НашкивТ
головки микрометрического винта отражателя
намотана нить, перекинутая через блок R и со-
единенная с фотографической пленкой F, нахо-
дящейся в светонепроницаемой камере G. При
вращении микрометрического винта пленка пере-
мещается мимо щели S. Измерительным прибо-
ром в анодном контуре лампового генератора,
Фиг. 270. Устройство для автома-
тической регистрации показаний
ультразвукового интерферометра (а)
и пример записи (б).
возбуждающего кварц, служит задемпфирован-
ный зеркальный гальванометр. Зеркало гальва-
нометра отбрасывает на щель S изображение
светящейся нити лампы накаливания.
На фиг. 270, б показаны полученные таким
образом кривые для двух циклов измерений.
222
Глава IV, Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Зная величину перемещения пленки, соответ-
ствующую определенному перемещению отража-
теля, можно, измеряя расстояние между пиками
кривых, определить половину длины звуковой
волны с очень большой точностью. Висс [2183]
разработал систему чисто электрической реги-
страции для ультразвукового интерферометра
большой чувствительности, в которой как пере-
мещение отражателя, так и реакция звуковых
волн на источник звука одновременно регистри-
руются на телеграфной ленте. Этот интерферо-
метр с успехом применялся им для измерений ско-
рости звука в сильно поглощающих жидкостях,
например в глицерине, рыбьем жире, масле и т. д.
Для более подробного ознакомления с установкой
отсылаем к оригинальной статье [2183].
Висс [2182, 2183] разработал также систему
ультразвукового интерферометра с оптической
регистрацией резонансных точек. При проектиро-
вании изображения освещенной щели сквозь
звуковой пучок между кварцевым источником
и отражателем на экран наблюдается описанная
в гл. III, § 4, п. 2 диффракция света на ультра-
звуковых волнах. Число и интенсивность диф-
фракционных спектров зависит от силы звука;
интенсивность достигает максимума при образо-
вании стоячих волн, когда между кварцем и
отражателем укладывается целое число полуволн.
Таким образом, изменение положения отража-
теля приводит к периодическому изменению
диффракционной картины, позволяющему осу-
ществить запись (например, на непрерывно
движущейся фотопленке), удобную для после-
дующей обработки. Точность измерений на такой
установке составляет, согласно Виссу, О,2°/оо.
Чтобы избежать ошибок при работе с ультра-
звуковыми интерферометрами описанных типов,
нужно обратить внимание на следующее. Рас-
стояния между двумя последовательными поло-
жениями отражателя, отвечающими наибольшей
реакции на излучатель или образованию наи-
более интенсивных диффракционных спектров
(эти расстояния мы в дальнейшем будем называть
интервалами), равны Х/2 лишь для случая идеаль-
но плоской волны. Это не имеет места, например,
когда размеры излучающей поверхности недо-
статочно велики по сравнению с длиной звуковой
волны или когда некоторые участки поверхности
кварца колеблются особенно сильно (см. гл. II,
§ 5, п. 2). В таких случаях при небольших расстоя-
ниях между отражателем и излучателем полу-
чаются неправильные величины интервалов, что
может привести к ошибкам. Подобного рода
искажения результатов наблюдались в целом
ряде случаев [733, 1063, 1268, 1565, 1697, 1698].
На фиг. 271 нанесены измеренные Грабау
относительные значения интервалов в зависи-
мости от номера интервала, отсчитываемого
от излучателя. Данные приведены для круглого
излучателя с радиусом 7?s=0,66 X. Кривые 1, 2
и 4 относятся к круглым отражателям с радиу-
сами Rr= 1,06 X, /?г=2,12 хи Л?, =4,24 X соответ-
ственно. Для первой кривой в непосредственной
близости к излучателю интервалы слишком
велики и лишь начиная с 20-го номера приобре-
тают правильные значения. В случае отражателя
Фиг. 271. Относительные значения интервалов
при измерениях на интерферометре в зависи-
мости от номера интервала, отсчитываемого от
излучателя.
или несколько максимумов, приближаются
сверху к предельному значению. Гроссман [751]
показал, что это явление объясняется диффрак-
цией звуковых волн на излучателе и отражателе.
На фиг. 272 показаны картины звукового поля
для круглых поршневых излучателей с радиуса-
ми /?=0,80Х и 7?=1,75Х, вычисленные Гроссма-
ном на основании решения уравнения Релея для
потенциала скорости в звуковом поле поршне-
вого излучателя, данного Бакхаузом [140, 141].
Жирные линии изображают волновые поверх-
ности для звукового давления; тонкие линии,
нанесенные в непосредственной близости к из-
лучателю пунктиром, соответствуют поверхно-
стям равных амплитуд давления Р (ср. с фиг.
199 и 200, на которых изображены волновые
фронты и поверхности равных амплитуд для
колеблющегося кристалла кварца). Числа на
фиг. 272 обозначают величину отношения Р/Ро,
где Ро—амплитуда звукового давления на поверх-
ности поршня. Как видно из сравнения с на-
несенными пунктиром дугами окружностей, на
большом расстоянии от колеблющегося поршня
£ 1. Скорость звука в жидкостях
223
(по крайней мере, вблизи оси) волновые поверх-
ности близки к сферам, описанным вокруг цен-
Ф и г. 272. Звуковое поле круглого поршня,
а—для случая £=0,80 л, б—для случая £=1,75 Л.
тра поршня, однако в непосредственной близо-
сти от последнего и в особенности при R~ 1,75 X
Фиг. 273. Звуковое поле
прямоугольного поршня
(по Тидеману и Асба-
ху).
Ширина кварца 4,85 Л, ча-
стота 3300 кгц.
ные при помощи
картина меняется, и на-
блюдается даже пере-
мена знака кривизны
волновой поверхности.
Хорошей иллюстра-
цией может служить
приведенная на фиг. 273
фотогр афия звукового
поля перед колеблю-
щейся кварцевой пла-
стинкой, полученная
методом вторичной ин-
терференции (ширина
кварца 4,85 X, частота
3300 кгц).
Измерения Фокса и
Рока [630], выполнен-
чайно чувствительного
радиометра в звуковом поле перед колеблю-
щимся [в воде кварцевым диском диаметром
2 см при Х=0,06 см (£=16,6 X), дали с учетом оши-
бок измерения очень хорошее совпадение с теоре-
тическим расчетом. Согласно Гроссману (здесь мы
не можем вдаваться в подробности), такое иска-
жение волновых фронтов позволяет объяснить
отклонение величины интервалов от Х/2 для слиш-
ком малых расстояний отражателя от излучателя
при интерферометрических измерениях. Гросс-
ман дает следующую приближенную формулу
для величины интервала Ьг в зависимости от
радиуса излучателя Rs, радиуса отражателя Rv
и расстояния между излучателем и отражателем
r^rik (п—порядковый номер волновой поверх-
ности, считая от излучателя):
Ar_ X П jl (2Яг/Х2) + (5Я1/Х*) 1
Г~ 2 L 16п (П + 1)	J ’
Для заданных размеров излучателя и отража-
теля и определенной длины волны на основании
этой формулы можно, например, рассчитать рас-
стояние между отражателем и излучателем, для
которого интервалы равны половине длины вол-
ны. Пунктирные кривые на фиг. 271 получены
по этой приближенной формуле и показывают
хорошее совпадение теории и эксперимента. Ана-
логичная, но менее общая формула для частного
случая выведена Грабау. Хаббард, Фитцпатрик,
Канковский и Талер [932], используя теневой
метод при освещении искрой, сфотографировали
(описанным в гл. III, § 4, п. 2 способом) бегу-
щие ультразвуковые волны и показали наглядно
искажение волновых фронтов (см. также [4695]).
Вильямс и Лабау [2152, 2154] вновь рассчи-
тали распределение звукового поля для круг-
лой поршневой мембраны. Их данные в основном
подтверждают приведенные выше выводы. Для
расстояния г от источника звука до точки пере-
мены знака кривизны фронта волны Лабау [2152]
дает простое выражение z=7?2/X, где R, как и
раньше, обозначает радиус источника звука. Ла-
бау [1161] дает также изящный метод экспери-
ментального определения фронта бегущей зву-
ковой волны. На электрическое напряжение, от-
даваемое пьезоэлектрическим микрофоном при
приеме переменного звукового давления, на-
лагается электрическое напряжение, наводимое
непосредственно на звукоприемник высокоча-
стотным генератором. Результирующее напря-
жение будет изменяться по синусоидальному
закону при удалении приемника от источника
в направлении распространения звука. Переме-
щая приемник таким образом, чтобы показания
индикатора сохраняли неизменное (например,
максимальное) значение, можно очертить фронт
волны.
Недавно Кек, Хеллер и Вильямс [3237] разра-
ботали быстрый и достаточно точный метод иссле-
дования радиального и осевого распределений
224
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
среднеквадратичного давления в звуковых по-
лях в жидкостях. В противоположность обычно
применяющимся методам, в которых звуковое
поле исследуется перемещающимся в нем звуко-
приемником, авторы применили неподвижный
микрофон и перемещали излучатель, медленно
вращая его с помощью мотора на угол 35° в ту
и другую сторону с периодом 2,5 сек. Кривые
распределения звукового давления фотографи-
ровались с экрана электроннолучевой трубки
для различных расстояний между излучателем
и приемником. Таким методом были выполнены
на частоте 1 мггц измерения звукового поля и
произведено сравнение с теорией для кварца диа-
метром 2 см с различными типами электродов.
Тамаркин, Бойер и Бейер [4225] усовершенство-
вали этот метод, применив фазовый дискрими-
натор.
Расстояние отражателя от кварца
Фиг. 274. Сателлиты, наблюдаемые при измерениях
на интерферометрах (по Мак-Миллану и Лагеману).
Экспериментальные и теоретические данные
о распространении звука от источника через ще-
ли, диафрагмы и т. д. можно найти у Гроссмана
и Гидемана [752], Бойля и его сотрудников [338],
а также у Вильямса и Лабау [2154]. Диффракция
ультразвука на цилиндрических препятствиях
исследована Бауером, Тамаркиным и Линдсеем
[2422, 4223, 4224], а также Фараном [2778] как
с теоретической, так и с экспериментальной сто-
роны.
При измерениях с ультразвуковыми интерфе-
рометрами Пильмайер [1569], а также Гао Пань-
чан [1016, 1017] и Джаткар [989, 990] обнаружи-
ли наличие двух типов интервалов, т. е. двух си-
стем пиков анодного тока, причем оказалось, что
расстояние между главными максимумами дает
несколько большую длину полуволны, чем рас-
стояние между дополнительными максимумами,
получившими название сателлитов. Примером
может служить кривая на фиг. 274. Форма са-
теллитов изменяется от одной резонансной точ-
ки к другой. Согласно Пильмайеру [1569], ос-
лабление звуковых волн в результате поглоще-
ния должно вызывать изменение скорости звука.
Вследствие этого нарушается согласование фаз
многократных отражений от кварца и отражате-
ля, что и обусловливает образование сателлитов.
Однако до сих пор не удалось доказать наличие
зависимости скорости звука от интенсивности.
Гао Пань-чан [1017] относит возникновение са-
теллитов за счет дополнительных частот излу-
чателя; Джаткар [990] объясняет это явление
косым облучением. Шройер [1885] также отме-
чает, что возникновение дополнительных мак-
симумов можно объяснить реакцией наклонно
излученной и соответственно наклонно падающей
на кварц волны, так как в этом случае простран-
ственный период изменения реакции на кварц
будет отвечать проекции длины волны на на-
правление перемещения отражателя, что даст
кажущееся уменьшение скорости звука (см. так-
же Андервуд [4312]).
Матуше [1332] исследовал теоретически и экс-
периментально вопрос о возникновении сател-
литов и в своих интерферометрических измере-
ниях установил возникновение сателлитов даже
при ничтожно малом наклоне источника звука
или отражателя относительно оси интерферо-
метра. Матуше удалось рассчитать характерную
форму сателлитов и ее зависимость от расстоя-
ния между излучателем и отражателем исходя
из звукового давления на излучателе. Это дав-
ление является результатом наложения волн,
многократно отражающихся от источника звука
и отражателя. Величина его дается формулой
Р = %2А0е~^ ^sin2aky (b - lk2y) X
k
Xcos2a£ [<P2y(&2-l) + AZ] .	(178)
Здесь До—амплитуда колебаний излучающего
кварца, имеющего форму квадратной пластинки
с длиной ребра 26, р—коэффициент затухания,
Ф—угол наклона отражателя относительно из-
лучателя, /—расстояние между излучателем и
отражателем, Д/—перемещение отражателя, Lk—
суммарная длина пути, проходимая fe-ым лучом,
равная
Lh = 2kl-]-
и
и, наконец, а=2к/Х. Для частного случая па-
раллельности отражателя и кварцевого излу-
чателя (ф=0) формула'(178) принимает вид
Р = 2Л02& 2 e-^cosc^AZ. (178а)
k
£ 1. Скорость звука в жидкостях
225
На фиг. 275 изображен ряд рассчитанных по
формуле (178) сателлитов для различных углов
наклона ср при Ь=\ см и 1=2 см. Форма этих
сателлитов действительно очень хорошо совпа-
дает с формой, получаемой экспериментально.
На основании сказанного при работе с ультра-
звуковым интерферометром весьма существенно
соблюдать строгую параллельность поверхно-
стей излучателя и отражателя.
Фиг. 275. Сателлиты, рассчитанные по формуле (178).
Кроме этих сателлитов, устраняемых путем
тщательной юстировки излучателя и отражателя,
иногда появляются сателлиты другого типа; об-
наруживается целый ряд частот, не являющих-
ся обертонами основной излучаемой частоты, но
изменяющихся с определенной закономерностью,
если изменять длину основной звуковой волны
путем замены среды в интерферометре. Краснуш-
кин [ 1120] впервые указал в качестве причины воз-
никновения таких сателлитов на резонансы «по-
перечных» звуковых волн в интерферометре. Та-
кие волны, бегущие в направлении, перпендику-
лярном к оси трубы, могут возникнуть в том
случае, когда излучатель совершает помимо пор-
шневых еще и поперечные колебания1). Беллу
[2439] удалось экспериментально доказать на-
личие этого эффекта в интерферометрах. Для
устранения мешающего влияния таких сател-
литов при интерферометрических измерениях
необходимо использовать в качестве излучателя
кварцевые пластинки, колеблющиеся возмож-
но более однородно по всей поверхности.
В описанных выше интерферометрах длина
звуковой волны определяется по положениям от-
х) Существование таких «поперечных» звуковых
волн, распространяющихся в трубе не параллельно,
а перпендикулярно к боковой поверхности, было теоре-
тически предсказано еще Релеем (Rayleigh, Theory
of Sound, v. 2, p. 279). (См. перевод: Релей, Теория
звука, т. II.) Хартиг и Свансон впервые обнаружили
эти волны при экспериментах со слышимым звуком
[Н. Е. Н а г t i g, A. W. S w a n s о n, Phys. Rev. [2],
54, 618 (1938)].
15 Л. Бергман
ражателя, соответствующим максимальной или
минимальной реакции звуковой волны на излу-
чающий кварц. Первый случай наблюдается, на-
пример, когда между кварцем и отражателем
укладывается целое число полуволн и вся об-
ласть между отражателем и кварцем приходит
в состояние резонанса.
Игли [2189, 2190] описывает несколько ви-
доизмененный тип интерферометра, позволяющий
избежать подобного рода резонансных состоя-
ний, что делает его особенно удобным для из-
мерений поглощения звука. Вместо отражателя
используется приемный кварц, наклоненный по
отношению к излучающему кварцу так, что одно
его ребро находится от излучателя на расстоя-
нии, на Л/3 большем, чем противоположное
ребро. Благодаря этому каждому звуковому лу-
чу, возвращающемуся к приемному кварцу пос-
ле двукратного отражения от приемного и из-
лучающего кварца, соответствует другой такой
же луч, попадающий на него в противофазе. Дей-
ствия обоих лучей взаимно уничтожаются, что
устраняет возникновение резонанса. Электри-
ческое напряжение, развиваемое приемным квар-
цем, подается на двухламповый усилитель с лам-
повым вольтметром на выходе. Одновременно на
усилитель подается регулируемая часть напря-
жения из колебательного контура генератора с
кварцевой стабилизацией, возбуждающего излу-
чатель. Ламповый вольтметр дает векторную
сумму напряжений, обусловленных электриче-
ским и акустическим сигналами. При изменении
расстояния между приемным и излучающим
кварцем разность фаз между слагаемыми изме-
няется с периодом к. Отсутствие точки резонанса
с периодом М2 может служить чувствительным
показателем правильной юстировки прибора
и отсутствия акустического резонанса.
На фиг. 276 показана схема аналогичной,
весьма интересной интерферометрической уста-
новки высокой чувствительности, предназначен-
ной для изучения дисперсии скорости звука
в жидкостях (Бартель и Нолл [2410]). Генера-
тор Н питает пьезокварцевый излучатель Q,
помещенный в сосуд с жидкостью Т; звуковые
волны проходят через ряд наклонных резиновых
пластинок, препятствующих возникновению
стоячих волн, и падают на приемный кварц Q',
перемещаемый со скоростью 1 м/мин по направ-
лению к излучателю при помощи привода G.
Возникающий при этом эффект Допплера не-
сколько повышает частоту принимаемых звуко-
вых волн. Накладывая исходную частоту
генератора, можно получить на выходе приемни-
ка Е биения; после усиления усилителем V
226
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
и дифференцирования получаются два острых
импульса напряжения на каждый период биений.
Отрицательный импульс подавляется, а положи-
тельный регистрируется при помощи пишущего
устройства в виде короткого штриха на барабане.
При этом барабан, вращаемый мотором М, одно-
временно перемещается вдоль своей оси; регули-
руемый привод G, связывающий продольное
перемещения отражателя или звукоприемника.
Хаббард и Цартман [940] построили для неко-
торых специальных целей, например для иссле-
дования зависимости скорости звука от темпера-
туры, давления или состава облучаемого вещест-
ва, интерферометр с фиксированным расстоянием
между кварцем и отражателем. Такая конструк-
ция позволяет избежать затруднений, связанных
Фиг. 276. Интерферометр с двумя пьезоэлектрическими кристаллами.
перемещение барабана с перемещением кварца Q',
позволяет получить при частоте звука 5 мггц
в точности один импульс на один оборот бараба-
на. Таким образом, отдельные штрихи ложатся
один рядом с другим вдоль прямой линии. Если
теперь возбуждать излучатель на его третьей
или пятой гармонике, т. е. на частотах 15 или
25 мггц, то при каждом обороте регистрирующего
барабана на нем будут появляться 3 штриха или
соответственно 5 штрихов, начальные точки ко-
торых при отсутствии дисперсии скорости распо-
ложатся на линиях, параллельных прямой,
полученной на частоте 5 мггц. При наличии же
дисперсии эти линии должны оказаться накло-
ненными по отношению друг к другу. Авторы
считают, что точность измерения дисперсии на
этом приборе достигает 0,08°/оо, а точность абсо-
лютных измерений доходит до 0,2 м/сек.
Для измерений скорости звука в весьма
вязких жидкостях Величкина и Фабелинский
[4328] помещали исследуемую жидкость между
плоскими торцами двух стеклянных стержней,
установленных на малом расстоянии друг против
друга. В одном из стержней при помощи при-
клеенного к его свободному концу пьезокварца
возбуждались ультразвуковые волны; интенсив-
ность этих волн во втором стержне измерялась
электрическим или оптическим методом. При
изменении толщины слоя жидкости путем изме-
нения расстояния между стержнями наблюда-
лись периодические изменения интенсивности
проходящего звука; максимальные значения
соответствуют толщине слоя, равной целому
числу полуволн [см. формулу (29а)].
В рассмотренных выше интерферометрах
измерение длины волны производится путем
с точным перемещением отражателя в данных
экспериментальных условиях (большое давление,
высокая температура и т. д.).
На фиг. 277 приведена схема такого интерфе-
рометра. Кварцевая пластинка Q расположена
над отражателем R на неизменном расстоянии /,
Фиг. 277. Ультразвуковой интер-
ферометр с фиксированным расстоя-
нием между кварцем и отражателем.
определяемом вкладышами S. Для избежания
помех от излучения звука с обратной стороны
кварцевой пластинки над ней на расстоянии Х/4
укреплен второй отражатель Р. Вся установка,
размеры которой должны быть по возможности
малыми, заключена в корпус G, что позволяет
пользоваться интерферометром при больших
давлениях и, погружая его в термостат, под-
вергать воздействию различных температур.
Кривые на фиг. 278 показывают в качестве при-
мера изменение тока в резонансном контуре
с фиксированной частотой при постепенном по-
вышении температуры воздуха в интерферометре.
/. Скорость звука в жидкостях
227
Урик [2090] применял подобного рода
интерферометр с неизменным расстоянием между
кварцем и отражателем для измерений скорости
звука в морской воде на различных глубинах
и при различных температурах.
Вместо определения точек резонанса по
реакции на кварц Баллу и Хаббард [168] поль-
зовались оптической индикацией. Непрерывно
изменяя частоту звука, они, подобно Виссу
Ф и г. 278. Кривые, полученные при
помощи интерферометра с фиксиро-
ванным расстоянием между кварцем
и отражателем при изменении тем-
пературы.
(см. выше в этом пункте), отмечали моменты
наиболее яркого проявления картины диффрак-
ции света на стоячих звуковых волнах1).
в. Оптические методы. Точность измерений при
использовании чисто оптических методов опре-
деления длины волн, основанных на диффракции
света на ультразвуке, достигает, а иногда и
превышает высокую точность описанных выше
ультразвуковых интерферометров. Относящиеся
сюда физические явления подробно описаны
в гл. III, § 4. Здесь мы коснемся лишь некоторых
моментов, требующих особого внимания при
практическом осуществлении подобной установ-
ки, особенно при прецизионных измерениях. По
методу Дебая—Сирса или Люка—Бикара, опре-
деление длины волны осуществляется путем
измерения угла диффракции или расстояний
диффракционных спектров от центрального
изображения, щели. Для этой цели могут слу-
жить как бегущие, так и стоячие волны. Благо-
даря малой величине эффекта Допплера он не
приводит к заметным ошибкам. При этом исполь-
х) По поводу методики измерений с ультразвуко-
выми интерферометрами см. также D. Т a b u с h i,
Ultrasonic Interferometer for Liquids, Osaka Univ., Inst.
Sci. and Ind. Res., Memoir II, 37, 1954; L. Bergmann,
Ein Schell Anzeigender Ultraschall-Interferometer, Akus-
tische Berichte, H. 2, 591 (1954).—Прим. ped.
зуется источник света, дающий по возможности
монохроматический свет (натриевая или ртутная
лампа с соответствующими фильтрами или
монохроматор ами).
При непосредственном определении угла
диффракции, осуществляемом при помощи пре-
цизионного спектрометра с точностью до 10"
[145], для вычисления длины звуковой волны
не требуется знания никаких величин, кроме
длины световой волны и порядкового номера
диффракционного спектра. Получаемая точность
достигает примерно 1°/00.
Напротив, при измерении расстояния между
спектрами на экране или на фотопластинке для
определения угла диффракции требуется знать
еще расстояние плоскости изображения от
звуковой волны, порождающей диффракцию.
Если пользоваться изображенной на фиг. 205
оптической установкой, т. е. освещать звуковую
волну строго параллельным пучком света, то
расстояние между плоскостью изображения
и диффракционной решеткой задается фокусным
расстоянием объектива О2, которое может быть
определено достаточно точно. Если по каким-
либо причинам невозможно осветить звуковую
волну строго параллельным пучком света (напри-
мер, при расположении звуковой волны между
объективом, дающим изображение щели на
экране, и самим экраном), то можно, как пока-
зали Шефер, Бергман и Гёлих [1838], с доста-
точной точностью пользоваться расстоянием
между плоскостью изображения и серединой
звукового пучка.
Однако в обоих случаях следует учитывать
различие показателей преломления жидкости,
в которой распространяется звуковая волна,'
и воздуха, в котором наблюдаются интерференци-
онные явления. Из фиг. 279 легко видеть, чт<У
если I — расстояние между стенкой кюветы
и серединой звукового пучка, a d—расстояние
от диффракционного спектра до центрального1
изображения щели, то при малых углах диф-
фракции расстояние от экрана до середины зву-
кового пучка А следует заменить расстоянием
А' =пА—I (п—1), где п—показатель преломления
жидкости. Здесь Д' >А\ при /<Д А'^пА.
Например, при Д=100с.м 1 = 2 см, и п =1,5
Д'= 1,49 Д1).
Применяя для измерения скорости звука
метод Дебая—Сирса или метод Люка—Бикара,
г) При выводе выражения для эквивалентного рас-
стояния А' автор допустил ошибку, которая в переводе
исправлена. В соответствии с этим исправлена также
фиг. 279 и несколько изменен текст данного абзаца.—
Прим. ред.
15*
228
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
йайболее целесообразно сначала фотографиро-
вать диффракционные спектры, а затем измерять
расстояния между ними на фотопластинке. Для
серийных снимков чрезвычайно удобными ока-
зались современные фотоаппараты для съемки
на Кинопленку. Бергман и Енш [245] при своих
Фиг. 279. Смещение диффрагированного на зву-
ковой волне луча вследствие преломления при
выходе из сосуда, содержащего исследуемую
жидкость.
измерениях скорости звука в целом ряде орга-
нических жидкостей пользовались фотоаппара-
том «Лейка». Применяя специальную отража-
тельную приставку или поставив на пути свето-
вого пучка перед самым фотоаппаратом призму
с полным внутренним отражением, можно
непосредственно наблюдать и регулировать
диффракционную картину. Бхагавантам и Рао
[259], Бхимасенахар и Венкатесварлу [270], Пар-
тхасаратхи [1518, 1521], Шаафе [1815], а также
Уиллард [2143,2148] пользовались аналогичным
методом, для измерения скорости звука в целом
ряде жидкостей и жидких смесей.
Возбуждение звуковых волн обычно осуще-
ствляется в отделенном от исследуемой жид-
кости пространстве [133, 245, 863, 2183]. Такое
Устройство до известной степени устраняет иска-
жающие диффракционную картину оптические
неодйородностй и нежелательное нагревание,
особенно в непосредственной близости от колеб-
лющегося кварца, а также позволяет исследовать
проводящие жидкости. Часто достаточно бывает
приклеить колеблющийся кварц к наружной
стенке кюветы, содержащей исследуемую
жидкость [145, 2033]. О выборе толщины стенки,
обеспечивающей наибольшую силу звука, см.
гл. I, § 2. Полезно также в стенке кюветы сделать
отверстие, как это показано на фиг. 118,6.
Местное нагревание жидкости, легко возни-
кающее при прохождении интенсивного ультра-
звука, почти всегда ведет к искажению оптическо-
го изображения и к блужданию диффракционной
картины по экрану. Перемешивание жидкости
небольшой пропеллерной мешалкой устраняет
это явление. Быстрое движение жидкости не
оказывает влияния ни на оптическую картину,
ни на диффракцию света на звуковой волне.
При необходимости строго постоянного темпера-
турного режима всю кювету можно омывать
текущей водой [133, 1885].
Для измерения скорости звука в жидкостях
при очень низких температурах или в сжиженных
газах используются специальные установки.
Бэр [144] первый измерил скорость звука в
сжиженном кислороде при атмосферном давлении.
Специальная аппаратура для этих измерений
описана Липманом [1206]. На фиг. 280 изобра-
жен измерительный сосуд и крепление пьезо-
кварца. Сжиженный газ находится в дьюаровском
сосуде D с плоскопараллельным дном. Через
латунную крышку Д' с резиновой прокладкой,
закрывающую сосуд сверху, в жидкость опущена
кварцевая трубка, закрытая с обоих концов
окошками. К ее нижней части прикреплен при
помощи особого держателя пьезокварц Р. Свет
падает сверху сквозь трубку и диффрагирует на
звуковой волне. При таком устройстве устра-
няются искажающие диффракционную картину
отражения от поверхности сжиженного газа,
всегда неспокойной и не поддающейся полной
очистке. Дальнейшее понижение температуры
сжиженного газа осуществляется отсасыванием
пара через отверстие А. Измерение давления
пара при помощи присоединенного к отверстию
В манометра позволяет определять температуру.
В своих последующих работах Липман [1207,
1208] избежал необходимости использования
дьюаровского сосуда с плоскопараллельным
дном, устанавливая на дне измерительного со-
суда плоское зеркало, отражающее падающий
сверху свет в обратном направлении. Поставлен-
ное на пути светового пучка под углом 45°
полупрозрачное зеркало позволяет получить
диффракционные спектры на экране и фотогра-
фировать их.
Нафиг. 281 показан продольный и поперечный
разрезы применявшегося в этом случае Липма-
ном [1208] держателя кварца. В нижний конец
кварцевой трубки Q вплавлен плоско отшлифо-
ванный и хорошо отполированный с обоих
концов цилиндр Z из кварцевого стекла. На
цилиндр надевается латунная трубка Д. Нижний
конец ее расточен, и в расточку вставлено
амальгамированное снизу зеркало М, удержи-
ваемое металлической пробкой А. В трубке
прорезаны одно против другого два прямоуголь-
§ 1. Скорость звука в жидкостях
229
ных отверстия. Пьезокварц Р прижат к одному
из этих отверстий металлической пружиной Г,
опирающейся на пертинаксовую пластинку В.
Главное преимущество этого устройства заклю-
чается в возможности точной юстировки пьезо-
кварца и зеркала до погружения аппарата
в исследуемую жидкость.
Фиг. 280. Устройство для
измерения оптическим мето-
дом скорости звука в сжи-
женных газах.
Ф'и г. 281. Держа-
тель кварца для
измерений в сжи-
женных газах.
Аналогичная установка, применявшаяся
Шаафсом [1815] для измерения скорости звука
при низких температурах с целью экстраполяции
на переохлажденные жидкости, изображена на
фиг. 282. Камера Н с исследуемой жидкостью F
погружена в сосуд, содержащий охлаждающую
смесь К. Остальные части установки, а именно
две призмы полного внутреннего отражения Р,
отполированный с обоих концов стеклянный
блок В, посеребренное зеркало S, крышка А со
стеклянным окошком G, излучающий кварц Q,
и термометр, жестко скреплены друг с другом.
Ход светового луча ясен из рисунка; звуковая
волна распространяется перпендикулярно к на-
правлению световых пучков между В и S.
Стеклянный блок исключает влияние ряби на
поверхности жидкости, вызываемой сотрясе-
ниями.
Оптический метод оказался удобным также
для измерений скорости звука в жидкостях при
высоких температурах и даже в расплавах. На
фиг. 283 изображена применявшаяся Шаафсом
[1815] установка. Исследуемое вещество рас-
плавляется в железном сосуде Т, Теплоемкость
сосуда настолько велика, что после прекращений
нагревания температура понижается достаточно
медленно, чтобы успеть произвести измерения!
ским методом скорости
звука в переохлажден-
ных жидкостях.
Фиг. 283. Устройство для измерения опти-
ческим методом скорости звука в расплавах.
230
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Свет входит и выходит через отверстия О,
пересекая под прямым углом звуковой пучок,
излучаемый кварцем Q. Мешалка R служит
для устранения температурных, а следовательно,
и оптических неоднородностей.
Наконец, следует еще упомянуть работу
Бикара [285], применившего оптический метод
для измерения скорости звука в жидкостях при
давлениях, доходящих до 800 атм. На фиг. 322
показан поперечный разрез его установки.
Фиг. 284. Устройство для измере-
ния оптическим методом скорости
звука в непрозрачных жидкостях.
Описанный выше оптический метод опреде-
ления скорости звука применим, конечно,
только для прозрачных жидкостей. Паршад
[1511] предложил следующее видоизменение
оптического метода для измерений в непрозрач-
ных жидкостях. В сосуде А (фиг. 284, а), снаб-
женном слюдяным окошком G, пропускающим
звуковые волны, находится кварц Q. Кварц
можно поворачивать на желаемый угол отно-
сительно сосуда вокруг оси, перпендикулярной
к плоскости рисунка. Сосуд А заключен в другой
сосуд В, содержащий прозрачную жидкость
с известной скоростью звука с. Свет проходит
сквозь сосуд В через два стеклянных окошка,
что позволяет получить обычным способом на
экране диффракционное изображение щели.
Сосуд А вместе с находящимся в нем кварцем
можно поворачивать относительно сосуда В
вокруг оси вращения кварца на измеряемый
угол. Вначале кварц устанавливается в сосуде А
таким образом, что излучаемый им звуковой
пучок пересекает под прямым углом слюдяное
окошко G. Юстировка сосуда А относительно
сосуда В обеспечивает перпендикулярное пере-
сечение оптических лучей звуковыми волнами,
что дает максимальную интенсивность диф-
фракционной картины на экране. Исследуемая
жидкость находится в сосуде А. При повороте
кварца на некоторый угол а относительно
сосуда А диффракционная картина исчезает,
так как звуковой пучок в сосуде В пересекает
световой луч не под прямым углом. Чтобы снова
получить максимальную интенсивность диффрак-
ционной картины, нужно повернуть сосуд А
вместе с кварцем на угол р (фиг. 284,6). Тогда,
согласно закону преломления,
СА _sin а
св ~ sin р ’
Несколько отличный метод определения
скорости звука с в непрозрачных жидкостях
описан Рао [3831, 4966]. В этом методе резонанс-
ные частоты тонкого слоя жидкости измеряются
путем определения по способу Дебая—Сирса
частот максимального прохождения звука в со-
суд с водой, граничащий с измеряемым слоем.
В качестве излучателя, пригодного для широ-
кого диапазона частот, применена клиновидная
пластинка кварца Х-среза (см. гл. II, § 5, п. 2).
Другой оптический метод, разработанный
Бахэмом и Тидеманом для прецизионных изме-
рений скорости звука, позволяет, пользуясь
вторичной интерференцией, непосредственно
наблюдать ультразвуковую решетку в жидкости
и при наличии стоячих звуковых волн непосред-
ственно измерять длину полуволны (ср. гл. III,
§ 4, п. 3). Для этого при неподвижном микроскопе
и неподвижной оптической установке (фиг. 285)
измерительная кювета с исследуемой жидкостью,
в которой возбуждены стоячие волны, переме-
щается при помощи микрометрического винта
на расстояние, соответствующее большому числу
полос решетки. При измерении расстояния
между 400 полосами, что соответствует длине
пути около 60 мм, указываемая Бахэмом [133]
точность метода составляет примерно 5-10~5.
Вместо перемещения измерительного сосуда
с исследуемой жидкостью стоячую звуковую
волну можно сфотографировать на фоне какого-
либо масштаба и затем на фотопластинке изме-
рить длину звуковой волны (фиг. 286).
В качестве образца измерительной кюветы
для определения скорости звука в жидкостях
£ 1. Скорость звука в жидкостях
231
может служить предложенная Шройером [1885]
конструкция, изображенная на фиг. 287. Из-
мерительная кювета емкостью около 100 см3
изготовлена из позолоченной изнутри и хроми-
рованной снаружи латунной жести и снабжена
тор
Фиг. 285. Устройство для измерения ско-
рости звука методом вторичной интерфе-
ренции.
стеклянными окошками. Кювета находится
внутри другого сосуда, через который протекает
струя воды с постоянной температурой, омы-
вающая пять граней измерительной кюветы.
Ф и г. 286. Стоячая ультразвуковая вол-
на, сфотографированная вместе с мас-
штабом (по Гидеману и Шеферу).
Чтобы избежать выделения тепла в исследуемой
жидкости за счет диэлектрических потерь в
кварце, последний устанавливается вне измери-
тельной кюветы. Кварцевая пластинка диаметром
23 мм закрывает отверстие диаметром 20 мм
в толстой стеклянной пластине. Через вставлен-
ную в боковую стенку кюветы тонкую слюдяную
пластинку звуковые волны, пройдя сквозь
охлаждающий поток воды, попадают в измери-
тельный сосуд. Для выравнивания нагревания,
обусловленного поглощением ультразвука,
содержимое кюветы энергично перемешивается
при помощи смонтированной на крышке кюветы
мешалки с мотором. На крышке кюветы смон-
тирован также отражатель, поступательное пере-
мещение которого осуществляется при помощи
Фиг. 287. Измерительная кювета для определения
скорости звука в жидкостях.
винта. Для более точной юстировки отражатель
можно поворачивать также вокруг вертикаль-
ной оси.
Сходная измерительная кювета для преци-
зионных измерений описана в работе Джакоми-
ни и Песке [707]. Цветков и Маринин [4298]
применили аналогичный метод для измерения
скорости звука в бегущей волне. Наблюдение
ультразвуковой решетки осуществлялось ими
при помощи стробоскопического освещения.
Энер [2743] фотографировал бегущие волны
при освещении искрой (см. гл. III, § 4, п. 2).
По получаемым таким образом ультразвуковым
решеткам он измерял относительную скорость
звука в различных жидкостях. ,
Зейфен [1910] усовершенствовал метод
Бахэма—Гидемана и применил его для измерения
232
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
очень малых изменений скорости звука в жидко-
стях при изменении температуры.
Недавно Хойзингер [3015] следующим
образом использовал этот оптический метод для
измерения температурной зависимости скорости
звука: при неподвижном отражателе и перемен-
ной температуре наблюдаются максимальные
амплитуды стоячей волны, обнаруживаемые по
наибольшей резкости картины полос на экране.
Фиг. 288. Фотография, из ко-
торой видно влияние градиента
температуры вблизи кварца
(по Бахэму и Гидеману).
Каждой «резонансной» температуре соответ-
ствует число т, показывающее, на сколько
изменилось число полуволн, укладывающихся
на данном участке S. Если, далее, измерить
число п0 полос, укладывающихся на некотором
отрезке $, то число полос при резонансной
температуре номера т можно найти по формуле
. s
п = п0 ± т .
Скорость звука при этом будет равна
п
Преимуществом этого метода является возмож-
ность обходиться без термостата; он особенно
удобен для измерений скорости в тех случаях,
когда температурный коэффициент не остается
постоянным. Данные измерений непосредственно
позволяют рассчитать температурный коэффи-
циент из соотношения
1 Ас _ s
~сТТ ~ Sn АТ ‘
Преимуществом этого метода является воз-
можность использования белого света. Располо-
жив друг над другом слои двух различных жид-
костей, можно, согласно Саку [1783], при одной
и той же частоте звука наблюдать диффракцион-
ные спектры для обеих жидкостей и с большой
точностью производить относительные измерения
скорости. При этом необходимо поддерживать
возможно более постоянным температурный ре-
жим исследуемых жидкостей. Особенно следует
избегать каких бы то ни было перепадов темпе-
ратуры в направлении распространения звуковой
волны, так как в этом случае, даже при параллель-
ном пучке света наблюдается увеличение расстоя-
ний между полосами в изображении звуковой
решетки, обусловленное температурной зависи-
мостью коэффициента преломления жидкости.
На фотографии ультразвуковой решетки в не-
посредственной близости к колеблющемуся квар-
цу (фиг. 288) можно ясно проследить увеличение
расстояний между полосами. Это кажущееся
увеличение длины стоячих волн непосредственно
Фиг. 289. Кажущееся изменение
скорости звука в воде и в толуоле
при изменении силы звука.
перед кварцем качественно соответствует рас-
смотренному выше в этом параграфе изменению
величины интервалов в ультразвуковом интер-
ферометре, однако количественно это явле-
ние дает во много раз больший эффект, как
это нетрудно рассчитать по приближенной
формуле Гроссмана. Согласно Бахэму и Гиде-
ману [134], температурный градиент перед
колеблющимся кварцем может достигать 100°
на 1 см.
Шройеру [1885] удалось путем чрезвычайно
тщательных исследований доказать, что, несмотря
на установление в измерительном сосуде средней
температуры, длина звуковой волны, а следова-
тельно, и скорость звука зависят при неизменной
частоте от силы звука. Это явление обусловлено
нагреванием, происходящим при поглощении
звука. Кривые на фиг. 289 графически изобра-
§ 1. Скорость звука в жидкостях
233
жают кажущееся изменение скорости звука
в зависимости от силы звука, обусловливающее
ошибки до 1°/00 для воды (положительный тем-
пературный коэффициент) и толуола (отрицатель-
ный температурный коэффициент). Энергичное
перемешивание позволяет несколько уменьшить
этот эффект. Измерение скорости звука при раз-
личных интенсивностях и экстраполирование
полученных величин к нулевой интенсивности
является, согласно Шройеру, единственным спо-
собом устранения этой ошибки.
Фитцпатрик, Кднковский и Талер [609] при-
шли в последнее время на основе собственных наб-
людений к выводу, что для наиболее точных из-
мерений предпочтительно пользоваться интер-
ферометром, поскольку он требует значительно
меньшей силы звука, чем описанный выше опти-
ческий метод.
Следует указать на еще один источник оши-
бок при этом методе измерения скорости звука:
вследствие неполной параллельности поверх-
ностей излучающего кварца и отражателя не
возникает чистой стоячей волны. Получающиеся
при этом параллельные отражателю и также очень
яркие и четкие полосы представляют собой лишь
геометрическое место максимумов амплитуды
сложной волны. Как показали Бахэм и Гидеман
[135], при стробоскопическом наблюдении мож-
но добиться безукоризненно точной юстировки
источника звука и отражателя. Для юстировки
пьезокварца и отражателя можно также приме-
нить описанный в гл. III, §4, п.З метод опре-
деления направления волнового фронта бегущих
волн Бергмана и Гёлиха [243, 244].
Чтобы избежать часто довольно затрудни-
тельной юстировки отражателя, необходимой
для получения чисто стоячей волны, Джакомини
[700, 701] недавно воспользовался изображенной
на фиг. 290 установкой для измерения скорости
звука в жидкостях. Два одинаковых кварца
и Q2, питаемые от одного высокочастотного
генератора, излучают в противоположных на-
правлениях две бугущие звуковые волны. При
последовательном пересечении этих волн пучком
света и при фокусировке обычным путем на экран
изображения передней волны на экране полу-
чается картина стоячих волн. Объяснение этого
явления см. в гл. VI, § 1.
Весьма простым и в то же время во многих
случаях достаточно точным методом измерения
является предложенный Бергманом и Гёлихом
[243, 244] метод амплитудной решетки (см. гл. III,
§4, п. 3), позволяющий обходиться без какой-
либо оптики; при этом методе стоячая волна изо-
бражается на экране в виде системы светлых
и темных полос. Так как вследствие расхожде-
ния светового пучка коэффициент преломления
жидкости влияет на расстояние между полосами,
то для измерения этого расстояния необходимо,
передвигая кювету в направлении звукового
пучка, подсчитывать на экране число полос,
проходящих при этом мимо нанесенной на экран
Фиг. 291. Измерение
скорости звука по ме-
тоду амплитудной ре-
шетки.
Фиг. 290. Устройство с дву-
мя кварцами для измерения
скорости звука.
марки. Пусть при перемещении кюветы на рас-
стояние s (измеряемое при помощи микрометра}
было подсчитано п полос (включая первую,
с которой начался счет); тогда скорость звука
с=2/-Ц .
' п— 1
Данный метод применим в диапазоне частот
300—10 000 кгц и дает точность в 1°/00. Шаафе
[1825] еще более упростил этот метод, применив
вместо кюветы с плоскопараллельными стенками
обычную пробирку. На фиг. 291 показана гори-
зонтальная щель S, освещаемая лампой накали-
вания, либо дневным светом (при помощи зерка-
ла). Свет из щели проходит через пробирку R,
содержащую исследуемую жидкость, и падает
на матовый экран G или на окуляр с возможно
большим полем зрения, снабженный крестом
нитей. Микрометрический винт М позволяет
перемещать на заданное расстояние пьезокварц
Q, смонтированный в дне металлического цилин-
дра В, вместе с отражателем Р. Предварительно-
отражатель устанавливается на наивыгоднейшем
234
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
расстоянии от кварца при помощи скользящей
муфты Н. Пробирка обладает фокусирующим
действием и поэтому собирает падающий свет,
и полосы отчетливо видны даже при слабом осве-
щении. Существенно только, чтобы пробирка
имела неизменное сечение вдоль всего измеряе-
мого участка; свили, параллельные оси, не меша-
ют измерениям.
Во всех описанных до сих пор методах опре-
деления скорости звука в жидкостях измеряется
длина волны X и скорость звука при известной
частоте вычисляется по формуле с =f\. Следова-
тельно, необходимо по возможности более точно
определять частоту звука. Частоту определяют
при помощи электрического частотомера или вол-
номера, измеряющих частоту или длину электро-
магнитных волн, создаваемых высокочастотным
генератором, питающим излучающий кварц.
Пользуясь хорошим отсасывающим волномером,
можно достигнуть абсолютной точности 1 °/оо• Для
точных измерений требуются сложные устрой-
ства с использованием метода биений и т. д.
Зейфен [1910] подробно описывает установку
для измерения частоты с точностью 5-10~6.При
помощи этой установки, аналогичной кварцевым
часам, измеряемые частоты сравниваются с эта-
лонной частотой точно проградуированного ко-
леблющегося кварца. Аналогичную установку,
дающую точность 2-10~4, описал Джаткар [992].
Бароне [177] описал ультразвуковой гене-
ратор эталонной частоты, который состоит из
пьезоэлектрического задающего генератора с по-
стоянной частотой 1 мггц и трехкаскадного уси-
лителя. Последние две лампы служат одновре-
менно умножителями частоты и дают на выходе
частоту 4 мггц при мощности 18—20 вт. Частота
контролируется сравнением с эталонной частотой
радиопередатчиков WWD Бюро стандартов в Ва-
шингтоне, передающих на несущих частотах 5, 10
и 15 мггц два сигнала с частотами 440 и 4000 гц.
3. Связь между скоростью звука
и химической структурой вещества
В табл. 20 приведены значения скорости
звука для целого ряда органических жидкостей,
измеренные при помощи ультразвука, и зна-
чения адиабатической сжимаемости, рассчитан-
ные по скорости звука. Кроме того, приведена
температура Z, при которой производились из-
мерения, а также плотность жидкости р и рас-
считанные отсюда значения волнового сопротив-
ления рс. Данные взяты из работ: а)Партхасарат-
хи [1518, 1521—1525, 1530, 1533], б) Фрейера,
Хаббарда и Эндрюса [663], в) Шаафса [1816,
1820, 1825, 1826], г) Зейфена [1910], д) Бакка-
редда и Джакомини [131], е) Уилларда [2143],
ж) Лагемана, Мак-Миллана и Вузли [1168]
и з) Вейсслера [2127]. Значения скорости звука
отличаются для различных жидкостей более
чем на 100%—от 834 м/сек в иодистом метиле
до максимальной величины 1923 м/сек в глице-
рине. Значения адиабатической сжимаемости из-
меняются от 21,4-10~В * * * 12 см2/дин для глицерина
до 158-10~12 см2/дин для пентана.
Согласно Лагеману, Вулфу, Эвансу и Андер-
вуду [3363], гексадекафтор гептан обладает уди-
вительно малой скоростью звука, составляющей
444 м/сек при 60° С. Недавно Вейсслер и Дель-
Гроссо [4387] указали на жидкость с чрезвы-
чайно большой скоростью звука, доходящей
до 3000 м/сек. Речь идет о вязком водном раство-
ре сорбита, получающегося путем дистилляции
из продажного сахарного сиропа Арлекс. Если
принять во внимание эти цифры, то крайние
значения скорости звука в жидкостях разли-
чаются в 7 раз.
Точность измерений Партхасаратхи, проведен-
ных по методу Дебая—Сирса, не превышает 0,1%;
данные Зейфена, пользовавшегося методом, раз-
работанным Тидеманом с сотрудниками, имеют
точность 5-Ю"5. Фрейер, Хаббард и Эндрюс
указывают для точности измерений ультразву-
ковым интерферометром значение 10~4. Значения
Шаафса получены оптическим методом с точ-
ностью 2°/00. В работе Баккаредда [2364] приво-
дятся измеренные значения с и р для большого
числа изомерных органических жидкостей.
Приведенные в табл. 20 температурные коэф-
фициенты скорости звука для различных жид-
костей измерены Фрейером, Хаббардом и Эндрю-
сом [663], Прозоровым и Ноздревым [1640],
Шаафсом [1820], Зейфеном [1910], Шройером
[1885] и Уиллардом [2148]. Все исследованные
до сих пор жидкости, кроме воды, имеют отри-
цательный температурный коэффициент; ско-
рость звука уменьшается при повышении темпе-
ратуры приблизительно по линейному закону.
Для воды зависимость имеет параболический ха-
рактер; скорость звука достигает при темпера-
туре +74° С максимального значения 1557 м/сек',
выше +74° С температурный коэффициент ста-
новится отрицательным и скорость звука снова
уменьшается. Согласно Уилларду [2148], темпе-
ратурная зависимость скорости звука для воды
выражается уравнением
ct= 1557 -0,0245 (74 -t)2	(179)
(см. также п. 6 настоящего параграфа). Темпе-
ратурную зависимость скорости звука в воде
§ 1. Скорость звука в жидкостях
235
Таблица 20
ПЛОТНОСТЬ Р, СКОРОСТЬ ЗВУКА с, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ СКОРОСТИ ЗВУКА Дс/Д*, ВОЛНОВОЕ
СОПРОТИВЛЕНИЕ рс И АДИАБАТИЧЕСКАЯ СЖИМАЕМОСТЬ рад> ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ
ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ t
Жидкость	Химическая формула	о о	со §	с, MjceK	Дс/Af, м [сек-град	pc, 103 г^м^-сек	Рад.. '0 12 см2 jдин	Автор
Акролеин		С3Н4О	20	0,841	1207		106	81,3	в
Алил хлористый		СН2=СН-СН2С1	28	0,937	1088		102	90,1	а
Амилацетат		СН3СООС5Ни	26	0,875	1168		102	83,8	а
/z-Амил бромистый		С6НпВг	20	1,223	981	-3,6	120	85	в
«-Амиловый спирт		с5нион	20	0,816	1294		106	73,2	в
/«pem-Амиловый спирт ....	(СН3)2С(ОН)С2Н5	28	0,809	1204		97	117,3	а
Амилформиат		НСООС5НП	26	0,869	1201		104	79, р	а
Анилин 		c6h6nh2	20	1,022	1656	—4,6	170	35,7	в
Ацеталь		СН3СН(ОС2Н5)2	24	1,030	1378		142	94	а
Ацетилацетон 		С5н3о2	20	0,970	1383	-5,2	134	58,9	в
Дихлорэтилен (цис)		СНС1=СНС1	25	1,262	1025		129	75,4	а
Ацетил хлористый 		СН3СОС1	20	1,103	1060		117	80,6	в
Ацетон 		СН3СОСН3	20	0,792	1192	-5,5	94	89,0	в
Ацетонилацетон 		с6н10о2	20	0,971	1416	-4,8	137	51,5	в
Ацетон нитрил 		CH3CN	20	0,783	1304	-5,0	102	75,3	в
Ацетоуксусный эфир ....	СН3СОСН2СООС2Н5	25,5	1,021	1417		145	48,8	а
Ацетофенон		СбН5СОСН3	20	1,026	1496	-3,7	153	43,5	а
Бензальдегид		С7Н6О	20	1,046	1479	-4,0	155	43,7	в
Бензилацетон 		С10Н12О	20	0,989	1514		150	44,0	в
Бензиловый спирт		С7Н7ОН	20	1,045	1540		161	40,3	в
Бензил хлористый 		С7Н7С1	20	1,098	1420	-4,6	156	40,6	в
Бензоил хлористый 		СбН5СОС1	28	1,211	1318		160	47,5	а
Бензол 		Сбнб	20	0,878	1326	-5,2	116	64,9	в
Бромаль 		С2НОВг3	20	2,550	966	-3,4	246	42,0	в
я-Бромнафталин		С10Н7Вг	20	1,487	1372	-3,1	204	35,7	б
Бромоформ 		СНВг3	20	2,890	928	-2,1	269	40,2	а
«-Бутилацетат -		СН3СООС4Н9	26	0,871	1271		102	77,4	а
«-Бутил бромистый		С4Н9Вг	20	1,275	990	-4,0	126	80,0	в
2,3-Бутиленгликоль		С4Н10О2	25	1,019	1484		151	44,6	е
«-Бутил иодистый 		C4H9J	20	1,614	977	-3,6	158	65,0	в
«-Бутиловый спирт 		С4Н9ОН	20	0,810	1268	-4,0	103	76,9	в
mpem-Бутиловый спирт . . .	(СН3)3СОН	20	0,789	1155	-5,0	91,1	95	в
Бутилформиат		НСООС4Н9	24	0,906	1199		109	76,8	а
w-Бутил хлористый		С4Н9С1	20	0,884	1133	-4,6	100	88,1	в
Валериановая кислота ....	С4Н9СООН	20	0,942	1244	-4,8	117	68,7	в
Вода (обычная)		н20	25	0,997	1497	+2,5	149	44,7	г
Вода (тяжелая)		d20	25	1,104	1399	+2,8	154	46,3	
Гексан 		СбН14	20	0,654	1083		70,8	130	в
к-Гексил иодистый		C6H13J	20	1,441	1081	-3,2	156	59,5	в
«-Гексиловый спирт		с6н13он	20	0,820	1322	-3,9	108	69,8	в
«-Гексил хлористый 		С6Н13С1	20	0,872	1221	-4,2	106	17	в
Гемеллитол 		С9Н12	20	0,887	1372		121	59,6	в
«-Гептан 		С,н1б	20	0,684	1162	-4,5	79,5	108	в
Гептанон 		С7Н14О	20	0,814	1207		98	84,5	в
236
Г лава IV Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 20 (продолжение)
Жидкость	Химическая формула	и о	со 5	с, м!сек	Дс/Д*, м/ сек -град	ре, 103 г!см2 • сек	Рад.- Ю 12 см2[дин	Автор
1-Гептен		с,н14	20	0,699	1128		78,8	112,3	Ж
«-Гептиловый спирт		с,н15он	20	0,823	1341	-4,2	ПО	67,6	в
Геранилацетат 		С12Н20О2	28	0,915	1328		121	61,9	а
Гидринден 		С9Н10	20	0,910	1403		128	55,7	в
Глицерин 		С3Н8О3	20	1,261	1923	-1,8	242	21,4	б
1-Дицен 		C10H20	20	0,743	1250		93	86,1	ж
«-Дециловый спирт		с10н21он	20	0,829	1402	-4,4	116	61,4	в
«-Децил хлористый		С10Н21С1	20	0,866	1318	-4,2	114	66,5	в
Диамиловый эфир		CeHuOC5Hu	26	0,774	1153		89	97,2	а
Дибромэтилен			СН2=СВг2	20	2,056	1009		207	47,4	в
Диацетил		С4Н6О2	25	0,990	1236	-4,5	122	66,1	е
Дибромэтилен (цис)		СНВг=СНВг	20	2,246	957	—2,4	215	48,6	д
Дибромэтилен (транс) ....	СНВг=СНВг	20	2,231	936	-2,2	209	51,2	д
Диметиланилин	 Диметиловый эфир адипино-	c8hun	20	0,956	1509	-3,6	144	46,0	в
вой кислоты	. Диметиловый эфир диметил-	(СН2)4(СООСН3)2	21,8	1,067	1469		157	43,9	а
глутаровой кислоты ....	С(СН3)2(СН,СООСН3)2	24	1,038	1371		142	51,3	а
Диметиловый эфир резорцина	СвН4(ОСН3)2	26	1,054	1460		154	44,5	а
Диоксан		С4Н8О2	20	1,033	1389	-6,2	143	50,1	в
Дипентен		CioHje	23,8	0,864	1328		115	65,5	а
Ди-«-пропиловый эфир ....	С„Н14О	20	0,747	1112		83	108,3	в
Дифенилметан		C6H5-CH2-CeH5	28	1,006	1501		151	35,1	а
Дифениловый эфир		С6Н6ОС8Н5	24	1,072	1469		157	43,3	а
.«-Дихлорбензол		СвН4С12	28	1,285	1232		158	51,2	а
о-Дихлорбензол		С6Н4С12	20	1,305	1295		169	45,7	а
Дихлорэтан		С2Н4С12	20	1,253	1034	-4,6	130	74,6	в
Дихлорэтан		С2Н4С12	23	1,255	1240		156	51,8	а
Дихлорэтилен (цис)		СНС1=СНС1	20	1,282	1090	-3,7	140	65,7	Д
Дихлорэтилен (транс) ....	СНС1=СНС1	20	1,257	1031	-3,7	130	74,8	Д
Диэтиланилин		CeH5N(C2H5)2	20	0,934	1482	-4,0	138	48,8	в
Диэтиленгликоль		С4н10о3	25	1,116	1586	-2,4	177	35,6	е
Диэтилкарбонат		СО(ОС2Н5)2	28	0,977	1173		115	74,4	а
Диэтилкетон		С2Н5СОС2Н5	24	0,813	1314		107	71,1	а
Диэтиловый эфир	 Диэтиловый эфир адипиновой	(С2н5)2о	20	0,714	1008	-5,4	72	138	в
кислоты 		(СН2)4(СООС2Н5)2	22	1,013	1376		139	52,7	а
Диэтиловый эфир ацетонди- карбоновой кислоты .... Диэтиловый эфир дигликоле-	СО(СН2СООС2Н5)2	22,5	1,085	1348		146	50,7	а
вой кислоты	 Диэтиловый эфир малоновой	О(СН2СООС2Н5)2	22	1,433	1435		206	43,9	а
кислоты 		СН2(СООС2Н5)2	22	1,050	1386		145	49,6	а
Диэтиловый эфир тиодиглико- левой кислоты 	 Диэтиловый эфир щавелевой	S(CH2COOC2H5)2	22,5	1,142	1449		165	41,7	а
кислоты 		(COOC2Hs)2	22	1,075	1 1392		150	48	а
§ 1. Скорость звука в жидкостях
237
7 'аблица 20 (продолжение)
Жидкость	Химическая формула	и о	со g		а о. nj зй J'?	pc, 1 О3 см2 .сек	VnQlzWO гт-01	Автор
Диэтил овый эфир янтарной кислоты 		(СН2СООС2Н5)2	22	1,039	1378		143	50,7	а
Диэтилфталат		CeH4(COOC2Hs)2	23	1,121	1471		165	41,2	а
я-Додециловый спирт ....	С12Н25ОН	30	0,827	1388		115	62,6	3
Изобутиловый спирт		(СН3)2СНСН2ОН	20	0,802	1222	-4,5	98	83,6	в
Изопропилбензол (кумол) . .	С3Н5СН(СН3)2	20	0,878	1342		118	63,3	в
Изопропиловый спирт ....	С3Н7ОН	20	0,786	1170	-4,0	91,9	93,0	в
Инден		СдН8	20	0,998	1475		147	46,1	в
Иодбензол 	 Ионон А		CeHsJ С13^2оО	20 20	0,932	1113 1432		133	52,4	в в
Каприловая кислота 		С7Н15СООН	20	0,910	1331	-5,0	121	62,0	в
Капроновая кислота 		С5НЫСООН	20	0,929	1280	-5,0	119	65,8	в
Карвакрол 		СюН14О	20	0,976	1475	-5,0	144	47,1	в
Коричный альдегид 		С9Н8О	25	1,112	1554	-3,1	173	23,5	е
о-Крезол		С7Н8О	25	1,046	1506	-3,5	158	42,2	е
Кротоновый альдегид ....	с4н6о	20	0,856	1344	-4,0	150	64,6	в
^-Ксилол 		С3Н10	20	0,863	1340	-4,1	116	64,5	в
о-Ксилол		С3Н10	20	0,871	1360	-4,1	118	62,1	в
п-Ксилол 		С3Н1О	20	0,860	1330	—4,8	114	65,8	в
Линалоол 		с10н17он	20	0,863	1341		157	47,6	в
Малеиновая кислота 		С4Н4О4	20	1,068	1352	-3,8	144	51,2	Д
Масляная кислота		С3Н,СООН	20	0,959	1203	-4,8	115	72	в
Мезитилен 		СвН3(СН3)2	20	0,863	1362	-4,8	118	62,5	в
N-Метиланилин		c,h9n	20	0,984	1586		156	40,4	в
Метилацетат		СН3СООСН3	25	0,928	1154	-3,8	107	80,9	г
2-Метилбутанол		CSHUOH	30	0,806	1225		98,7	82,7	3
Метилгексалин 		С6Н19(СН3)ОН	22,5	0,913	1528		130	53,7	а
Метилгексилкетон 		СН3СОС3Н13	24	0,817	1324		108	69,8	а
Метилен бромистый		СН2Вг2	24	2,453	971		238	43,2	а
Метилен иодистый		CH2J2	24	3,233	977	-1,8	325	31,5	а
Метилен хлористый 		СН2С12	20	1,336	1092	-4,4	146	62,8	в
л-Метилизопропилбензол . . .	СН3С3Н4СН(СН3)2	28	0,857	1308		112	68,2	а
Метил иодистый		CH3J	20	2,279	834		190	63,3	в
Метиловый спирт		СН3ОН	20	0,792	1123	-3,3	88,9	100	в
Метиловый эфир л/-крезола . .	сн3с6н4осн3	26	0,976	1385		135	53,4	а
Метилсалицилат		С3Н4(ОН)СООСН3	28	1,180	1408		166	42,8	а
Метиловый эфир фенола (ани- зол) 		С6Н5ОСН3	26	1,138	1353		154	97,2	а
Метиловый эфир хлоруксус- ной кислоты 		СН2С1СООСН8	26	1,232	1331		164	45,8	а
Метилпропионат		С2Н5СООСН3	24,5	0,911	1215		111	74,3	а
Метилциклогексан		С7Н14	20	0,764	1247	-5,6	104	84	в
2-Метилциклогексанол ....	С7Н14О	25,5	0,922	1421		131	53,7	а
З-Метилциклогексанол ....	С7Н14О	25,5	0,914	1406		128	55,3	а
4-Метилциклогексанол ....	с,н14о	25,5	0,920	1387		128	56,6	а
2-Метилциклогексанон ....	С7Н12О	25,5	0,924	1353		125	59,1	а
4-Метилциклогексанон ....	С,Н12О	25,5	0,913	1348		123	60,3	а
238
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 20 (продолжение)
Жидкость	Химическая формула	и о	со 3	с, м/сек	Ас/Af, м/сек- град	pc, 103 г/см'Ъ-сек	Рад.. IO"12 см^/дин	Автор
Метилэтилкетон		С4Н8О	20	0,805	1207 -	-5,0	97,2	85,4*	В
Монометиловый эфир резорцина	С6Н4(ОН)ОСН3	26	1,145	1629		186	32,9	а
Монохлорнафталин		С10Н,С1	27	1,189	1462		174	39,3	а
Морфолин		C4H9NO	25	1,000	1442	-3,7	144	48,1	е
Муравьиная кислота		нсоон	20	1,216	1287		156	49,7	в
Никотин 		C10H14N2	20	1,009	1491	-5,0	150	44,5	в
Нитробензол		c6h5no2	20	1,207	1473	-3,8	178	38,2	в
Нитрометан		ch3no2	20	1,139	1346	-4,8	153	48,5	в
л«-Нитротолуол		CH3CeH4NO2	20	1,157	1489		172	38,9	в
о-Нитротолуол		ch8c6h4no2	20	1,163	1432		183	41,9	в
Нитроэтиловый спирт ....	no2c2h4oh	20	1,296	1578		204	30,9	в
Нонан		C9H20	20	0,738	1248	-4,4	92,1	87,0	в
1-Нонен		СдН18	20	0,733	1218		93,9	91,4	ж
н-Нониловый спирт		свн19он	20	0,828	1391	-4,3	115	62,5	в
Окись мезитила		C6H10O	20	0,85	1310		111	68,5	е
н-Октан		С8Н18	20	0,703	1197	-4,4	84,1	99,3	в
1-Октен		С8Н1б	20	0,718	1184		85	99,3	ж
н-Октил бромистый		С8Н17Вг	20	1,166	1182	-4,8	138	61,5	в
н-Октил хлористый		С8Н17С1	20	0,872	1280	-4,2	112	70	в
н-Октиловый спирт		С8Н17ОН	20	0,827	1358	-3,8	112	65,7	в
Олеиновая кислота (цис) . . .	^18^34^2	45	0,873	1333	-3,3	116	64,5	Д
Паральдегид 		СбН12О3	20	0,994	1204	-5,0	120	69,5	в
1-Пентадецен		С1бН30	20	0,780	1351		105	70,2	ж
Пентан		С5Н12	20	0,621	1008	-4,2	62,6	158	в
Пентахлорэтан 		С2НС15	20	1,672	1113		186	49,5	в
Перхлорэтилен 		СС12-СС12	20	1,614	1066		172	54,5	в
а-Пиколин		c5h4nch3	28	0,951	1453		138	49,9	а
^-Пиколин		ch3c5h4n	28	0,952	1419		135	52,2	а
Пинен 		Ci()H16	24	0,778	1247		109	73,3	а
Пиперидин		c5hun	20	0,860	1400		120	59,3	в
Пиридин		c6h5n	20	0,982	1445	-4,4	142	48,8	в.
Пировиноградная кислота . .	сн3сосоон	20	1,267	1471		186	36,5	в
Пропилацетат 		СН3СООС3Н7	26	0,891	1182		105	80,3	а
Пропил иодистый 		C3H7J	20	1,747	929	-4,0	162	66,3	в
Пропил хлористый 		С3Н7С1	20	0,890	1091	-4,4	97	94,4	в
н-Пропиловый спирт 		С3Н7ОН	20	0,804	•1223	-4,0	98,3	83,2	в
Пропионитрил 		C2H5CN	20	0,787	1271		100	78,7	в
Пропионовая кислота ....	С2Н5СООН	20	0,992	1176	-5,0	117	72,1	в
Псевдобутил-л«-ксилол ....	С12Н18	20	0,868	1354		118	62,5	в
Псевдокумол 		С9Н12	20	0,876	1368		198	61	в
Ртуть 		Hg	20	13,595	1451	-0,46	1972	3,42	б
Салициловый альдегид ....	С6Н4(ОН)СНО	27	1,166	1474		172	39,5	а
Сероуглерод 		cs2	20	1,263	1158	-3,2	146	59,0	б
Тетрабромэтан 		С2Н2ВГ4	20	2,963	1041		308	35,5	в
Тетралин 		СюН12	20	0,967	1492	-4,5	144	46,5	в
Тетранитрометан 		cn4o8	20	1,636	1039	-4,0	170	56,6	в
Тетрахлорэтан 		С2Н2С14	20	1,6	1171		187	45,6	в
£ 1. Скорость звука в жидкостях
239
Таблица 20 (продолжение)
Жидкость	Химическая формула	Эо	8ж?/а ‘В	с, м/сек.	Дс/Д/, м/сек •град	уэо-кпо/г е01	со О S —	Автор
Тетрахлорэтан 		C2H2CI4	28	1,578	1155		182	48,6	а
Тетрахлорэтилен 		СС12=СС12	28	1,623	1027		167	58,4	а
Тетраэтиленгликоль		CgHigOs	25	1,123	1586	-3,0	178	35,4	е
Тиоуксусная кислота ....	C2H4OS	20	1,064	1168		124	68,9	в
Тиофен 		C4H4S	20	1,065	1300	-4,2	138	55,7	в
Л1-Толуидин		c7h9n	20	0,989	1620		160	38,6	в
о-Толуидин		c7h9n	20	0,998	1634		163	37,5	в
Толуол 		C7H8	20	0,866	1328		115	65,5	в
1-Тридецен 		C13H26	20	0,767	1313		101	75,5	ж
Триметиленбромид 		СдН6ВГ2	23,5	1,977	1144		226	38,6	а
Триолеин 		СзН5(С18Н33О2)3	20	0,920	1482		131	53,3	в
1,2,4-Трихлорбензол		C6H3C13	20	1,456	1301		189	40,6	в
Трихлорэтилен 		CHC1=CC12	20	1,477	1049	-4,4	155	61,7	в
Триэтиленгликоль		С6Н14О4	25	1,123	1608	-3,8	181	34,4	е
Уксусный ангидрид		(СН3СО)2О	24	1,075	1384		149	48,6	а
1-Ундецен		СцН22	20	0,752	1275		95,8	81,8	ж
Фенилгидразин 		c6h8n2	20	1,098	1738		191	30,2	в
Фенилгорчичное масло ....	c6h5ncs	27	1,131	1412		160	48,0	а
у-Фенилпропиловый спирт . .	с9н„он	30	0,994	1523		151	43,5	3
{З-Фенилэтиловый спирт . . .	с8н9он	30	1,012	1512		152	43,5	в
Формамид		hconh2	20	1,139	1550		177	36,5	в
Фумаровая кислота		С4Н4О4	20	1,051	1303	-3,5	137	56	Д
Фуриловый спирт		С5нво2	25	1,135	1450	-3,5	165	41,9	е
Хинальдин		c19h9n	20	1,069	1575		168	37,7	в
Хинолин		c9h7n	20	1,093	1600	-4,8	175	35,8	в.
Хлорбензол		CeH5Cl	20	1,107	1291	-4,4	143	54,1	в
а-Хлорнафталин		c10H7ci	20		1481				в
Хлороформ		СНС13	20	1,489	1005	-3,6	149	66,5	в
л/-Хлортолуол		С7Н7С1	20	1,070	1326		142	53,1	в.
о-Хлортолуол		С7Н7С1	20	1,085	1344		146	50,9	в
п-Хлортолуол		С7Н7С1	20	1,066	1316		140	54,8	в
Циклогексан		С6Н12	20	0,779	1284	-4,0	100	78,2	в.
Циклогексанол		С6Н12О	20	0,962	1493	-4,9	144	46,5	в
Циклогексанон		С6Н10О	20	0,949	1449	-5,4	138	50,2	в
Циклогексен 		C9Hio	20	0,811	1305	-5,4	106	72,5	в
Циклогексиламин		CcH13N	20	0,869	1435		125	55,8	в
Циклогексил хлористый . . .	С6НПС1	20	0,937	1319	-4,8	123	59	в
Циклопентадиен 		С5нв	20	0,805	1421		114	61,5	в
Циклопентанон		С5Н8О	24	0,948	1474		140	48,6	а
Цитраль		CjoHleO	20	0,895	1442	-3,8	129	53,7	в
Четыреххлористый углерод . .	СС14	20	1,595	938	-3,0	150	71,4	в
Элаидиновая кислота ....	С17Н33СООН	45	0,873	1346	-3,5	118	63,2	Д
Энантовая кислота 		С6Н13СООН	20	0,922	1312	-5,0	121	63,0	в
Этилацетат 		СН3СООС2Нб	20	0,900	1176		106		в
Этилбензиланилин		c16h17n	20	1,029	1586		163	39,2	в
Этилбензол 		с6н5с2н5	20	0,868	1338	-4,4	116	64,4	в
Этил бромистый		С2Н5Вг	28	1,428	892		127	88,1	а
240
Глава IV, Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 20 (продолжение)
Жидкость	Химическая формула	и о	со «V	с, м/сек	Ьс/М, м/сек • град	рс, 103, г/смЪ’сек	7	1 Автор
Этилбутират 		С3Н7СООС2Н5	23,5	0,877	1171		103	83,2	а
Этиленгликоль 		С2Н6О2	20	1,115	1616		180	29,1	в
Этил иодистый 		C2H6J	20	1,940	869		168	68,2	в
Этилкаприлат 		СН3(СН2)6СООС2Н5	28	0,872	1263		110	71,9	а
Этиловый спирт 		С2Н5ОН	20	0,789	1180	-3,6	93	91,1	в
Этиловый эфир диэтиленгли-								
коля 		С3Н14О3	25	0,988	1458		144	47,6	е
Этиловый эфир о-крезола . .	С6Н4(СН3)ОС2Н5	25	0,944	1315		124	61,2	а
Этиловый эфир фенола (фене-								
тол) 		С3Н5ОС2Н5	26	0,774	1153		89	97,2	а
Этиловый эфир хлоруксусной								
кислоты 		СН2С1СООС2Н5	25,5	1,160	1234		143	56,6	а
Этилпропионат 		С2Н5СООС2Н5	23,5	0,884	1185		105	80,6	а
Этилфенилкетон 		Свн10о	20	1,009	1498		151	44,1	в
Этилформиат		НСООС2Н5	24 1	1,103	1721		190	30,7	а
а—Партхасаратхи [1518, 1521 — 1525, 1530, 1533]; б—Фрейер, Хаббард и Эндрюс [663]; в—Шаафе [1816, 1820, 1825, 1826];
г—Зейфен [191 0]; д—Баккаредда и Джакомини [131]; е—Уиллард [2143]; ж—Лагеман, Мак-Миллан и Вузли [1168]; з—Вейсслер [2127].
исследовал Рандалл [1668] (см. фиг. 269),, а так-
же Хойзингер [3015] и Сингх [1938].
Для выяснения вопроса о наличии аномалии
температурной зависимости скорости звука в
этиленгликоле (в связи с обнаруженной Крау-
сом и Лейденфростом1) аномалией температур-
ного коэффициента теплопроводности гликоля),
Альтенбург [4578] измерил эту зависимость
в диапазоне температур 20—70° С. Ход темпера-
турного коэффициента скорости оказался со-
вершенно равномерным; в связи с этим весьма
сомнительно наличие аномалии и в температур-
ной зависимости теплопроводности, поскольку
последняя является функцией скорости звука.
В табл. 21 приведены значения скорости звука
и сжимаемости для различных масел, измерен-
ные Панчоли, Панде и Партхасаратхи [1498,
1499, 1503] (см. также Зри [4158]).
Укажем еще на следующие измерения ско-
рости звука в органических жидкостях: изме-
рения Лагемана, Эванса и Мак-Миллана, [3358]—
в 25 галоидных соединениях, Лагемана, Мак-Ле-
роя и Милнера [3360]—в эфирах уксусной
кислоты, Лагемана, Мак-Миллана и Вулфа [3362,
3461]—в 34 органических жидкостях при измене-
1) W. Kraus, Zs. angew. Phys., 1, 173 (1948);
W. L e i d e n f г о s t, Zs. VDI, 93, 1128 (1951).
нии температуры от Одо60°С, Вейсслера—в по-
лиметилсилоксанах [4377], в галоидных соедине-
ниях [4376, 4379], в циклических соединениях
[4378], Вейсслера и Дель-Гроссо [4386]—в произ-
водных ацетилена. Лагеман с сотрудниками про-
изводили также измерения скорости звука в ал-
киларилкетонах [4829], в рядах алкилацетатов
[3360], а также в рядах алкилфенилкетонов
и алкил-я-ксилилкетонов [3361]. Температур-
ная зависимость скорости звука в некоторых
одноатомных спиртах была измерена Иянгаром
[3123] в температурном диапазоне между 20
и 80° С; во всех случаях было найдено значение
3 м/сек-град. Иттербек и Бок [965, 3109] из-
меряли скорость звука и сжимаемость в СС14,
(С2Н5)2О, CS2, С6Н6 и С7Н8 в диапазоне от точки
плавления до точки кипения.
При рассмотрении приведенных в табл. 20
значений скорости звука для 234 жидкостей
возникает вопрос о наличии и характере связи
между скоростью звука или сжимаемостью и хи-
мическим строением жидкости. Уже в 1935 г.
Бергман и Енш [245] указали на некоторые
такие связи главным образом для гомологиче-
ских рядов предельных углеводородов и одно-
атомных спиртов. Партхасаратхи в целом ряде
работ подробно рассмотрел этот вопрос [1518,
1521—1523, 1525, 1530, 1533, 1535]. В послед-
$ 1. Скорость звука в жидкостях
241
Таблица 21
ПЛОТНОСТЬ Р, СКОРОСТЬ ЗВУКА с, ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВ-
ЛЕНИЕ рс и адиабатическая сжимаемость (ЗаДо для
РАЗЛИЧНЫХ МАСЕЛ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ t
(по измерениям Панчоли, Панде и Партхасаратхи)
Масло	t	8Ж?/2 ‘d	с, м/сек	pc, 103 г/см2 .сек	О £ — 3 ах
Акулья ворвань . .	32,5	0,915	1275	117	66,6
Анисовое масло . . .	2 8,	0,981	1451	142	61,8
Арахисовое масло Вербеновое ост-инд-	31,5	0,914	1562	143	44,4
ское масло ....	29	0,853	1323	113	67,9
Веретенное масло . .	32	0,905	1342	121	62,3
Газолиновое »	. .	34	0,803	1250	100	70,8
Гераниевое »	. .	27	0,861	1192	103	82,8
Горчичное	»	. .	31,5	0,904	1825	165	33,6
Иононовое »	. .	34	0,925	1331	123	61,8
Кассиевое »	. .	28,5	1,059	1460	154	44,8
Кедровое	»	. .	29	0,910	1406	128	57,6
Керосин 	 Кокосового ореха	34	0,825	1295	107	74,5
масло 		31,5	0,916	1490	136	49,8
Ксанторидзевое масло	29	0,888	1394	124	58
Кунжутное	» Куркума аромати-	32,5	0,916	1432	131	53,9
ческая 		32,5	0,895	1349	93,9	62,1
Куркума зедоария	32	0,871	1293	112	69,6
Лавандовое масло . .	28,5	0,924	1310	121	62,9
Лимонное	»	. .	29	0,890	1076	95,7	98,2
Линалооловое »	. .	32	0,884	1397	123	58,7
Льняное	»	. .	31,5	0,922	1772	163	34,9
Оливковое »	. .	32,5	0,904	1381	125	58,7
Парафиновое »	. .	33,5	0,835	1420	186	61
Пачули	»	. . Померанцевой корки	27,5	0,958	1266	121	65,9
эфирное масло . . Сандалового дерева	29	0,915	1300	119	65,5
эфирное масло . .	34	0,963	1454	140	49,7
Сосновое »	. .	31	0,960	1468	151	48,9
Спермацетовое масло	33	0,878	1210	106	76,8
Сурепное	»	30,8	0,912	1450	132	52,7
Терпентинное » Т рансформаторное	27	0,893	1280	114	68,4
масло 		32,5	0,895	1425	128	55,8
Эвкалиптовое масло	29,5	0,906	1276	116	73,1
нее время тот же вопрос разбирался в работах
Паршада [1508], Лагемана и Данбара [1167],
Баккаредда и Джакомини [129—131] и особенно
16 Л. Бергман
у Шаафса [1816—1823]. Ниже обсуждаются
основные результаты этих работ.
В табл. 22—26 приведены данные для со-
единений, принадлежащих к нескольким гомо-
логическим рядам. Из рассмотрения этих таб-
лиц следует, что, помимо двух первых членов,
в табл. 24 и 26 значения с и рад. изменяются регу-
лярно в зависимости от величины молекулы.
Таблица 22
ПЛОТНОСТЬ Р, СКОРОСТЬ ЗВУКА с И АДИАБАТИЧЕСКАЯ
СЖИМАЕМОСТЬ рад ДЛЯ НАСЫЩЕННЫХ УГЛЕВОДОРО-
ДОВ СпН2п+2 ПРИ 20° С
(по Шаафсу)
Жидкость	Химическая формула	р, г/см*	С, м/сек	Рад., 1 0 12 см2/дин
Пентан 		С5н12	0,621	1008	158,4
Гексан 		Свн14	0,654	1083	130,4
Гептан 		С7н1в	0,684	1162	108,0
Октан		С8н18	0,703	1197	99,3
Нонан		С9Н20	0,738	1248	87,0
Таблииа 23
ПЛОТНОСТЬ Р, СКОРОСТЬ ЗВУКА с И АДИАБАТИЧЕСКАЯ
СЖИМАЕМОСТЬ рад> ДЛЯ 1-ОЛЕФИНОВ Спн2п ПРИ 20° С
(по Лагеману, Мак-Миллану и Вузли)
Жидкость	Химическая формула	Р> о г/см*	с, м/сек	Рад., I О”12 см2 [дин
1-Гептен		С7 н14	0,699	1128	112,3
1-Октен		С8 Б1б	0,718	1184	99,3
1-Нонен		С9 н18	0,733	1218	91,4
1-Децен		СюН2о	0,743	1250	86,1
1-Ундецен ....	СцН22	0,752	1275	81,8
1-Тридецен . . .	СхзЩб	0,767	1313	75,5
1-Пентадецен . .	С15Н30	0,780	1351	70,2
На основании своих исследований Партха-
саратхи [1535] пришел к следующим выводам:
1. Скорость звука в ароматических соеди-
нениях обычно выше, чем в алифатических,
хотя первые имеют большую плотность. Примеры:
бензол (С6Н6, с=1326 м/сек) и гексан (СбН14,
с=1083 м/сек), ксилол (С8Н10, £7=1340 м/сек)
и октан (С8Н18, с=1197 м/сек).
242
Глава IV. 'Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 24
ПЛОТНОСТЬ О, СКОРОСТЬ ЗВУКА с и адиабатическая
СЖИМАЕМОСТЬ (5ад. для ОДНОАТОМНЫХ СПИРТОВ
спн2п+1он ПРИ 20°с
(по Шаафсу)
Жидкость	Химическая формула	О г/сж2 3	м/сек	Рад., Ю-12 см^/дин i
Метиловый спирт	СН3ОН	0,792	1123	100,1
Этиловый	»	С2Н5ОН	0,789	1180	91,1
«-Пропиловый »	С3Н7ОН	0,804	1223	83,2
«-Бутиловый »	С4Н9ОН	0,810	1268	76,9
«-Амиловый - »	с6нпон	0,816	1294	73,2
«-Гексиловый »	свн13он	0,820	1322	69,8
«-Гептиловый »	с7н15он	0,823	1341	67,6
«-Октиловый »	с8н17он	0,827	1358	65,7
«-Нониловый »	с9н19он	0,828	1391	62,5
«-Дециловый »	с10н21он	0,829	1402	61,4
«-Додециловый »	с12н25он	0,832	1432	58,6
Таблица 25
ПЛОТНОСТЬ Р, СКОРОСТЬ ЗВУКА с И АДИАБАТИЧЕСКАЯ
СЖИМАЕМОСТЬ рад. для жирных кислот слн2„о2
ПРИ 20° С
(по Шаафсу)
Жидкость	Химическая формула	р, г/см3	С, м/сек	Рад., Ю-12 см^/дин
Муравьиная кис-				
лота .....	нсоон	1,216	1287	49,7
Уксусная кислота	СНзСООН	1,049	1150	72,1
Пропионовая »	С2Н5СООН	0,992	1176	73,0
Масляная »	С3Н7СООН	0,959	1203	72,0
Валериановая »	С4Н9СООН	0,942	1244	68,7
Капроновая »	с5нпсоон	0,929	1280	65,8
Энантовая »	С6Н13СООН	0,922	1312	63,0
Каприловая »	С7Н15СООН	0,910	1331	62,0
2. С увеличением длины углеродной цепи
молекулы увеличивается и скорость звука; при-
мером могут служить данные таблиц 22—26.
3. В сложных эфирах при увеличении длины
углеродной цепи спиртового радикала наблю-
дается уменьшение скорости звука.
4.,Замещение в соединении более легкого
атома более тяжелым приводит к уменьшению
Таблица 26
ПЛОТНОСТЬ Р, СКОРОСТЬ ЗВУКА с И АДИАБАТИЧЕСКАЯ
СЖИМАЕМОСТЬ раДе ДЛЯ ИОДИСТЫХ АЛКИЛОВ ПРИ 20° С
(по Шаафсу)
Жидкость		Химическая формула	Р» г/см3	м/сек	РадДО-12 см^/дин
Иодистый	метил	CH3J	2,279	834	63,3
»	этил	C2H5J	1,940	869	68,2
»	пропил	C3H7J	1,747	929	66,3
»	«-бутил	C4H9J	1,617	977	65,0
»	«-гексил	6-eHi3J	1,441	1081	59,5
скорости звука. Примеры: хлороформ (СНС13,
с= 1005м/сек) и бромоформ (СНВг3, £=928 м/ceiV^
метиленхлорид(СН2С12, с =1092 м/сек) и метилен-
бромид (СН2Вг2, £=971 м/сек)\ дихлорэтан
(С2Н4С12, с=1240 м/сек) и дибромэтан (С2Н4Вг2,
с=1009 м/сек). Дальнейшее замещение легких
атомов более тяжелыми атомами того же рода вы-
зывает дальнейшее уменьшение скорости звука.
Примеры: метиленхлорид (СН2С12, с~ 1092 м/сек),
хлороформ (СНС13, с=1005 м/сек) и четырех-
хлористый углерод (СС14, £=938 м/сек).
5.	В очень вязких жидкостях скорость звука
больше, чем в менее вязких. Так, например,
в этиленгликоле (С2Н6О2, с=1616 м/сек) скорость
звука больше, чем в менее вязком этиловом спир-
те (С2Н5ОН, с=1180 м/сек).
6.	В структурных изомерах скорости звука
различны (см. табл. 27). Наибольшая скорость
звука всегда наблюдается в ортосоединениях;
в соединениях с линейной (нормальной) угле-
родной цепью скорость звука также всегда боль-
ше, чем в изосоединениях (с разветвленной цепью)
(см. также Баккаредда [2364]).
7.	Замена в простом или сложном эфире
радикала этила метильной группой, несмотря
на укорочение цепи, приводит к увеличению
скорости звука. Примерами служат этиловый
эфир хлоруксусной кислоты (с=1234 м/сек) и ме-
тиловый эфир этой же кислоты (£=1331 м/сек),
этиловый эфир крезола (£=1315 м/сек) и его
метиловый эфир (с=1385 м]сек), диэтиловый
(£=1376 м)сек) и диметиловый (£=1469 м/сек)
эфиры адипиновой кислоты.
8.	Введение двойной связи уменьшает ско-
рость звука. Это видно на примере дихлорэти-
лена (СНС1=СНС1, £=1025 м/сек) и тетрахлор-
этана (СНС12—СНС12, £=1155 м/сек), хотя,
§ 1. Скорость звука в жидкостях
243
Таблица 27
ПЛОТНОСТЬ р, СКОРОСТЬ ЗВУКА с И АДИАБАТИЧЕСКАЯ
СЖИМАЕМОСТЬ рад. ИЗОМЕРОВ ПРИ 20° С
(по Шаафсу)
Жидкость	Химическая формула	р, г[см%	с, м/сек	Рад.,1 О'12 см^/дин
н-Октан		С8Н18	0,703	1197	99,3
Изооктан ....	»	0,691	1111	117,4
н-Пропиловый				
спирт 		С3Н7ОН	0,804	1223	83,2
Изопропиловый				
спирт 		»	0,786	1170	93,0
н-Бутиловый спирт	С4Н9ОН	0,810	1268	76,9
Изобутиловый »	»	0,802	1222	83,6
/у/ре/л-Бутиловый				
спирт 		»	0,789	1155	95,0
о-Ксилол ....	С6Н4(СН3)2	0,871	1360	62,1
л/-Ксилол ....	»	0,863	1340	64,5
/?-Ксилол ....	»	0,860	1330	65,8
о-Толуидин . . .	c6h4ch3nh2	0,998	1634	37,5
м-Толуидин . . .	»	0,989	1620	38,6
Псевдокумол . .	СвВ3(СН3)3	0,876	1368	61,0
Мезитилен . . .	»	0,863	1362	62,5
согласно выводу 4, следовало бы ожидать обрат-
ного эффекта.
9.	В полярных жидкостях скорость звука
обычно больше, чем в аналогичных неполярных
жидкостях. Примером могут служить бензол
{с=1326 м/сек) и нитробензол (с=1473 м/сек),
а также циклогексан (с=1284 м/сек) и циклогек-
санон (с=1449 м/сек).
Недавно Паршад [1513] попытался дать объяс-
нение обнаруженным Партхасаратхи зависимос-
тям между скоростью звука и химическим строе-
нием веществ. Согласно Паршаду, при изменении
химического строения жидкости первичным яв-
ляется изменение сжимаемости, • а не изменение
скорости звука. Так как сжимаемость р жидко-
сти зависит от молекулярных сил притяже-
ния или отталкивания, являющихся в основном
электрическими силами, то ясно, что р будет тем
меньше, чем больше силы сцепления, т. е. чем
меньше расстояния между отдельными моле-
кулами. Этим объясняется и влияние дипольных
моментов на сжимаемость жидкости и на скорость
звука. Далее Паршад указывает, что ассоциация
молекул также может вызвать изменение ско-
рости звука, поскольку образование димерных
молекул или ассоциация их в большие компле-
ксы обусловливает увеличение сжимаемости. Как
известно, вода является сильно ассоциированной
жидкостью и степень ассоциации ее уменьшается
при нагревании. Поэтому при повышении тем-
пературы сжимаемость воды уменьшается, а
скорость звука растет, на что мы уже указывали
выше в этом пункте (см. также п. 6 настоящего
параграфа). Наконец, Паршад дает еще следую-
щие правила: увеличение магнитной восприим-
чивости отвечает повышению скорости звука
и понижению сжимаемости; жидкости с высокой
температурой кипения и большой теплотой
парообразования обнаруживают болыцую ско-
рость звука; увеличение числа групп ОН в мо-
лекулах вызывает уменьшение скорости звука.
Мы не можем, сейчас подробно входить в рассмо-
трение этих пока еще недостаточно обоснованных
правил и отсылаем читателя к оригинальной
работе.
Большим шагом, вперед в рассматриваемой
области являются последние работы Шаафсаг
который дает формулы, связывающие скорость
звука с величинами, характеризующими хими-
ческую структуру жидкости,—молекулярным ве-
сом, размером молекул, плотностью и т. д.* Шаафе
[1816, 1818, 1819] исходит в своих рассуждениях
из уравнения состояния Ван-дер-Ваальса
Qp+^yV-b)=RT. [(180)
Согласно достоверным опытным данным, при ком-
натной температуре и нормальном давлении
и при учете зависимости параметров от плотно-
сти это уравнение применимо почти ко всем ор-
ганическим жидкостям. Из него следует, что
^ = (М/Р)—& - ~М*а'	981)
где вместо молярного объема V введены моле-
кулярный вес М и плотность р. Отсюда, диффе-
ренцируя по р и используя выражение для
квадрата адиабатической скорости звука с
	(182)
получаем следующую формулу:
[ Л	-I
U(M/P)-6]21 р2 ^AdpAJ
А42 [2аР4 Р2 Gp)t]} *
16»
244
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Исключая при помощи уравнения (18J) вели-
чину а, получаем
f RT ГМ	1
Ц(М/Р)-6р L Р2 + UpAJ
• 2RT 2р\_____ё_(да\ 1
M — bp	р ) М2 kdp/rj
(183)
Здесь Ь—учетверенное значение объема, занимае-
мого молекулами. Для атмосферного давления
в формуле (183) можно пренебречь величинами р
и (да/др)т. Можно показать (см. [1818]), что
{дЬ/друт в первом приближении равно —у р- •
Следовательно,
у	2
<184>
откуда для скорости звука получаем формулу
c==]/^Z_f	.	(185)
f М—Ьр\М — bp	J	'	'
Формулы (184) и (185) дают количественное соот-
ношение между скоростью звука и величинами
х, М, b и р, определяющими химическую струк-
туру жидкости. Отвлекаясь от температурной
зависимости (все измерения скорости звука с
могут производиться при комнатной темпера-
туре), получаем в общем виде
c2 = f^, М, &, р).	(186)
Для малых измерений аргументов
de2 =	d^ + ^-dM + J2 db + J2 dp.
дъ 1 дМ 1 db 1 др r
(187)
Вычисление частных производных из формулы
(184) дает
с2 7Ьр—5М
М — bp 6Ьр — 5М
dM +
. с2 6Ьр — 4М
+ &р 6&р—5Л1 Р
с2	6&р—4М .
М —бр'ббр—5М °
(188)
Отсюда можно сделать следующие важные
заключения о зависимости скорости звука
ют химического строения соответствующего
вещества:
а)	увеличение отношения удельных тепло-
емкостей приводит к увеличению скорости звука;
б)	увеличение молекулярного веса обуслов-
ливает уменьшение скорости звука;
в)	увеличение молекулярного объема (про-
порционального величине Ь) ведет к увеличению
скорости звука;
г)	увеличение плотности также вызывает
увеличение скорости звука.
Отсюда вытекают следующие подтверждения
и исправления выводов Партхасаратхи, приведен-
ных выше в этом пункте.
К выводу 1. Скорость звука во многих арома-
тических соединениях больше, чем в алифати-
ческих, именно потому, что плотность первых
больше, чем плотность вторых.
К выводу 2. Увеличение скорости звука
обусловливается не столько увеличением длины
углеродной цепи молекул, сколько увеличением
их объема.
К выводу 4. Не только введение более тяже-
лого атома, но и замена атома более тяжелым
атомным комплексом (увеличение молекуляр-
ного веса) вызывает уменьшение скорости звука.
Однако этот эффект может быть замаскирован
другими.
К выводу 7. Увеличение скорости звука
в сложных и простых эфирах при замене радикала
этила метилом вызывается не укорочением цепи,
а увеличением плотности.
Учитывая, что входящая в формулу (186)
плотность р определяется молекулярным весом М
и молярным объемом V, можно, согласно Шаафсу
[1819], дать следующую более удобную формулу
для скорости звука:
c2 = f(x, М, b, V).	(189)
Тогда вместо формулы (184) получаем
2 _ ^RT г 1/3__________2	1	/ j до)
6 “ М L[1-(W)]2	1—(6/V) J ’ k '
а вместо (188) находим полный дифференциал
в виде
de2
TTv1^')rdb-
Если обозначить число молекул в граммоле-
куле через Ж, то масса молекулы будет равна
Л4/Ж, объем молекулы равен b№NL, а величина
элементарной области, занимаемой одной моле-
кулой, будет равна /3=У/Ж. Таким образом,
молекулярный вес выражает массу молекул,
§ 1. Скорость звука в жидкостях
245
величина b—объем молекул, а молярный объем
дает меру расстояний между молекулами. Со-
гласно формуле (190) или (191), распространение
звукового импульса происходит тем медленней,
чем больше масса молекул и чем больше расстоя-
ния между ними, и тем быстрее, чем больше
объем молекул. При этом решающую роль
играют изменения b и V. Так, например, большая
скорость звука в нитробензоле (1477 м/сек)
и анилине (1659 м/сек) по сравнению со скоростью
звука в бензоле (1333 м/сек) обусловлена увели-
чением объема молекул, в то время как Партха-
саратхи объясняет эту разницу дипольными
моментами. Далее, скорость звука в бромоформе
(928 м/сек) меньше скорости звука в хлорофор-
ме (1005 м/сек) вследствие значительного умень-
шения элементарной молекулярной области, а не
в результате увеличения молекулярного веса.
Обнаруженная Шаафсом зависимость скорости
звука от межмолекулярных расстояний согласует-
ся с теоретическими соображениями Киттеля
[ 1049], рассчитавшего скорость звука в жидкостях
исходя из отношения свободных молярных объе-
мов, установленного Эйрингом с сотрудниками.
Согласно Шаафсу [1819], из двух жидкостей
с близкими молекулярными весами скорость звука
больше в более плотной жидкости. В табл. 28
можно найти подтверждающие это положение
примеры. Правда, одновременно с плотностью
Таблица 28
ПЛОТНОСТЬ Р, молекулярный1? ВЕС м и СКОРОСТЬ
ЗВУКА с В ВЕЩЕСТВАХ С БЛИЗКИМИ МОЛЕКУЛЯРНЫМИ
ВЕСАМИ ПРИ 20° С
(по Шаафсу)
Жидкость	Химическая формула	г/см*	М	с, м[сек
Этиловый спирт Муравьиная кис-	С2Н5ОН	0,789	46	1173
лота 		нсоон	1,220	46	1299
Диэтиловый эфир	с4н10о	0,714	74	1012
н-Бутиловый спирт	С4Н90Н	0,804	74	1265
Изоамиловый » Пировиноградная	с6нпон	0,815	88,1	1267
кислота ....	СН3СОСООН	1,267	88	1471
Толуол 		С7Н8	0,876	92	1328
Глицерин ....	СзН8О3	1,260	92	1923
н-Октан	 Цитраконовый ан-	С8н18	0,702	114,1	1192
гидрид ....	с5н4о3 .	1,250	114	1414
Мезитилен . . .	СвН3(СН3)2	0,860	120,1	1358
Ацетофенон . . .	C6H5COCHj	1,030	120	1550
здесь изменяется и молярный объем,, однако»
в относительно меньшей степени. Наконец, если
в результате замещения одного атома или целой
атомной группы увеличение плотности вещества
значительно превышает увеличение молекуляр-
ного веса, то скорость звука возрастает. Напри-
мер, при замене в этиловом спирте (С2Н5ОН,
р=0,789, с= 1173 м)сек) атома Н при вторичном
углеродном атоме группой NO2 получается
нитроэтиловый спирт (NO2C2H4OH, р= 1,296,
с=1578 м/сек). При этом наблюдается наиболь-
шее увеличение скорости звука (на 34,5%)
из известных изменений, вызываемых заменой
всего лишь одной группы. При переходе от бензо-
ла (С6Н6, р=0,878, (=1326 м/сек) к анилину
(C6H5NH2, р= 1,022, с~ 1656 м}сек) группа NH2
вызывает увеличение скорости звука на 328 MjceKT
а при переходе от ацетона (СН3СОСН3, р=0,792,.
67=1192 м/сек) к пировиноградной кислоте
(СН3СОСООН, р= 1,267, с—1471 м)сек) группа
СООН обусловливает увеличение скорости звука
на 279 м/сек.
Для суждения о том, произойдет ли при пере-
ходе от одного вещества к другому увеличение
или уменьшение скорости звука, Шаафе дает
следующее нер авенство:
+	(192)
М b ‘ р ’	\	/
при этом если относительное изменение молеку-
лярного веса меньше суммы изменений, стоящей
в правой части (192), то скорость звука увеличи-
вается; в противном случае она уменьшается.
В формулы (184) и (185) входит величина Ь,
обозначающая, как уже упоминалось вышег
учетверенное значение объема, фактически
занимаемого молекулами. Если Nl—число моле-
кул в граммолекуле, то формула
У 36
' 16rcML
(193')
дает радиус молекулы. В двух других работах
Шаафе [1816, 1818] исключает из формулы (193)
величину b при помощи формулы (185) и, таким
образом, находит соотношение между радиусом
молекулы г и скоростью звука с. После ряда
промежуточных преобразований получается
формула
г=а/-?—™ Г1	1 л I
У 16tWl р L	1 +	’
(194)
позволяющая рассчитать радиус молекулы
по скорости звука с, молекулярному весу М
и плотности жидкости р. Следует добавить, что
246
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
изотермическая скорость звука для простоты
заменена адиабатической, поскольку появляю-
щаяся при этом ошибка не превышает 3°/00.
Для иллюстрации практической примени-
мости формулы (194) может служить табл. 29,
в которой приведены рассчитанные по этой фор-
муле радиусы молекул нескольких жидкостей.
В предпоследнем столбце таблицы даны для
сравнения значения радиусов, вычисленные по
молекулярной рефракции Mr, согласно из-
вестной формуле
3
4tWl
3 n2D—lM
у 4tu7Vl n2D + 2 р ’
(195)
где по—оптический показатель преломления
для линии натрия. В последнем столбце таблицы
приведены значения, вычисленные по критиче-
ской температуре Tk и критическому давлению pk,
согласно формуле b=RTk/8pk.
Таблица 29
РАДИУСЫ МОЛЕКУЛ ПРИ 20° С, ВЫЧИСЛЕННЫЕ
ПО СКОРОСТИ ЗВУКА МОЛЕКУЛЯРНОЙ РЕФРАКЦИИ
И КРИТИЧЕСКИМ ДАННЫМ
(по Шаафсу)
ЖИДКОСТЬ	Химическая формула	с, м[сек	Радиус молекулы		
			по фор- муле (194) 		, 1 О'» см	
				по фор- муле (195)	« § ® о К О ф « С S’
Гептад ... . . Метиловый.	С7Н1в	1154	2,381	2,380	2,480
спирт . . . Четыреххло- ристый угле-	СН3ОН	1125	1,539	1,477	1,870
род ....	СС1*	943	2,065	2,183	2,325
Бензол ....	с6н6	1331	2,010	2,165	2,288
Хлорбензол . .	С6Н6С1	1287	2,117	2,301	2,430
Ацетон .... Диэтиловый ,	СО(СНз)2	1190	1,878	1,847	2,138
эфир ....	с4н10о	1012	2,106	2,084	2,368
Сероуглерод	cs2	1158	1,776	2,023	1,969
До сих пор принималось, что величина 6,
входящая в формулу (185), равна четырехкрат-
ному фактическому объему В молекул в одном
моле. Однако в жидкости имеют место не только
упругие соударения между молекулами; вслед-
ствие этого, как показал Шаафе [3961], отношение
b к В должно быть меньше 4. Это отношение
названо Шаафсом фактором соударений s. Таким
Образом,
b = sB.
Обозначим теперь через r=B)V отношение объ-
ема В, фактически занимаемого молекулами одно-
го моля, к молярному объему V (эту величину
будем называть плотностью заполнения про-
странства); тогда формула (190) примет вид
'ТНА-АУ	(“)
Г М \(1— rs)2 1—rs J	'	'
На фиг. 292 эта формула представлена графи-
чески для температуры 7^293° К=20° С при
разных значениях М в качестве параметра.
Ф и г. 292. Зависимость скорости зву-
ка с ддя некоторых гомологических
рядов углеводородов от произведе-
ния фактора соударений s и плотно-
сти заполнения пространства г.
Сверху вниз нанесены данные для следую-
щих рядов: этиленгликоли, одноатомные
спирты, жирные кислоты, 1-олефины, па-
рафины, алкилиодиды.
Поскольку для органических жидкостей отно-
шение х удельных теплоемкостей лежит между
1,0 и 1,5, кривые зависимости с от rs нанесены
в виде заштрихованных полосок. При увеличении
rs кривые монотонно поднимаются, стремясь
к бесконечности при rs=l. Если теперь нанести
на это семейство кривых ряды органических
соединений, производимые друг от друга добав-
лением или отнятием отдельных атомов или атом-
ных групп, то получим почти прямые линии,
идущие поперек семейства изомерных кривых
и стремящиеся сойтись при rs=l в области
около 1600 м)сек. Так как при переходе к высшим
гомологам в каждом ряду число атомов углерода
и водорода в молекуле возрастает, то общая
область сходимости определяется заполнением
пространства для углеводородов. Действительно,
согласно формуле (196), скорость звука при rs=l
обращается в бесконечность, в то время как опыт
§ 1. Скорость звука в жидкостях
247
Показывает, что кривые стремятся к конечному
значению Сса.
Чтобы представить скорость звука с в функ-
ции от заполнения пространства, необходимо
сделать определенные предположения о факторе
соударений s. Можно показать [3961], что вели-
чина s имеет тем меньшее значение, чем больше
объем V и чем большее число тяжелых атомов
или атомных групп содержится в органическом
соединении. При графическом изображении
соотношения с=/(г) гомологические ряды
образуют пучок параллельных прямых с посто-
янным наклоном IF. Таким образом, для органи-
ческих соединений, обладающих свойством об-
разовывать гомологические ряды, мы имеем
c =	(197)
Для определенно группы незамещенных угле-
водородов, а именно для циклических углеводо-
родов с нулевым дипольным моментом, можно
положить фактор соударений равным sn = 2,85
(см. ниже в этом пункте). Так как для этих
веществ с0 = 0, то
Г = Соо sn= 1600-2,85 = 4450 м/сек. (198)
Таким образом, формула (197) перейдет в сле-
дующую:
С = c^snr - Со = COOS„ (г - г0) =
=	(199)
Выражение, в фигурных скобках можно рас-
сматривать как фактор соударений s произволь-
ного вещества, измеренный по фактору соуда-
то, согласно формуле (200), должна уменьшиться
и скорость звука. Это видно, если переписать
формулу (200) в виде
в — CqqS .	(200а)
Опыт не обнаруживает пропорциональности
между убыванием скорости звука и убыванием
плотности, обусловленными увеличением темпе-
ратуры; это значит, что фактор соударений s
также должен убывать при повышении темпера-
туры. Это понятно, так как при возрастании
температуры увеличивается степень взаимного
проникновения потенциальных полей молекул,
обусловливающих неупругость соударений.
Для доказательства наличия температурной
зависимости фактора соударений Сетт [4069]
связал формулу (200) с формулой Рао (213)
и получил формулу1)]
s=K(1-S°’s'	<201>
где К—характерная константа, a Tk—критиче-
ская температура. Формула (201) хорошо оправ-
дывается на опыте.
Остается подробнее изучить зависимость
между с и В, а именно соотношение
c = W-y.	(202)
По этому поводу Шаафе [1821, 1822] высказал
следующие соображения. Если взять произве-
дения скорости звука с и молярного объема
V, например, для трех веществ—бензола (СвН6),
Таблица 30
СВЯЗЬ МЕЖДУ ПРОИЗВЕДЕНИЕМ eV И ЧИСЛОМ АТОМОВ ВОДОРОДА
(по Шаафсу)
Вещество	Химическая формула	eV	Д (eV)	Разница в числе атомов Н
Бензол 	 Циклогексен	 Циклогексан		с6нв С6Н10 С6Н12	118-ЮЭ 4 1 132-104 | 1 138,3-104 J	14'104 1(20,3-104 б,з-ю4г	4 1 6 2 J
рений sn для определенных простых углеводоро-
дов. Тогда
с = Соовг,	(200)
или скорость звука пропорциональна произве-
дению фактора соударений s, характеризующего
степень упругости соударений, и плотности
заполнения пространства г.
Так как при повышении температуры
плотность заполнения пространства уменьшается,
циклогексена (С6Н10) и циклогексана (С6Н12),
представляющих собой шестичленные кольца
с одинаковым числом атомов углерода, но раз-
ным числом атомов водорода, то разница между
этими произведениями будет пропорциональна
числу атомов водорода (см. табл. 30). Поэтому
Э В формуле Сетта имеются еще и другие члены,
зависящие от Т1Т^\ согласно Шаафсу [3961], ими
можно пренебречь.
248
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
можно предположить, что существует общее
соотношение
eV = const 3 (гЛ)р	(203)
i
где z—число так называемых атомных объемов
А на моль вещества с номером i. Сравнение
соотношений (203) и (202) показывает, что
В = 2(гЛ)р	(204)
т. е. объем, фактически занимаемый молекулами
в одном моле, состоит из суммы этих атомных
B=E(zA)i
Ф и г. 293. Зависимость произведения скорости звука с и молярного
объема V от молекулярного объема В для 94 различных соединений
углерода с Н, О, N и С1.
объемов. Так как атомный объем находится
в тесной связи с силами притяжения и отталки-
вания между атомами, то Шаафе считает целесо-
образным заменить термин «атомный объем»
термином «атомное слагаемое».
Отличное совпадение соотношения (203)
с опытными данными видно из фиг. 293, на кото-
рой нанесены значения произведения скорости
звука с и молярного объема V в зависимости
от молекулярного объема В=^(гА){ для 94
i
различных соединений углерода с элементами
Н, О, N и С1. Все значения лежат на прямой,
проходящей через начало координат, наклон
которой относительно оси абсцисс дает величину
постоянной W в соотношении (202).
Если еще учесть, что молекулярный вес М
можно заменить суммой атомных весов G;,
то, согласно Шаафсу [1822], получим для ско-
рости звука формулу
2
(205)
/ । (2^)г
Таким образом, для нахождения скорости звука с
в какой-нибудь жидкости требуется только
измерить плотность этой жидкости, поскольку
величины А{ и известны. Шаафе нашел, что
величина W равна 5000 м/сек. Это позволило ему
рассчитать скорость звука для большого числа
разных жидкостей, получив при этом .хорошее
согласие с опытом.
В своей новой работе Шаафе [3962] несколько-
обобщает формулу (205) исходя при этом
из формулы (199), записанной в следующем виде:
с = (г - r0) = Wr - WrQ.
Эту формулу можно представить
в виде
(206)
Величины М, В и р вычисляются
согласно формулам аддитивности
М = 2 (zG)i( В = 2(гЛ){,
I	I
₽= 2(^)1-	(207)
Первые две из этих формул уже
обсуждались выше. Величины а обозна-
чают внутренние атомные слагаемые,,
составляющие величину р и выражаю-
щие влияние потенциальных полей
в непосредственной близости от опре-
деленных атомов или атомных групп.
В табл. 31 и 32 приведены величины внешних
атомных слагаемых и внутренних атомных сла-
гаемых а для различных видов связей.
В качестве примера для расчета скорости
звука по формулам (206) и (207) рассмотрим
жидкость Карвакол, имеющую следующую
структурную формулу:
СН3
I
С
НС СН-СН = СН-СО-СН3
Н2С С(СН3)2
сн2
Плотность этой жидкости равна 0,932 г/см3.
Объем В молекул в одном моле рассчитывается
следующим образом:
В = 3(гЛ){=5(=С<)4-8(>С<)+20(Н-)4-
+ 1 (О = С) = 5-3,364-8-3,06 +
+ 20-1,06+1.3,82 = 66,3 см3.
1. Скорость звука в жидкостях
249
Таблица 31
ВНЕШНИЕ АТОМНЫЕ СЛАГАЕМЫЕ А НЕКОТОРЫХ ТИПОВ
ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ
(по Шаафсу)
Химическая связь	Внешнее атомное слагае- мое А	Химическая связь	Внешнее атомное слагае- мое А
Н—все атомы	1,06	/(С) (Н)—N<	5,80
		\(С)	
=с<	3,36		
>с<	3,06	/(Н) (C)-N<	6,42
		\(Н)	
—С=	3,66		
О=(С)	3,82	N=(C)	5,45
(С)=О-(С)	1,64	NO2-(C)	12,0
(С)-О-(Н)	4,53	Cl—(С)	6,92
(C)-N=(C)	4,35	Br-(C)	13,20
/(М (С)—N<	5,20	J-(C)	16,00
\(С)			
Таблица 32
ВНУТРЕННИЕ АТОМНЫЕ СЛАГАЕМЫЕ а НЕКОТОРЫХ
ТИПОВ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ
(по Шаафсу)
Химическая связь	Внутреннее атомное слагаемое а
СН3-(С)- OH—(С) COOH—(С) NO2-(C) Cl—(t)— Cl—(С)<^ 1 Вг—(С)— Br—(С)<^ j-(b-	0,10 0,16 1,30 1,20 | 0,25 при 1 атоме С1 0,52 при 2 атомах С1 0,75 при 3 атомах С1 0,87 при 4 и более ато- мах С1 0,87 4,20 при 1 атоме Вг 4,50 при 2 атомах Вг 6,00 при 3 и более ато- мах Вг 4,75 4,60 при 1 атоме J
Далее, величина р равна
₽ = S (га)4 = 2 (сН3 — С — — 2 • 0,10 = 0,2 см\
Зная еще молекулярный вес, по этим данным
можно рассчитать скорость звука; для темпе-
ратуры 20°С расчет дает значение 1419 м/сек\
измерения Шаафса дали значение 1432 м/сек.
Указанным способом Шаафе произвел расчет
скорости звука для 180 веществ и сравнил полу-
ченные результаты с данными опыта. В табл. 33
приведены частично полученные им данные
для жидкостей, показывающие хорошее согласие
между теорией и опытом.
Наконец, в одной из своих последних работ
Шаафе [1823] рассмотрел вопрос о связи между
скоростью звука и дипольным моментом. Произ-
веденные им точные измерения скорости звука
не подтвердили выводы Партхасаратхи (см. выше
в этом пункте) о большей скорости звука в поляр-
ных жидкостях. Напротив, в дебаевскую теорию
полярных жидкостей можно ввести величину
скорости звука. В известном выражении для
молекулярной поляризации
п 4ти	, 4тг и
дгда()дг£___ ,
где а0—поляризуемость молекулы, р—ее диполь-
ный момент, k—постоянная Больцмана, Т—
абсолютная температура, первое слагаемое, пред-
ставляющее собой молекулярную рефракцию
[(п2—l)/(n2+2)] V (V—молярный объем), равно
объему молекул в каждом моле. Отсюда при
использовании равенства B=(cV/W) [см. фор-
мулу (202)] получаем
н=/<208>
Таким образом, зная скорость звука и молекуляр-
ную поляризацию Р, можно определить диполь-
ный момент жидкости.
Указанное соотношение имеет место только
для случая р=0. В противном случае, как показа-
но Шаафсом в позднейшей работе [3961], фор-
мула (208) заменяется следующей:
(209)
Для циклических углеводородов с дипольным
моментом, равным нулю, как, например, для
циклогексана или бензола, формула (208) при-
водит к соотношению P=cV/W. Отсюда, зная
250
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 33
СРАВНЕНИЕ ИЗМЕРЕННЫХ И ВЫЧИСЛЕННЫХ НА ОСНОВАНИИ ТАБЛ. 31 И 32 СКОРОСТЕЙ ЗВУКА В ОРГАНИЧЕСКИХ
ЖИДКОСТЯХ ПРИ 20°С
(по Шаафсу [3962])
Жидкость	Химическая формула	Плотность р, г[см^	Скорость звука с, м[сек		Жидкость	Химическая формула	Плотность р, г [см?	Скорость звука с, ' м/сек	
			изме- ренная	вычис- ленная				изме- ренная	вычис- ленная
Бензол 		Свнв	0,878	1326	1326	Органические соединения, содержащие группу СООН				
м -Ксилол		С8н1о	0,863	1340	1335	Масляная кислота	С4Н8О2	0,959	1203	1218
Псевдокумол ....	СдН12	0,876	1368	1363	Валериановая »	с5н10о2	0,942	1244	1246
Циклогексен ....	С6н1о	0,811	1305	1304	Олеиновая »	Ci8H34O2	0,898	1442	1400
Алифатические углеводороды с длинной углеродной цепью					Азотсодержащие органические соединения				
я-Пентан		С5н12	0,621	1044	1140	Пиридин 		с5 h5n	0,982	1445	1460
я-Гептан 		С7Н1б	0,684	1154	1145	Хинальдин ....	c10h9n	1,069	1575	1570
З-Метилгексан . . .	С7Н16	0,687	1136	1135	Анилин 				С6 H7N	1,022	1656	1657
1-Октен		С8н1б	0,718	1184	1185	Метиланилин . . .	С7 HeN	0,984	1586	1580
Циклические кислородсодержащие соединения О:				=(С)	Органические соединения, содержащие i			группу	no2
Бензальдегид ....	с7нбо	1,046	1479	1480	Нитробензол ....	C6H5NO2	1,207	1473	1482
Этилфенилкетон . .	С9Н10О	1,009	1498	1470	^-Нитротолуол . .	C7H7NO2	1,157	1481	1478
Циклогексанон . . . Алифатические кисл	С6н10о ородсодержа!	0,948 цие соеди	1443 нения С	1428 )=(С)	Нитрометан .... Хлорор]	ch3no2 ганические с.	1,139 эединения	1346	1241
Ацетон		с3н6о	0,792	1192	1192	Хлорбензол ....	CeH5 Cl	1,107 .	1291	1295
‘Ацетилацетон ....	С5Н8О2	0,970	1383	1380	Хлорциклогексан	CeHuCl	0,973	1319	1321
Ацетонилацетон . . .	^6^10^2	0,971	1416	1410	Метиленхлорид . .	CH2C12	1,336	1092	1099
Акролеин	 Кислородсодержап с:	с3н4о хие органич( вязью (С)—О	0,841 гские сое; -(Q	1207 । хинения	| 1212 со	Хлороформ .... Броморга Бромбензол ....	СНС13 шические сое СвН5Вг	1,487 щинения 1,497	1001 1162	1009 1157
Этиловый эфир . . .	с4н10о	0,714	1008	1014	Дибромэтилен (цис)	С2Н2Вг2	2,246	957	961
Этилацетат 	 Этиловый эфир ма- леиновой кислоты	С4Н8О2 ^8^12^4	0,900 1,069	1176 1352	1188 1345	1,2-Дибромпропан Бромоформ ....	С3Н6Вг2 СНВг3	1,941 2,890	995 928	995 925
Паральдегид ....	С6Н12О3	0,994	1204	1203	Иодорга Иодистый метил	1нические сое CH3J	щинения 1,279	834	818
Органические соед Бензиловый спирт Циклогексанол . . . н-Амиловый спирт Этиленгликоль . . .	О О °- п О О и;	я я U Я	00	гЧ	т-H	«о X	Е	Е	Ж	Е И)	г-	«О	ю я	и	О	О	О S 		ржащие г 1,045 0,962 0,816 1,113	руппу ( 1540 1493 1294 1679	Ж 1538 1500 1309 1660	»	пропил•	C3H7J	1,747	929	933
£ 1. Скорость звука в жидкостях
251
-молекулярную поляризацию, можно рассчитать
величину W. Этим способом и было получено
использованное выше значение 117=4450 м!сек.
Таблица 34
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДИПОЛЬНЫХ МОМЕНТОВ ПО
СКОРОСТИ ЗВУКА ПРИ 20°С
(по Шаафсу [3962])
Жидкость	Химическая формула	Дипольный момент р. . 1 018 эл. ст. ед., рассчитанный	
		по скорости звука	по моле- кулярной рефракции
"Толуол		С6н5сн8	0,38	0,37
•о-Ксилол ....	С6Н4(СН3)2	0,54	0,52
Этиловый спирт	С2Н6ОН	1,66	1,70
Ацетон		СО(СН3)2	2,69	2,80
Хинолин		c9h7n	2,13	2,16
Пиридин		c5h6n	2,31	2,34
Нитробензол . . .	CeH5NO2	3,93	3,95
Хлорбензол . . .	С6Н5С1	1,56	1,69
лг-Хлортолуол . .	С6Н4С1СН3	1,77	1,78
В табл. 34 приведены результаты расчета
дипольного момента для ряда жидкостей по зна-
чению скорости звука, согласно формуле (208);
для сравнения приводятся также данные, полу-
ченные по значению молекулярной рефракции
MR = -^-V
nD -j- 2
согласно формуле
Совпадение результатов оказывается хорошим.
Рассмотрение работ Шаафса проведено нами
столь подробно потому, что в них впервые
показана и выражена количественно зависимость
скорости звука от структуры органических соеди-
нений. Очень хороший обзор этих вопросов
дан у Шаафса [3963, 3964] и в обзорной статье
Сетта [4066].
В этой связи следует упомянуть о ряде новых
раб'от Альтенбурга [2308—2311, 2314], в которых
дан теоретический вывод формул (202) и (205) на
основе теории распространения звука в кристал-
лических решетках1). Правило аддитивности
получается при этом как следствие квантово-
механического расчета межмолекулярных сил.
О М. Born, Th. Karman, Phys. Zs., 13, 297
(1912).
Более подробное рассмотрение этих весьма инте-
ресных работ выходит, однако, за рамки настоя-
щей книги.
Здесь следует указать только на два пункта.
Альтенбург [2311] находит количественную
зависимость между скоростью звука с и поверх-
ностным натяжением о данной жидкости:
_ 1 -1V 4Л4	/” 72aAL
С~~ 2 г pWL у /2М
-
= 5,663/о У	(210)
Расчет по этой формуле дает результаты, хорошо
согласующиеся с опытом (за исключением воды).
В работах Кришнамурти [3329] и Ауербаха
[2356, 4586] найдены эмпирические аналогичные
зависимости между с и о. Далее, согласно Саг-
дену1), поверхностное натяжение жидкости а
определяет ее парахор р по формуле
р = т4г»‘'‘'	<211>
где рж и рг—плотности вещества в жидком и газо-
образном состоянии, причем при малых давле-
ниях можно, вообще говоря, пренебрегать рг
по сравнению с рж. Отсюда Альтенбург полу-
чает соотношение
c = 5,663£ty 2^.	(212)
При этом р в широком диапазоне не зависит
от температуры; для сложных молекул парахор
складывается из парахоров отдельных атомов
и соединений2).
Согласно Альтенбургу [2311], формула (212)
может быть применена после некоторых измене-
ний и для расчета скорости продольных волн
в тонких металлических стержнях.
Якобсон [3128, 3129] поставил в связь
скорость звука со свободными расстояниями L
между поверхностями молекул жидкости. Можно
показать [3127], что адиабатическая сжимае-
мость рад. выражается формулой paA.=feLQ, где
k и q—постоянные, зависящие от температуры.
Для комнатной температуры д^2, что дает
при учете соотношения рад.= 1/рс2
^/2 = К.	(212а)
Постоянная К имеет для температур 0, 20 и 30° С
соответственно значения 588, 618 и 631. Рассчи-
г) S. S u g d en, Journ. Chem. Soc., 125,1177 (1924).
2) Соответствующие значения см. J. D’Ans,
E. Lax, Taschenbuch fur Physiker und Chemiker, Ber-
lin, 1943, s. 1014.
252
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
тайные по формуле (212а) расстояния L между
молекулами совпадают с точностью до нескольких
процентов со значениями, полученными другими
методами.
Измерения скорости звука в изомерах, выпол-
ненные Баккаредда и Джакомини[130, 131, 2363,
2364], показали, что скорость звука в ^wc-соеди-
нениях всегда выше, чем в трбшс-соединениях;
для сжимаемости имеет место обратное соотно-
шение. Данные для веществ, исследованных
этими авторами, приведены в табл. 35.
(или молярного объема), нашел следующее
соотношение:
1 de
±±r=-3.03~~3-
V dT
Интегрирование дает
=	(213>
Величина S, названная Лагеманом и Данбаром
СКОРОСТЬ ЗВУКА с И СЖИМАЕМОСТЬ (5ад. ДЛЯ цис- и тронс-СОЕДИНЕНИЙ
Таблица 35
Вещество	Структурная формула	t, °C	р, г/смь	с, м]сек	Рад.
цас-Дихлорэтилен ....	нч	л >с=с< Си	ХС1	20	1,2829	1090 ± 0,001	65,7 ± 0,1
транс-Дихлорэтилен . . .	Нч	/С1 >с=с< СИ	ХН	20	1,2552	1031 ±0,001	74,8 ± 0,2
цас-Дибромэтилен ....	нч	л /с=с\ Вг'	ХВг	20	2,2464	957 ±0,001	48,6±0,б
транс-Дибромэтилен . . .	Н>с=с/Вг Вг	ХН	20	2,2308	936 ±0,001	51,2 ±0,6
Диэтиловый эфир малеино- вой кислоты (цис) . . .	Н—С—СООС2Н5 Н—С—СООС2Н5	20	1,0686	1352 ± 0,001	51,2 ± 0,2
Диэтиловый эфир фумаро- вой кислоты (транс) . .	Н—С—СООС2Н5 II С2Н6ООС—С—н	20	1,0577	1303 ±0,001	56,0±0,3
Олеиновая кислота (цис) .	Н-С-(СН2)7СН3 Н —С —(СН2)7СООН	45	0,8759	1350 ± 0,001	62,7 ±'0,1
Элаидиновая кисло та (транс)	СН3(СН2)7-С-Н II				
	Н-С-(СН2)7СООН	45	|	0,8734	1346 ±0,001	63,2±0,1
Во все эти различные формулы для скорости
звука  всегда входит и плотность вещества.
Поэтому можно предположить, что обе эти
величины, убывающие при увеличении темпера-
туры, характеризуют собой не только в отдель-
ности, но и совместно именно те механические
свойства данной жидкости, в которых моле-
кулярные зависимости выявляются макроско-
пически нагляднее всего. Действительно, Рао
[1674, 1676], сравнивая относительные темпе-
ратурные изменения скорости звука и плотности
[1167] «молярной скоростью звука»1), является
постоянной, не зависящей от температуры для
каждой чистой неассоциированной жидкости.
В табл. 36, заимствованной из работы Шаафса
[3963], даны значения величиныS для различных
веществ в температурном диапазоне 10—50° С.
9 Термин «молярная скорость звука» не очень уда-
чен, поскольку данная величина не имеет размерности
скорости. Мы сохраняем все же этот термин ввиду его
распространенности в литературе. Шаафе [3963] просто
называет формулу (213) формулой Рао.
£ 1. Скорость звука в жидкостях
253
ЗНАЧЕНИЯ S ДЛЯ ТЕМПЕРАТУР 10—50°С
Таблица 36
Темпера- тура t,°C	СНВгз	ссц	сн3он	C2H5J	СН3ч )со сн3/	СНз ч )со C2H5Z	СбНв	С6Н5С1	СбН5(ОН)2	C5H5N
10	395	944,1	419,5	358,5	360	442,5	975,7	1105	420,5	421,6
30	397	943,4	421,3	357	361,5	445	975,4	1104	422	422
50	398	945,8	423,3	359	363	445	975,2	1108	422,5	422
Таблица 37
ИНКРЕМЕНТЫ СВЯЗЕЙ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЕЛИЧИНУ S
с-н	с-с	С—N	с-о	С-С1	С—Вг	C-J	с=с	с=о	C=N	N—Н	н-о
95,2	4,25	20,7	34,5	230	247	305	129	186	145	90,7	99
Вейсслер [2126] нашел значения S для ряда
циклических углеводородов.
Согласно Рао [1674, 1676], величинаS опреде-
ляется суммой атомных инкрементов. Лагеман
и Корри [3357] показали, что аддитивность
относится не к атомным инкрементам, а к инкре-
ментам связей сг. Таким образом,
S =	(214)
i
Здесь zi дает число инкрементов связей в моле-
куле. В табл. 37 приведены инкременты для
некоторых связей, заимствованные как из работ
-Лагемана и Корри, так и из работы Вейсслера
14378]. В работах Лагемана и Данбара 11167]
и Вейсслера [2127, 4379] аналогичные измерения
получили дальнейшее развитие.
Недавно Баккаредда и Пино [2366а] показали,
что можно получить еще лучшее согласие фор-
мулы (214) с результатами измерений, если
вместо инкрементов связей ввести постоянные
радикалов, например: —СН2ОН=315, —СНО=
- 282, — СООН = 308,	> С = N—ОН = 285
(см. также [2660а]).
Ряд авторов дал трактовку величиныS с точки
зрения внутримолекулярных сил (Рао [1676],
Лагеман [1166]). Наиболее общий вывод формулы
дал Альтенбург [2310]1).
После того, как еще Рао [1676] установил,
что выражение рИ₽аД. в широких пределах не за-
9 См. также S с h a a f f s, Acustica, 4, 635 (1954).—
Прим. ред.
висит от температуры и давления, Вада [4354]
исследовал, подтверждается ли это положение
и для случая замены рад. изотермической сжимае-
мостью риз,. Табл. 38, составленная Вада для
толуола и ацетона, дает такое подтверждение.
Шаафе [3963] указывает, что отсюда можно найти
путь, связывающий вопрос об отношении тепло-
емкостей с теоремой об аддитивности.
Вада [4354] называет величину
IF =	(214а)
«молярной сжимаемостью» по аналогии с вве-
денной Рао молярной скоростью звука S= yrс М/р
[см. формулу (213)]. Пользуясь соотношением
Рад. = 1/рс2, получим из (214а)
U7 = Дс2/7 = Л11/756/’,	(2146)
откуда следует, что для каждой чистой неас-
социированной жидкости величина W также
должна быть постоянной, не зависящей от тем-
пературы.
Недавно Номото [4900] рассчитал по изме-
ренным значениям сир ход изменения вели-
чины W и S для 39 жидких смесей в зависи-
мости от соотношения компонентов. Для боль-
шинства смесей получается линейная зависи-
мость; для смеси тяжелой и легкой жидкостей
получается линейная зависимость для IF, график
же для S дает вогнутую кверху кривую. Для
254
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
ЗАВИСИМОСТЬ ВЕЛИЧИНЫ р риз, ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ
Таблица 38
Толуол				Ацетон			
Температура /,°с	р, г/см?	₽ИЗ.. 10"12 см2/дин.	р ₽из.	Давление, атм	Р, г/см*	Риз.* Ю'12 см^/дин	р Р'ИЗ.-
0	0,8845	78	1,648	1000	0,8529	55,9	1,515
10	0,8754	84	1,648	2000	0,8952	42,5	1,530
20	0,8664	90	1,648	3000	0,9288	32,1	1,525
30	0,8573	96	1,645	4000	0,9554	25,5	1,517
40	0,8484	103	1,645	5000	0,9778	21,7	1,518
50	0,8369	111	1,645	6000	0,9978	19,2	1,522
60	0,8309	120	1,647	7000	1,0160	17,3	1,527
водных смесей получаются слегка выпуклые
кверху кривые как для величины IF, так и для
величины S.
Так как в каждом гомологическом ряду
свойства последовательных членов меняются
по строго аддитивному закону по мере увели-
чения молекулярного веса, то Рао [1676] иссле-
довал зависимость S от М в гомологических
рядах и нашел соотношение
S =	+	(215)
где а —постоянная, практически одинаковая для
разных гомологических рядов, а Ь — постоянная,
Фиг. 294. Зависимость скорости звука с и моляр-
ной скорости звука S от молекулярного веса для 1-оле-
финов.
которая сильно изменяется с изменением харак-
тера ряда. Например, для алифатических угле-
водородов а = 13,97, 6= 155, для эфиров уксус-
ной кислоты а =14, 6 = 32, а для аромати-
ческих углеводородов а^= 14,02,	—120.
Деля обе части равенства (215) на Л4, нахо-
дим, при учете (213), формулу c^p^a + byM.
Однако известно1), что для гомологических
рядов углеводородов, последующие члены кото-
рых различаются на СН2, вязкость т] пропор-
циональна величине М2. Следовательно,
гх/з	л
V=a+4-	<215а>
На это соотношение впервые указали Партха-
саратхи и Бакши [4915], проверившие его для
различных гомологических рядов. Соответствен-
ные графики зависимости величины сх/з/р от 1 /т]1/*
дают различные прямые, пересекающиеся в одной
точке, лежащей на оси ординат; для а полу-
чается значение 13,56, хорошо согласующееся
с приведенными выше числами.
Лагеман и Данбар [1167] обнаружили для
членов любого гомологического ряда линейную*
зависимость, аналогичную зависимости (215>
между молярной скоростью звука S и различ-
ными физическими величинами, например моле-
кулярной рефракцией Л!/?, парахором р, вяз-
чкостью Саудерса2) т/, постоянной Ван-дер-Вааль-
са &, моЛекулярным магнитным вращением ГГ
и критическим объемом Vfe. Эта зависимость
имеет вид
S = A + Bx,	(216>
где х — одна из перечисленных физических вели-
чин. В качестве примера можно привести изо-
браженную на фиг. 295 зависимость молярной
х) См., например, R. G а г t е n m е i s t е г, Zs.
phys. Chem., 5, 524 (1890).
2) Здесь подразумевается предложенная Саудерсом*
[М. Souders, Journ. Amer. Soc., 60, 154 (1938)] ве-
личина (2,9+lnlmq)Al/p, где M—молекулярный вес>
р—плотность, а т]—вязкость в миллипуазах.
§ 1. Скорость звука в жидкостях
255
скорости звука S от парахора р и вязкости
Саудерса т/ для четырех различных гомо-
логических рядов. В табл. 39 приведены зна-
чения постоянных А п В для этих рядов.
Фиг. 295. Зависимость вязкости Саудерса и
парахора от молярной скорости звука для че-
тырех гомологических рядов.
Баккаредда [2362а] показал, что для неполяр-
ных жидкостей имеет место пропорциональность
между молярной скоростью звука S и парахором
р, причем отношение p/S равно 0,2.
Лагеман и Данбар [1167] показали далее,
что между точкой кипения Ts или критической
температурой Tk и молярной скоростью S
также существует простая зависимость, выра-
жаемая уравнениями
Ts = 4 + BlnS, Tk = C + DlnS, (217)
где А, В, С и D—постоянные для каждого гомоло-
гического ряда.
Вейсслер, Фитцджералд и Резник [21311
использовали данные Лагемана и Данбара
для определения по измеренной скорости звука
молекулярных весов высокомолекулярных
жидкостей, принадлежащих к одному гомоло-
гическому ряду. Полагая, например, в урав-
нении (216) величину х равной молекулярной
рефракции
А р п2 + 2
и решая это уравнение относительно молекуляр-
ного веса М при учете соотношения (213), полу-
чаем выражение
М =
______Лр
сг^—В (
С <и2 + 2
(218)
позволяющее определить молекулярный вес
по постоянным А и В, Эти постоянные в свою
очередь определяются для низших членов соот-
ветствующего ряда по известной молярной ско-
рости звука и молекулярной рефракции.
Вейсслер, Фитцджералд и Резник проверили
применимость соотношения (218) для ряда
этиленгликолей, строение которых выражается
формулой НО(СН2 — СН2 — О)ПН. . Результаты
их исследований приведены в табл. 40. Для
сравнения в этой таблице даны теоретические
значения молекулярного веса, отвечающие
химической формуле соединения, а также значе-
ния, определенные по измеренному понижению
точки замерзания. Значения А4, полученные
при помощи соотношения (218), лишь на несколь-
ко процентов отличаются от теоретических зна<
чений.
Таблица 39
ПОСТОЯННЫЕ айв линейной зависимости молярной скорости звука от РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ
ВЕЛИЧИН
РЯД			р				ь		Н	
	А	в	А	в	А	В	А	В	А	В
Алифатические углеводороды	101,4	41,89	16,67	4,935	150,3	3,550	220,6	144,4	89,7	189,8
Эфиры уксусной кислоты ....	172,2	38,61	46,87	4,551	46,17	4,555	150,7	140,1	281,3	169,4
Одноатомные спирты ....	81,63	41,70	-27,38	5,072	31,57	3,454	-313,6	247,3	. 123,4	180,9
Ароматические углеводороды	-59,10	39,61	-41,31	4,939	-27,75	4,035	195,8	147,3	-1117	186,9
256
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 40
ЗНАЧЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕСА М РАЗЛИЧНЫХ
ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕЙ, ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ПО ИЗМЕРЕННОЙ
СКОРОСТИ ЗВУКА
(по Вейсслеру, Фитцджералду и Резнику)
Вещество	Молекулярный вес М		
	вычисленный по скорости звука с при помощи выражения (218)	теорети- ческое значение	вычисленный по понижению точки замерзания
Этиленгликоль	59,9	62,1	60,8
Диэтиленгликоль	111,5	106,1	101,6
Триэтиленгликоль	147,3	150,1	148,5
Т етраэтиленгликоль	195,7	194,2	195,4
Пентаэтиленгли- коль 		237,7	238,2	234,5
Полиэтиленгли- коль 200 . . .	186,2	200±10	183
Полиэтиленгли- коль 300 ....	302,7	300±15	315
Полиэтиленгли- коль 400 ....	381,8	400±20	384
Полиэтиленгли- коль 600 . . .	546,9	600 ±30	561
Поскольку сир можно без труда измерять
с точностью до 0,1%, такой метод определения
молекулярного веса, согласно Альтенбургу [4580],
применимый и для неразбавленных высоко-
полимеров при температурах выше точки замер-
зания, имеет определенное значение для произ-
водственных измерений, возможно с использо-
ванием приборов с непосредственным отсчетом
или регистрирующей аппаратуры.
Далее, с целью определения молекулярного
веса Вейсслер [4377] произвел измерения ско-
рости звука в полидиметилсилоксанах, хими-
ческое строение которых выражается формулой
(CH3)3Si-
сн3
I
— О —Si —
I
СН3
— О —Si(CH3)3
Различие между расчетными и эксперименталь-
ными значениями колебалось от 0,1 до 20%.
Лагеман, Вулф, Эванс и Андервуд [3359,
3363] измеряли скорость звука во фторуглеродах
и в полимерах хлортрифторэтилена. Скорость
звука в этих веществах сравнительно мала;
например, скорость звука в гексадекафтор гепта не
составляет при 60° С всего 444 м!сек. В то время
как в исследованной серии подобных веществ
молекулярный вес изменялся от 525 до 948,
плотность—от 1,814 до 1,925 и вязкость—от 1,98
до 169, скорость звука возрастала только с 731
до 839 м!сек.
Мы уже отмечали выше, что соотношение
Рао S=cLl*Mlp неприменимо для ассоцииро-
ванных жидкостей, так как в этом случае степень
ассоциации, а следовательно, и эффективный
молекулярный вес зависят от температуры.
Например, для воды кривая зависимости вели-
чины 50/xSz=(c1^s/p0) (Р//сг/з) ОТ температуры t
понижается при повышении температуры (Вейс-
слер [2124]). Относительное уменьшение вели-
чины SQ/St является, следовательно, мерой степе-
ни ассоциации в данной жидкости. Таким образом,
по величине скорости звука в жидкости можно
определять степень ассоциации, измерение
которой вообще затруднительно.
Иттербек и Бок [965, 2485] пользовались
аналогичным способом для определения хода
относительной ассоциации ряда жидкостей
[СС14, С6Н6, CS2 и (С2Н5)2О], а также рас-
считали исходя из имеющихся значений
скорости звука [600, 1550] ход относительной
ассоциации в сжиженном гелии. Если поло-
жить эту величину в Х-точке, равной единице,
то для Не! выше этой точки относительная
ассоциация спадает по линейному закону при
повышении температуры, а для Hell ниже
Х-точки относительная ассоциация изображается
кривой, понижающейся при понижении темпера-
туры.
Иянгар [3124] исследовал формулу Рао для
смесей С6Н6—СС14, С6Н6—С7Н8 и С2Н5ОН—С6Н6.
Ассоциация велика в первой смеси и пренеб-
режимо мала в остальных.
Измерение скорости звука в тяжелой воде
(D2O) впервые выполнил Бэр [145], затем
Такеучи и Инай [2039], Йосиока [2192], Мак-
Миллан и Лагеман [1268], а в последнее время
Хойзингер [3014, 3015]. Первые четыре исследо-
вателя применяли метод диффракции света
на ультразвуковых волнах; Мак-Миллан и Лаге-
ман производили измерения при помощи интер-
ферометра, описанного в п. 2 настоящего пара-
графа. Соответствующие данные для различных
температур приведены в табл. 41. Для сравнения
приведены значения скорости звука для обычной
воды по измерениям Рандалла [1668]. Для тяже-
лой воды максимальное значение скорости
звука наблюдается при 79° С, а адиабатиче-
ская сжимаемость имеет минимум при 67° С.
§ 1. Скорость звука в жидкостях
257
Таблица 41
СКОРОСТЬ ЗВУКА с И АДИАБАТИЧЕСКАЯ СЖИМАЕМОСТЬ
0ад ДЛЯ ТЯЖЕЛОЙ И ОБЫЧНОЙ ВОДЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
ТЕМПЕРАТУРАХ
		cd2o,	м/сек.		у	
		s				
о	6%	2 л Я £ я о £ я	дан- Мак :лана аге- а	6 Он §_	d	• H2O 12 /дин
О	al	< о о £	б^я о 3^ я	tf ' <N Л °	Cd Д	fcf 1 Cd Л <=>
	Cl. СО	csS	с я^ s S	CCL —'		CO.
5	1,1054		1321	52,5		
10	1,1057		1353	50,05	1448,0	47,7
15	1,1056		1371	48,75		
20	1,1050		1386	47,73	1483,1	45,5
25	1,1032	1400	1401	46,25		
30	1,1020	1411,8	1415	45,53	1509,1	44,0
40			1437		1529,5	43,1
45	1,0966	1440,8		43,93		
50			1453		1543,5	42,5
60	1,0895	1458,8	1460	43,13	1551,5	42,05
75	1,0802	1464,3		43,18	1557,0	42,4
83	1,0750	1 1463,7		43,42	1553,5	42,58
Для обычной воды эти значения равны соответ-
ственно 74 и 65° С (фиг. 296).
1300
1350
S 1450
со
§ 1400
1550 -
§ 1500
50
48
46
54 Т
52,|
§
I
44 <3
О 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Температура, °C
Фиг. 296. Температурная зависимость
скорости звука с и сжимаемости (Зад. для
обычной и тяжелой воды.
В самое последнее время Хойзингер [3014,
3015] воспользовался оптическим методом,
описанным в п. 2 настоящего параграфа, для
измерения температурной зависимости скорости
звука в обычной и тяжелой воде. Согласно его
измерениям, температура, соответствующая
17 Л. Бергман
максимальной скорости, для D2O лежит при-
мерно на 1—3° выше, чем для Н2О. Температур-
ные коэффициенты для обеих жидкостей близки
друг к другу. Адиабатическая сжимаемость
для D2O имеет, как это видно уже из данных
табл. 41, несколько большее значение, чем
для Н2О. Недавно Лагеман, Гилли и Мак-
Лерой [4828] измерили скорость звука и сжимае-
мость в переохлажденных обычной и тяжелой
воде.
4. Скорость звука в сжиженных газах
и в жидкостях при высоких давлениях
В п. 1 настоящего параграфа уже упомина-
лось о том, что скорость звука в сжиженных га-
зах удалось впервые измерить именно с помощью
ультразвука. Применявшийся для этой, цели
Липманом оптический метод описан в п. 2
настоящего параграфа. В табл. 42 приведены
Таблица 42
ПЛОТНОСТЬ Р, СКОРОСТЬ ЗВУКА t, адиабатическая
СЖИМАЕМОСТЬ Рад , МОЛЯРНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ
ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ Cv И ОТНОШЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ
ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ х ДЛЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ ПРИ
ТЕМПЕРАТУРЕ t
Сжиженный газ	О о	со 03	с, м/сек	Рад., Ю"В * * * 12 см^/дин	кал/моль	
Аргон . . .	-186	1,404	837	102	4,54	2,2
	-189	1,424	863	94	4,48	2,23
Кислород	-183,6	1,143	911	107,2	7,68	1,70
	-210	1,272	ИЗО	61,4	7,40	1,79
Азот . . .	-197	0,815	869	163	6,96	1,96
	-203	0,843	929	138	6,75	2,02
Водород . .	-252,7	0,355	1127	221,8	4,40	1,57
Гелий . . .	-269,1	0,125	179,8	2474		
	-271,5	0,146	231,4	1279		1,01
значения скорости звука в жидких кисло-
роде, азоте и аргоне и рассчитанные по этим
данным значения сжимаемости, молярной тепло-
емкости при постоянном объеме и отношения
удельных теплоемкостей (Липман [1207,
1208]). Кроме того, в табл. 42 приведены ин-
терферометрические данные, полученные Фин-
дли, Питтом, Смитом и Вильгхельмом [600] для
жидкого гелия, и данные Питта и Джэксона
[1607] для жидкого водорода. Измерения в азоте
258
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
выполнены Хиршлаффом [890] оптическим мето-
дом, а также Галтом [686, 2861]. Последний при-
менял импульсный метод. Этим методом он из-
мерил также скорость звука в жидких кислороде,
аргоне и водороде. Наконец, измерения в жид-
ком гелии были осуществлены Бэртоном [390]
(интерферометрический метод) и Пелламом и
Сквайром [1550, 3732] (импульсный метод).
Иттербек, Бок и Верхаген [3108, 3112]
предприняли интерферометрические измерения
в жидких кислороде и азоте в интервале тем-
ператур 60—90°К. На фиг. 297 представлены
результаты их измерений наряду с некоторыми
измерениями других авторов. Измерения в жид-
ком водороде в температурной области 14—21°К
(Иттербек и Верхаген [3115]) дали значения
скорости звука, растущие с течением времени
(1140—1230 м/cei^), что должно быть объяснено
постепенным увеличением количества параводо-
рода. Те же авторы измерили скорость звука
в жидких аргоне и метане [3116]. Недавно Вер-
хаген [5076] из измерений скорости звука в
жидких О, N, Аг и СН4 рассчитал, пользуясь
Фиг. 297. Зависимость скорости звука в сжи-
женных газах от температуры.
О —Иттербек, Бок и Верхаген, 535 кгц; X —Иттер-
бек и Бок, 535 кгц; ф— Липман, 1,5 — 65 мггц;
Д — Галт, 44,4 мггц; А—Питт и Джэксон, 427 кгц.
формулой (194), радиусы молекул этих газов в
жидком состоянии.
На фиг. 298 приведена температурная зави-
симость скорости звука для жидкого гелия (кри-
вая Л). Теоретически ожидаемый скачок скоро-
сти звука и сжимаемости в k-точке, т. е. в точке
фазового перехода второго рода при 2,19°К, в дей-
ствительности не наблюдался. Однако скачок
был обнаружен при измерениях при повышенных
давлениях (кривые В, С и D на фиг. 298, соот-
ветствующие давлениям 1, 2,47 и 5,55 атм).
Весьма точные измерения импульсным мето-
дом скорости звука в жидком гелии вблизи
k-точки опубликовали недавно Аткинс и Чейз
Фиг. 298. Зависимость скорости
звука в жидком гелии от темпера-
туры при давлении испарения (Л)
и при давлении 1 атм (В), 2,47 атм
(С) и 5,55 атм (£>).
[2343] (см. также [2924, 3530, 3734]). Термо-
динамические процессы, происходящие при этом
в гелии, разобраны в теоретических работах
Грёневольда [745, 746], а также в работе Пип-
парда [4950].
Для измерения скорости звука в жидкой
двуокиси углерода вблизи критической точки
Нури [1435] пользовался оптическим методом,
Хаббард и Хергет [933, 934], а также Хергет
[831]—интерферометрическим методом. Измере-
ния скорости звука вблизи критической точки
выполнены Нури [3666, 3667] в закиси азота
и в этане, Клингом, Николини и Тиссо [3280] —
в углеводородах, в частности в пентане и в изо-
пентане, и Шнейдером [4007]—в шестифтористой
сере. В § 3, п. 3 настоящей главы мы вернемся
к рассмотрению полученных этими авторами
результатов.
Зависимость скорости звука в жидкости от
давления исследовалась в более старых работах
Свансона [2028, 2029], пользовавшегося интер-
ферометром, описанным в п. 2 этого параграфа,
и Бикара [284, 285], применявшего оптический
метод. Результаты, полученные Свансоном для
девяти органических жидкостей, приведены в
табл. 43; результаты измерений Бикара пред-
ставлены на фиг. 299. Согласно данным Бикара,
скорость звука растет при увеличении давления
приблизительно по линейному закону; для жид-
костей при достаточном удалении от точки ки-
пения коэффициент (&с/&р)т принимает значение
0,4 м/сек-атм.
Недавно Холтон [896, 897] измерял скорость
звука в воде при давлениях до 6000 атм по
§ 1. Скорость звука в жидкостях
259
Таблица 43
ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ЗВУКА В ОРГАНИЧЕСКИХ
ЖИДКОСТЯХ ОТ ДАВЛЕНИЯ
ЖИДКОСТЬ	Скорость звука с, м/сек	
	при давлении 1 кг/смЪ	при давлении 300 кг/смЪ
Бромистый этил . . .	885	1000
Четыреххлористый		
углерод 		912	1048
Хлороформ		986	1097
Эфир		993	1255
Пентан 		1005	1281
Сероуглерод ....	1136	1268
Бензол 		1290	1416
Толуол 		1313	1447
Анилин 		1640	1745
времени пробега импульса в интерферометре
с постоянной длиной пути. В табл. 44 приведены
измеренные значения скорости звука вместе с
рассчитанными по ним значениями адиабатиче-
ской сжимаемости.
Давление, атм
Ф и г. 299. Зависимость скорости звука от дав-
ления для различных жидкостей.
Альтенбург [2313] дал формулу для зависи-
мости от давления скорости звука в органических
веществах, выведенную на основании модели
жидкости, тесно примыкающей к представлениям
о строении твердого тела.
В этой связи следует еще упомянуть о не-
скольких работах, в которых исследовалось вли-
яние магнитного или электрического поля на
скорость звука в жидкостях. Объединяя изве-
стные термодинамические уравнения с законом
Кюри для парамагнитных веществ и пользуясь
Таблицщ 44
ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ЗВУКА И СЖИМАЕМОСТИ ОТ
ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ВОДЫ ПРИ 30 И 50°С
Давле- ние, атм	р, г/см^		с, м/сек		Рад., 1 0-12 см^/дин	
	30°	50°	30°	5 0°	30°	50° <
0	0,996	0,988	1509	1543	44,0	42,5
500	1,017	1,008	1588	1623	39,0	37,6
1000	1,035	1,026	1667	1703	34,8	33,6
2000	1,068	1,058	1822	1856	28,2	27,4
3000	1,112	1,084	1968	1989	13,2	23,1
4000	1,124	1,112	2100	1118	20,2	20,1
5000	1,147	1,132	2222	2227	17,4	17,8
6000	1,155	! .154	2344	2334	15,7	15,9
предложенной Лэром формой уравнения со-
стояния, Рао [1675] пришел к следующему тео-
ретическому выводу: в магнитном поле величи-
на удельной теплоемкости при постоянном объеме
С.с, входящая в уравнение состояния, получает
приращение, равное аН2/Т\ где а—некоторая
постоянная, Н—напряженность магнитного поля,
Т—абсолютная температура. Относительное из-
менение скорости звука, согласно Рао, равно
Дс   0,5аЯ
с	TCV ’
где а—магнитный момент на единицу массы жид-
кости. Например, для нитробензола при ком-
натной температуре в практически осуществимых
магнитных полях эффект должен был оказаться
равным 3—4%. Различные авторы пытались под-
твердить влияние магнитного поля на скорость
звука. Однако ни исследования Тильмана [2058]
для нитробензола при полях до 22 000 эрстед,
ни исследования Шаафса [1824] для нитробен-
зола и концентрированных растворов сернистого
железа, хлористого железа и железистосинеро-
дистого калия при полях до 10 400 эрстед не
обнаружили предсказанного Рао эффекта.
Тильман [2058], а также Шаафе [3963] не
обнаружили изменения скорости звука в орга-
нических жидкостях, в частности в нитробен-
золе, под влиянием электрического поля; как
известно, электрическое поле ориентирует моле-
кулы нитробензола, что дает оптический эффект
двойного лучепреломления (эффект Керра).
Бароне и Джакомини [179] также не могли
обнаружить влияния магнитного или электри-
ческого поля на скорость звука в жидкостях
(см. также Бонетти [2493]).
17*:
260	Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах 
Нолл [3647] исследовал влияние поперечного
электрического поля на распространение звука
в жидкостях, обладающих дипольным моментом;
опыты должны были выяснить, модулирует
ли переменное электрическое поле фазу
или амплитуду звуковой волны с частотой
10 мггц, распространяющейся в жидкости.
Хотя чувствительность установки была доста-
точной для обнаружения относительного измене-
ния скорости звука, равного 2-10'8, и изменения
поглощения на 5-Ю"4 дб/см при электрическом
поле 1 кв/см, однако никакого эффекта в непро-
водящих органических жидкостях обнаружено не
было. В электропроводящих жидкостях наблю-
далась фазовая модуляция, пропорциональная
квадрату модулирующего напряжения, обуслов-
ленная влиянием нагревания на скорость звука.
В связи с этим данный метод непосредственно
может быть использован для измерения темпе-
ратурного коэффициента скорости звука.
5. Скорость звука в расплавах
Джейкоб [3125] впервые применил импульс-
ный метод, описанный в п. 2 настоящего пара-
графа, для измерения скорости звука и ее темпе-
ратурной зависимости в расплавленных олове и
свинце. Для олова были найдены для 300°С зна-
чения ^=2278 м/сек и dc/dT=—0,57 м/сек на гра-
дус. Соответственные значения для свинца при
400°С составляли: с=1356 м/сек\ dc/dT=—0,23
м/сек на градус. Найденные по этим данным
значения с для точки плавления лишь на несколь-
ко процентов отличаются от значений, получен-
ных для металлических стержней при температу-
ре, лежащей непосредственно ниже точки плав-
ления1).
Недавно Клеппа [3271—3273] применил обыч-
ную импульсную методику для измерения скоро-
сти звука в расплавах металлов и в расплавлен-
ной сере и для расчета по этим данным сжимае-
мости и отношения теплоемкостей. В табл. 45
приведена сводка полученных им значений.
При расчете по значениям табл. 45 величины
Грюнайзена	/риз.Сп (V—атомный объем, Cv—
атомная теплоемкость, а—объемный коэффициент
теплового расширения) для жидких металлов
получаются значения, лишь незначительно от-
личающиеся от значений у для твердого состоя-
ния вещества при 20°С. Отсюда следует, что
х) Это совпадение вызывает сомнения, так как ско-
рость звука в стержнях существенно отличается от ско-
рости звука в неограниченной среде, получаемой при
измерениях с использованием импульсного метода.—
Прим, ред.
Таблица 45
СКОРОСТЬ ЗВУКА с, АДИАБАТИЧЕСКАЯ СЖИМАЕМОСТЬ
Зягт ОТНОШЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ х И ТЕМПЕРАТУРНЫЙ
КОЭФФИЦИЕНТ dc/dT ДЛЯ РАСПЛАВОВ РАЗЛИЧНЫХ
МЕТАЛЛОВ, ДЛЯ РАСПЛАВЛЕННОЙ СЕРЫ И ДЛЯ РТУТИ
Вещество	о		^dc/dT, м/сек- град	pvds- yidojw гт-01	X
Цезий		28,5	967Д-10		58,1	1,14
Рубидий . ... 1.	39	1260±10		42,7	1,15
Сера		115	1350±10		30,4	1,14 ,
Ртуть		50	1440±10	-0,7	3,58	1,16
Таллий 		302	1625±15		3,40	1,2
Висмут 		271	1635±15		3,70	1,15
Свинец ....).	327	17904-15		2,92	1,2
Калий 		64	1820±20	-0,5	36,2	1,11
Индий		156	2215±20	-0,5	2,9	1,12
Кадмий .....	321	2220±20		2,58	1,24
Олово		232	2270+20	—0,7	2,79	1,Н
Натрий .....	98	2395±25	-0,3	18,7	1,12
Галлий 		29,5	2740±50		2,19	1,1
Цинк		419	2790±60		1,95	1,23
жидкие металлы при температуре, лежащей не-
посредственно выше точки плавления, находятся
в состоянии, подобном твердому. Исключением
являются только галлий и висмут благодаря из-
менению структуры, наступающему в точке плав-
ления. Позднее скорость звука в расплавленном
натрии измеряли Почапский и Куимби [3780].
6. Измерения скорости звука в смесях
। и растворах
Зависимость между скоростью звука и кон-
центрацией компонент смеси двух различных
жидкостей лишь в редких случаях изобра-
жается прямой линией. Только для некоторых ве-
ществ, как, например, для смесей толуола с эти-
ловым спиртом [1815], гептана с пентаном [3127],
четыреххлористого углерода с ацетоном [1815],
гексадекана с гептаном [4320] или бутилбензола
с 2,2-диметил бутаном [4320] скорость звука в сме-
си б?12 можно рассчитать по известному правилу
смешения: для смеси двух молей
Л11с1+^2^=(^1+^2)С12,	(219)
где М± и М2—молекулярные веса, а сг и с2—ско-
рости звука для компонент.
Ясно, что это простое правило нарушается
при ассоциации молекул компонент с образо-
§ 1. Скорость звука в жидкостях
261
ванием комплексов разной величины. Поэтому
обычно ход кривых зависимости скорости звука
или сжимаемости смеси от концентрации ее ком-
понент имеет более или менее сложный харак-
тер. Мы будем называть эти кривые концентра-
ционными характеристиками скорости звука или
сжимаемости.
полученные Паршадом [1508,	1509, 1510]
(фиг. 300), показывают разнообразие форм таких
кривых. Так, например, у всех смесей различных
спиртов с водой (фиг. 300,а) максимум скорости
звука и минимум адиабатической сжимаемости
наблюдаются в области объемных концентраций
спирта 20—25°. Для смеси этилового спирта и
Фиг. 300. Концентрационные характеристики скорости звука с и сжимае-
мости р для различных смесей жидкостей.
Такого рода характеристики были получены
Баккаредда [2362], Бикар и Айе [286], Дануссо
[2660 в, г], Бэртоном [389], Дерензини и Джа-
комини [504, 505], Эрнстом [560], Габриелли
и Пойани [2859], Якобсоном [3127], Михай-
ловым [1356, 1359, 1360], Михайловым и Чисто-
разумом [3561], Натта и Баккаредда [3624], Пар-
шадом [1508, 1509, 1510], Партхасаратхи [1526],
Песке и Джакомини [1555], Рао [1682], Сахером
[1782], Шаафсом [1815], Смитом и Эвингом [1951],
Туомикоски и Нурми [2084], Уиллардом [2143],
Виллисом [2158], а также Вильсоном и Ричард-
сом [2162].
В табл. 46 приведены исследованные до на-
стоящего времени смеси жидкостей. Концент-
рационные характеристики скорости звука и
сжимаемости для различных смесей жидкостей,
бензола обе характеристики имеют точку пере-
гиба (фиг. 300,6). Для смеси четыреххлористого
углерода и бензола характеристика скорости зву-
ка все время расположена ниже, а характеристика
сжимаемости—выше прямой, соединяющей соот-
ветствующие точки для чистых компонент
(фиг. 300, в). Для смеси этилового эфира с хлоро-
формом характеристика скорости звука имеет
минимум, тогда как характеристика сжимаемости
монотонно поднимается (фиг. 300, г).
В работе Сетта Г4065] приведено сопостав-
ление около 50 концентрационных характери-
стик скорости звука и сжимаемости.
Объяснение всех особенностей концентра-
ционных кривых весьма затруднительно, и ре-
шение этих чрезвычайно интересных вопросов
потребует еще многих исследований.
262
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 46
СМЕСИ ЖИДКОСТЕЙ, для КОТОРЫХ ПРОВОДИЛИСЬ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА И СЖИМАЕМОСТИ
Смесь жидкостей	Литература	Смесь жидкостей	Литература
Анилин—гексан		[2634]	Вода—этилгликолевый эфир ....	[389]
Анилин—уксусная кислота 		[1360]	Вода—этиловый спирт		[286, 389, 698, 1356,
Анилин—этиловый эфир		[1815]		1508, 2148, 2158,
Ацетон—анилин		[1815]	Вода—этиловый спирт—хлористый	3127]
Ацетон—бензол 		[1815, 2084, 2143]		
Ацетон—бромоформ		[1815]	натрий 		[3724]
Ацетон—вода		[389, 1360, 1670,	Гептан—бензол 		[1815, 2084, 2162,
	1682,2143,2158,		2660 г]
	3127]	Гептан—н-бутиловый спирт ....	[2162]
Ацетон—гептан 		[2084]	Гептан—гексадекан		[4320]
Ацетон—п-дихлорбензол		[1815]	Гептан—декалин		[2660 г]
Ацетон—нитробензол 		[1815]	Гептан—пентан 		[3127]
Ацетон—нитрохлор-о-ксилол ....	[2143]	Гептан—полиизобутилен		[3624]
Ацетон—резорцин		[1815]	Гептан—хлорбензол 		[2084]
Ацетон—фенол		[1815]	Гептан—хлористый метилен ....	[2084]
Ацетон—хлороформ		[1509]	Гептан—четыреххлористый углерод	[1815, 2084, 2660 в]
Ацетон—этиловый спирт		[2158]	Гептан—этиловый спирт		[2084]
Бензол—гептан 		[1815, 2084, 2162]	Гликоль—вода		[389]
Бензол—п-дихлорбензол		[1815]	Глицерин— вода		[394, 2143, 2158]
Бензол—метиленхлорид 		[2084]	Диоксан—вода		[389]
Бензол—нитробензол 		[1815]	Изопропиловый спирт—вода ....	[389]
Бензол—п-нитротолуол		[1815]	ж-Ксилол—п-хлортолуол		[2660 в]
Бензол—паральдегид 		[1815]	Метилгликолевый эфир—вода . . .	[389]
Бензол—сероуглерод 		[2084]	Метиловый спирт—вода		[245, 389, 619, 1360,
Бензол—толуол 		[2859]		1508, 1555]
Бензол—хлорбензол 		[1815, 2084]	Метиловый спирт—глицерин ....	[1815]
Бензол—хлороформ		[560,1815, 2660в,	Метиловый	спирт—изоамиловый	
	2859]	спирт 		[2660 в]
Бензол—четыреххлористый углерод	[1510, 1526, 1815,	Метиловый спирт—нитробензол . . .	[2859]
	2084, 2859]	Метиловый спирт—резорцин ....	[1815]
Бензол—этиловый спирт		[1510, 2084]	Метиловый спирт—фенол		[1815]
Бензол—этиловый эфир		[1510]	Метиловый спирт—четыреххлорис-	
Бутилбензол—2,2-диметилбутан . . .	[4320]	тый углерод 		[505]
Бутилгликолевый эфир—вода ....	[389]	Метиловый спирт—этиловый спирт	[2859]
Бутиловый спирт—гептан		[1510, 2162]	Муравьиная кислота—вода		[1359]
mpem-Бутиловый спирт—вода . . .	[389]	Парафиновое масло—четыреххлорис-	
/ирет-Бутиловый спирт—метиловый		тый углерод 		[560] •
спирт 		[389, 2660 в]	Пиридин—вода-		[1360]
Вода—бутилгликолевый эфир . . .	[389]	Пропиловый спирт—вода		[1508]
Вода—/ирет-бутиловый спирт . . .	[389]	н-Пропиловый спирт—вода		[389]
Вода—гликоль		[389]	Сероуглерод—четыреххлористый уг-	
Вода—глицерин		[394, 2143, 2158]	лерод 		[1526]
Вода—диоксан	'		[389]	Толуол—бензол 		[2859]
Вода—метиловый спирт 		[245, 389, 619,	Толуол—нитробензол 		[2859]
	1360,1508,1555]	Толуол—нитродихлор-о-ксилол	. .	[2143]
Вода—пропиловый спирт		[389, 1508, 31271	Толуол—хлорбензол		[2660 в]
Вода—триэтиламин		[2634]	Толуол—этиловый эфир 			[1815]
Вода—уксусная кислота 		[1360, 1951]	Уксусная кислота—вода 		[1360, 1951]
Вода—формальдегид		[2362, 4063]	Формальдегид—вода 		[2362, 4063]
§ 1. Скорость звука в жидкостях
263
Таблица 46 (продолжение)
Смесь жидкостей	Литература	Смесь жидкостей	Литература
Хлорбензол—бензол 	 Хлорбензол—гептан 	 Циклогексан—бензол	 Циклогексан—н-гептан	 Циклогексан—декалин	 Четыреххлористый углерод—ацетон Четыреххлористый углерод—гептан Четыреххлористый углерод—метило- вый спирт 	 Четыреххлористый углерод—п-нитро- толуол 	 Четыреххлористый углерод—парафи- новое масло 	 Четыреххлористый углерод сероуг- лерод 	 Четыреххлористый углерод—тетра- лин 	•	[1815, 2084] [2084] [2660 г] [2660 в] [2660 в] [1815] [1815, 2084] [505] [1815] [560] [1526] . [1526]	Четыреххлористый углерод—хлоро- форм 	 Четыреххлористый углерод—этило- вый спирт 	 Этилацетат—четыреххлористый угле- род 	 Этилгликолевый эфир—вода .... Этиловый спирт—бензол	 Этиловый спирт—вода 	 Этиловый спирт—метиловый спирт Этиловый спирт—нитробензол . . . Этиловый спирт—четыреххлористый углерод 	 Этиловый эфир—анилин	 Этиловый эфир—бензол	 Этиловый эфир—хлороформ ....	[2859] [504, 1782] [1510, 1526] [389] [1510, 2084] [286,389 , 698, 1356, 1508, 2148, 2158, 3127] [3127] [2859] [504, 1782] [1815] [1510] [1509]
Паршад пытался в целом ряде работ подойти
к объяснению этих явлений исходя из внутри-
молекулярных сил. Мы уже говорили в п. 3
настоящего параграфа, что ассоциация молекул
в большие комплексы вызывает увеличение сжи-
маемости. Вода и спирт, например, представляют
собой полярные легко ассоциирующиеся жидко-
сти; при их смешивании происходит частичное
разрушение молекулярных ассоциаций в одной
или в обеих жидкостях, что ведет к уменьшению
сжимаемости и увеличению скорости звука. Пар-
шад называет такое динамическое взаимодей-
ствие между молекулами «динамикой смеси
жидкостей».
Изучая диэлектрическую проницаемость и
скорость звука в водных смесях метилового спир-
та, Фёрстер [619] уже в 1932 г. обнаружил уве-
личение скорости звука в воде при добавлении
к ней спирта и объяснил это явление аналогич-
ным образом. Он предполагает, что действие
спирта приводит к нарушению молекулярных
ассоциаций воды; возникновение электростати-
ческих сил между молекулами спирта и воды
приводит к увеличению внутреннего давления
в воде и, следовательно, к уменьшению сжима-
емости (теория Таманна).
При добавлении к воде ацетона также наблю-
дается уменьшение сжимаемости и увеличе-
ние скорости звука. Рао [1682] объясняет эти
явления расщеплением под действием ацетона
комплексов (Н2О)3 на одинарные или двойные
молекулы. При увеличении количества ацетона
диссоциация прекращается, и далее наблюдает-
ся примерно линейное уменьшение скорости
звука и линейное увеличение сжимаемости с уве-
личением концентрации ацетона.
Образование водородных мостиков в смеси
ацетон—хлороформ или ассоциация диполей в
смеси этиловый эфир—хлороформ могут вызывать
изменения межмолекулярных сил сцепления и,
таким образом, приводить к уменьшению или
увеличению сжимаемости. Сахер [1782] иссле-
довал зависимость скорости звука от концен-
трации в смеси полярной (С2Н5ОН) и неполярной
(СС14) жидкостей. Измерения показали наличие
минимума концентрационной характеристики ско-
рости звука при молярной концентрации поляр-
ной компоненты, равной 0,04, при которой, кро-
ме того, кривые ориентационной поляризации,
теплоты смешивания и плотности имеют ярко
выраженные особенности.
В работе Эрнста [560] приведено интересное
замечание о различии формы характеристик ско-
рости звука для двух бинарных смесей, из ко-
торых одна (хлороформ—бензол) подчиняется
закону Рауля понижения упругости пара, а
другая (четыреххлористый углерод—парафин) не
подчиняется этому закону. Характеристика пер-
264
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
вой смеси монотонно поднимается, а характери-
стика второй имеет явно выраженный максимум
(фиг. 301). Одновременно, пользуясь оптическим
методом Бергмана и Гёлиха (см. гл. III, § 4,
О 20 40 60 80 100
Концентрация, вес. %
Фиг. 301. Концентрационные характе-
ристики скорости звука для бинарных
смесей.
п. 3), Эрнст наблюдал картину звуковых волн
в смесях жидкостей и обнаружил ячеистую струк-
туру волнового фронта для смеси че!ыреххло-
ристого углерода с парафиновым маслом при
Фиг. 302. Картина звуковых волн
в смеси четыреххлористого углерода
с парафиновым маслом при концентра-
ции парафинового масла 80 вес. %.
концентрации, соответствующей максимуму ско-
рости звука. Это явление (фиг. 302), указыва-
ющее на резкое изменение структуры жидкости,
сохраняется продолжительное время и всегда
воспроизводимо. Возможно, что под действием
звуковых волн в критической области происхо-
дит частичное разделение смеси на ее компонен-
ты. Однако, согласно расчетам Герцфельда [852],
этот эффект разделения слишком незначителен,
чтобы обусловить описанное явление.
Недавно Якобсону [3127] удалось для не-
которых случаев истолковать теоретически ход
изменения адиабатической сжимаемости смесей.
Для идеального, случая смеси двух неассоции-
рованных жидкостей сжимаемость раствора р ад-
дитивно составляется из произведений сжима-
емостей и концентраций для компонент. Таким
образом,
₽ = Г₽2 + (1-Ю₽р	(220)
где V—объемная концентрация растворен-
ного вещества со сжимаемостью Р2 в Раст-
ворителе со сжимаемостью рг Для смеси гептана
с пентаном сжимаемость, рассчитанная по фор-
муле (220), в точности совпадает с измеренной.
Для случая, когда молекулы растворителя
ассоциированы, например, при посредстве во-
дородных мостиков, которые разрушаются при
введении растворяемого вещества, результиру-
ющая сжимаемость рассчитывается по формуле
₽=Ж+(1-г)Р1+г(1-И)(1-б)ге. (221)
Ф и г. 303. Зависимость
сжимаемости от концен-
трации раствора мети-
лового спирта в воде.
Кружками обозначены изме-
ренные значения; кривая
получена путем расчета.
Здесь множитель (1—9) указывает степень раз-
рушения водородных мостиков в растворителе,
а показатель ф указы-
вает, в какой степени
растворенные молекулы
стремятся к ассоциации.
В зависимости от боль-
шей или меньшей степе-
ни этого стремления ве-
личина ф будет меньше
или больше единицы; при
этом, конечно, играет
роль и характер рас-
творителя. Множитель $
дает изменение сжимае-
мости , обусловленное
изменением водородных
связей в структуре воды,
а величина F содержит
некоторые коэффициен-
ты, учитывающие приблизительную форму моле-
кул. Как показал Якобсон, эти величины могут
быть определены по известным физическим дан-
ным. В качестве примера на фиг. 303 дана кон-
центрационная характеристика сжимаемости для
смеси метиловый спирт—вода, рассчитанная по
формуле (221). Экспериментальные значения обо-
§ 1. Скорость звука в жидкостях
265
значены кружками; совпадение теории с опытом
получается очень хорошее.
Далее, для случая, когда молекулы раство-
ренного вещества обладают дипольным момен-
том и плотность упаковки молекул растворителя
Фиг. 304. Зависимость концентрационных ха-
рактеристик скорости звука от температуры для
смесей этилового спирта с водой.
изменяется благодаря электрострикции, Якоб-
сон дает формулу
₽ = V₽2 + (l-V-e)₽1 +
4-У(1-И)(1-9)^_ег(1_у). (221а)
Здесь е—так называемый коэффициент электро-
стрикции, а С—обусловленное им изменение сжи-
маемости. Якобсон проводил экспериментальную
поверку формул в водных растворах амидов гли-
колевой и молочной кислот, гликоколя, а также
а- и р~аланина. Дальнейшие сведения можно
найти в оригинальных работах.
Мы уже упоминали в п. 3 настоящего пара-
графа, что только вода имеет положительный
температурный коэффициент скорости звука; во
всех других жидкостях скорость звука умень-
шается при повышении температуры. Можно пред-
положить, что в смеси той или иной жидкости
с водой скорость звука при определенной кон-
центрации не будет зависеть от температуры.
Исследования этой проблемы, весьма сущест-
венной для решения различных технических во-
просов (ультразвуковые модуляторы света для
телевидения, ультразвуковые линии задержки,
жидкости для преобразователей ультразвукового’
изображения в видимое [4688]), осуществлены,
например, Джакомини [698, 702] и Уиллардом
[2148]. Согласно измерениям Джакомини, при
повышении температуры максимум скорости зву-
ка в смеси этиловый спирт—вода смещается
в сторону меньших концентраций (фиг. 304).
Все кривые пересекаются в одной точке при опре-
деленной концентрации этилового спирта (17%),
т. е. при этой концентрации скорость звука
не зависит от температуры. На фиг. 305 даны
Фиг. 305. Температурная зависимость скорости
звука для смесей этилового спирта с водой.
графики температурной зависимости скорости
звука для различных концентраций этилового-
спирта в воде. При концентрации 15,62% ско-
рость звука в интервале 5—45° С оказывается
уже достаточно постоянной для ряда практи-
ческих целей.
Кривые на фиг. 304 указывают на умень-
шение максимального значения скорости звука
при повышении температуры, а также на сдвиг
максимума в сторону меньших концентраций;
одновременно наблюдается расширение пика кри-
266
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
вой скорости звука при повышении температуры.
Согласно Паршаду [1517], пытавшемуся объяс-
нить это явление, при повышении температуры
начинается разрушение молекулярных ассоциа-
ций воды и, следовательно, для полного разру-
шения ассоциаций требуется меньшее количество
спирта; это обусловливает сдвиг максимума ско-
рости звука, или соответственно минимума сжи-
маемости в сторону меньших концентраций. Ши-
рина пика кривой зависит от области концен-
траций, в которой происходит существенная депо-
лимеризация молекул воды. Чем шире эта об-
ласть, тем больше ширина пика. В свою очередь,
эта область тем шире, чем больше разрушение
молекулярных ассоциаций воды, обусловленное
повышением температуры и не зависящее от дей-
ствия спирта.
Согласно Паршаду [1510, 1516], добавление
небольших количеств соли может вызвать в сме-
сях вода—спирт такое же изменение характе-
ристик скорости звука, как и повышение темпе-
ратуры, так как при растворении соли, как
известно, также происходит уменьшение степени
ассоциации молекул воды. Так, например, со-
гласно Паршаду [3724], для смеси водного рас-
твора поваренной соли с этиловым спиртом ма-
ксимум скорости смещается от 1600 м/сек при
25 объемн. % спирта в отсутствие соли до
1710м/сек при 10% спирта и концентрации со-
ли 10 н.
Дальнейшие исследования температурной за-
висимости скорости звука смесей были проведены
Уиллардом [2148, 2150]. Согласно Уилларду,
температурная зависимость скорости звука в вод-
ном растворе выражается в первом приближении
уравнением
ct = ст- 0,0245
где ст—максимальная скорость звука, tm—соот-
ветствующая температура. Графики этого урав-
нения (уже приведенного в п. 3 настоящего
параграфа для случая воды) для различных
смесей имеют вид парабол, изображенных на
фиг. 306. Сплошными линиями изображены пара-
болы в области температур, соответствующей
жидкому состоянию, для которой возможны на-
блюдения. Фиг. 306 поясняет, почему только для
воды температурный коэффициент положителен.
Для воды ветвь параболы, поднимающаяся
при повышении температуры, лежит в доступ-
ном для наблюдений интервале 5—100° С,
у всех , же других жидкостей этот интервал
соответствует ветви, опускающейся при повы-
шении температуры. Так как вблизи темпера-
туры, соответствующей вершине параболы, ско-
рость звука лишь незначительно зависит от тем-
пературы, то в тех случаях, когда существенно
получение постоянной скорости звука, следует
Фиг. 306. К вопросу о температурной зависи-
мости скорости звука в жидкостях.
подбирать такую смесь, для которой при дан-
ной температуре скорость звука имеет максимум.
Фиг. 307. Температурная зависимость макси-
мальной скорости звука и концентрации для вод-
ных смесей некоторых органических жидкостей.
На фиг. 307 даны графики зависимости от
температуры максимальных значений скорости
звука, а также соответствующих концентраций
§ 1. Скорость звука в жидкостях
267
для водных смесей некоторых органических жид-
костей. Так, например, в смеси этиловый спирт—
вода скорость звука 1590 м/сек при 36°С полу-
чается при концентрации 13,5 вес. % спирта,
в водной смеси формамида скорость звука
1565м/сек при 50°С соответствует концентрации
20 вес. % формамида. Согласно Уилларду, этот
способ позволяет также подбирать смеси из
трех компонент.
Дерензини и Джакомини [504, 505] подробно
исследовали температурную зависимость скоро-
сти звука в смесях этилового и метилового спирта
Ф и г. 308. Скорость звука в растворах высо-
кой концентрации.
с четыреххлористым углеродом. В этом случае
наблюдается лишь параллельное смещение кон-
центрационных характеристик скорости звука
при повышении температуры. В отдельных сме-
сях температурная зависимость скорости звука
в интервале температур 5—45° С строго линейна.
Обратимся теперь к исследованиям скорости
звука в растворах. В п. 1 настоящего пара-
графа мы показали, что измерения скорости зву-
ка в растворах электролитов могут привести
к ценным выводам об изменении сжимаемости
в зависимости от валентности ионов и т. п.
Фрейер [662] произвел при помощи интерфе-
рометра измерения скорости звука и сжимае-
мости в водных растворах щелочей. Полученные
им данные приведены на фиг. 308. Повы-
шение концентрации вызывает во всех раство-
рах уменьшение сжимаемости, что находится
в согласии с теорией. При повышении концен-
трации скорость звука в водных растворах NaCl,
NaBr, КС1 и КВг увеличивается, а в растворах
NaJ и KJ скорость звука сначала проходит
через минимум, поскольку здесь изменение плот-
ности, обусловленное повышением концентрации,
вначале преобладает над эффектом уменьшения
сжимаемости.
В последнее время Прозоров [1639] произвел
при помощи интерферометра измерения сжимае-
мости водных растворов сильных электролитов,
например NaCl, NaNO3, КС1, КВг, KNO3, MgSO4,
ZnSO4, CuSO4, CdSO4, Na2SO3, Na2SO4, K2SO4,
HC1, HNO3, H2SO4 и CH3COOH, а также неко-
торых органических жидкостей. Результаты его
измерений подтвердили приведенную в п. 1 на-
стоящего параграфа формулу Гуккера для зави-
симости сжимаемости от концентрации. Эта фор-
мула подтверждается также и работой Джако-
мини и Песке [707], проводивших измерения
в водных растворахСа(С1О4)2, Sr(C104)2, Pb(NO3)2,
CdSO4 и РЬС12 оптическим методом вторичной
интерференции.
Лунден [1256, 1257] определил по измеренной
скорости звука сжимаемость сорока девяти рас-
творов элекролитов в области молярных концен-
траций от 0,02 до 1 и рассчитал отсюда дей-
ствие ионов на растворитель.
Пракаш, Саксена и Сривастава [3798] недавно
показали, что так называемая «отрицательная
вязкость», наблюдаемая в водных растворах йоди-
стого аммония и хлористого калия1), сказывается
также и на скорости звука. В области малых
концентраций между 0 и 10% наблюдается ано-
мальный ход скорости: сначала убывание ско-
рости по сравнению с чистой водой, при кон-
центрациях от 4 до 6% минимум, затем снова
рост скорости.
Дальнейшие исследования в этой области при-
ведены в следующих работах: Барнарт [2385],
Бранка и Каррелли [2533], Буонсанто [2577],
Гуккер, Лэмб, Марч и Хаг [2946], Хербек[3004],
Кришнамурти [3327, 3328], Лал [3366, 3367 ,
Маринин [3484], Номото и Кишимото [3662а],
Сибайя и Нарасимхайя [4095].
Измерения скорости звука в водных раство-
рах сахарозы (С12Н22ОП), рафинозы (С18Н32О1б),
декстрозы (С6Н12О6) и левулезы (С6Н12Об) в зави-
симости от концентрации и температуры выпол-
нены в работе Рандалла [1668].
Кудрявцев и Сорокина [3338] сообщают об
измерениях скорости звука в растворах нафта-
лина в бензоле и четыреххлористом угле-
роде, дифениламина в четыреххлористом угле-
роде и камфоры в четыреххлористом углероде.
х) См., например, A. Spring, Pogg. Ann., 159, 1
(1876); К. SI otte, Wied. Ann., 20, 257 (1883).
268
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Впервые вопросом о связи скорости звука
в растворе со скоростью звука в растворенном
веществе занялся Шаафе [1815]. Как было ука-
зано выше, скорость звука в смесях и растворах
далеко не всегда линейно зависит от весовой
концентрации растворенного вещества. Поэтому
правила смешения здесь не применимы и
рассчитать скорость звука в растворенном
веще-стве по скорости звука в растворе не
удается.
Примером могут служить концентрационные
характеристики скорости звука для растворов
камфоры и n-нитротолуола (фиг. 309). Опыту
соответствуют лишь сплошные участки кривых
(слева) для концентраций, достижимых при тем-
пературе, при которой производился опыт. При
экстраполяции этих кривых до концентрации
100% получаются значения скорости звука, при-
ближенно соответствующие скорости звука в рас-
Ф и г. 309. Изотермические концентрационные харак-
теристики скорости звука для растворов камфоры
(СюН16О) и n-нитротолуола (n-C6H4CH3NO2).
творенном веществе. Действительно, в некоторых
случаях эти значения совпадают, например для
камфоры (см. фиг. 309). Далее, исходя из ско-
рости звука в водных растворах рамнозы (С6Н12О5)
и тростникового сахара (С12Н22ОП) Шаафе опре-
делил с точностью до 5% скорость звука в твер-
дых поликристаллах этих веществ (соответствен-
но 2400 и 2300 м)сек).
Однако обычно экстраполяция дает значение
скорости звука для переохлажденного жидкого
состояния растворенного вещества; это видно,
например, из фиг. 310, где слева представлена
концентрационная характеристика скорости
звука для раствора паральдегида в метило-
вом спирте, экстраполированная до концен-
трации 100%, а справа—кривая температур-
ной зависимости скорости звука в чистом
паральдегиде при температуре выше его точ-
ки плавления (12,4° С), экстраполированная
до 0°С. Обе экстраполированные точки прак-
тически совпадают. На фиг. 311 показана тем-
пературная зависимость скорости звука для рас-
плавленных n-нитротолуола и /гдихлорбензола.
Фиг. 310. Концентрационная характеристика ско-
рости звука для раствора паральдегида в метиловом
спирте (слева) и температурная зависимость скорости
звука для паральдегида (справа).
Экстраполированные значения для 0°С практи-
чески совпадают с полученными при экстрапо-
ляции данных для растворов этих веществ (см.
фиг. 309) значениями, обозначенными на фиг. 311
Температура, °C
Фиг. 311. Температурная зависимость скорости звука
для расплавленных n-нитротолуола (n-C6H4CN3NO2)
и п-дихлорбензола (п-С6Н4С12).
кружками. Такой метод дает возможность на
основании измерений скорости звука в рас-
творах и расплавах делать заключения о ско-
рости звука в соответствующих твердых телах.
Это позволяет обойтись без непосредственных
измерений, представляющих иногда известные
трудности.
Измерения скорости звука в переохлажденном
уОН
салоле СбН4<^	, выполненные Петралья
ХСООС6Н5
£ 1. Скорость звука в жидкостях
269
и Чеволани [3747] в температурном диапазоне
32—56°С, не обнаружили при переходе через
-точку плавления никакого скачка, как это имеет
вместо, например, для диэлектрической прони-
цаемости .
В этой связи следует упомянуть ряд работ
Натта и Баккаредда [3622—3627], измерявших
скорость звука в расплавленных и растворенных
высокополимерных соединениях. Эти измерения
показали, между прочим, что скорость звука за-
тиетно растет при увеличении молекулярного ве-
са; так, например, скорость звука в полиизобути-
лене с молекулярным весом3000 равна 1500 м/сек,
в то время как это же вещество с молекулярным
ъесом 200 000 обладает скоростью звука, равной
1850 м/сек.
Хотя этот результат и представляется
противоречащим изложенному в п. 3 на-
стоящего параграфа, однако его можно объяс-
нить, если считать причиной увеличение длины
молекулярных цепей, как на это указывал еще
Партхасаратхи.
Далее, существенно, что как скорость зву-
ка с, так и молярная скорость звука S зависят
для данного радикала от числа и вида раз-
ветвлений в молекуле. Скорость звука можно
вычислить, производя расчет по формулам (213)
и (214) для каждого радикала и затем склады-
вая результаты. Тогда, зная отношение ^эксп. Iевыч.»
ъюжно найти формфактор /, который примерно
равен 1 для неразветвленных молекул, как,
например, найлон и полиоксиэтилен; для поли-
Таблица 46а
СКОРОСТЬ ЗВУКА И ФОРМФАКТОР В НЕКОТОРЫХ
ВЫСОКОПОЛИМЕРНЫХ ВЕЩЕСТВАХ ПРИ 20°С
Вещество	Скорость звука, м,1сек	Формфак- тор
Природный парафин (температура плавления 60°С) 	 Синтиновый парафин (температу-	1421	1,00
ра плавления 90°С)			1497	1,02
Полиэтилен ICI (мол. вес 19 000)	1600	1,00
Полиоксиэтилен 		1602	1,03
Найлон 6,6		 Полиизобутилен (низкомолекуляр-	1680	1,00
' ный)		1495	0,80
Полиизобутилен В (мол. вес 200) ;	1848	0,79
Бутилкаучук 		1	1395	0,65
Полистирол (мол. вес 40 000) . .	1500	0,82
Полиметилакрилат 		1257	0,89
Декстрин		1980	—
меров, содержащих при каждом втором атоме
углерода в цепи этильную или фенильную груп-
пу, f принимает значение 0,82; для веществ
с еще более разветвленными цепями, как бутил-
каучук, растворенный в циклогексане или в геп-
тане, f снижается даже до значений 0,65—0,7.
Формфактор дает, таким образом, меру числа и
величины ветвей в данном полимере. В табл. 46 а
даны средние значения скорости звука в неко-
торых расплавленных или растворенных поли-
мерах по измерениям Натта и Баккаредда [3626],
экстраполированные до 20° С, и соответствующие
значения формфактора.
При подготовке данной книги к печати появи-
лась работа Альтенбурга [4580], в которой автор
развивает свои соображения о низкомолекуляр-
ных жидкостях (см. п. 3 настоящего параграфа),
перенося их на расчет скорости звука в высоко-
полимерных соединениях.
При учете строения макромолекул автор ис-
ходит из их элементарных звеньев, принимая
во внимание как связи между разными цепями,
так и связи главных валентностей в пределах
одной макромолекулы. Приведем здесь, не входя
в подробности расчета, только окончательный
результат:
w=л+|в’	<222>
где Е—упругость связи, Р—степень полиме-
ризации, Nl—число Лошмита, Р—средняя сте-
пень полимеризации, А и В—постоянные. Упру-
гость связи Е составляется аддитивно из упру-
гостей связи концевых и средних элементов цепи.
При помощи формулы (222) оказывается воз-
можным найти степень полимеризации высоко-
полимерного вещества без растворителя при
температуре выше точки замерзания, зная ско-
рость звука и плотность; для этого достаточно
получить значения Р для двух членов гомоло-
гического ряда. Альтенбург выполнил проверку
этого метода на рядах парафинов, 1-олефинов,
полимеров хлортрифторэтилена и полиметилси-
локсанов.
В заключение упомянем еще несколько работ,
имевших целью по скорости звука в суспензии
определить сжимаемость взвешенных в ней частиц.
Уже в 1930 г. Герцфельд [848] опубликовал
теорию распространения звука в жидкостях со
взвешенными в них малыми твердыми или жид-
кими частицами. Предполагая, что как размеры
частиц, так и амплитуда колебаний малы по
сравнению с длиной звуковой волны, и пре-
небрегая затуханием, Герцфельд получил сле-
дующее уравнение:
270
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
^2 fti	со___£i_____(р2 Pi)/Pi___	(223)
“С2°	1+у“[(Р2-Р1)/Р11 ’
где Р2 — искомая адиабатическая сжимаемость
взвешенных частиц, р2 — их плотность, рг рх
и ^ — соответственно сжимаемость, плотность
и скорость звука в чистой жидкости, в кото-
рой взвешены частицы, с0 — скорость звука
в суспензии, а а —объемная концентрация взве-
шенных частиц. Для сферических частиц с ра-
диусом г а = 4/37cNr3, где N — число частиц
в 1 см3.
Пользуясь уравнением (223), Рандалл [1668]
измерял скорость звука в суспензиях частиц
стекла пирекс в воде (г 1 рь, а от 0,022 до 0,07).
Полученные им результаты дают лишь качест-
венную оценку, так как ввиду незначительного
различия между величинами сТ и cQ погреш-
ность сравнительно велика.
Недавно Урик [2089] вновь обратился к этому
вопросу. Он предполагает, что взвешенные
частицы настолько малы по сравнению с дли-
ной волны, что можно пренебречь диффракцией
на этих частицах, которая имела решающее
значение при выводе уравнения Герцфельда.
В этом случае плотность р0 и сжимаемость ро
суспензии аддитивно зависят от тех же вели-
чин для твердой и жидкой компонент суспензии;
это выражается уравнениями
РО = Р2« + Р1(1 -<*)> ₽0 = ₽2а + Р1(1 -«).
где а — объемная концентрация взвешенных
частиц, а индексы 0, 1 и 2 относятся к суспен-
зии, чистой жидкости и взвешенному веществу
соответственно. Отсюда для скорости звука
в суспензии получается уравнение
С° = РА = [р2« + Р!(1-«)1 [₽2« + ₽1 (1-а)] ’	(224)
которое при учете равенства с*—1/PiPj прини-
мает вид
р2
£ = (1+аа) (1 + &а),	(225)
где для краткости введены обозначения а —
= (Р2-Р1)/Р1, 6 = (₽2-Р1)/Р1.
Кривая зависимости величины отношения cjc^
от концентрации суспензии а имеет форму па-
раболы, причем при некоторой концентрации ат,
определяемой формулой
_ а 4- h
существует максимум или минимум.
Урик измерял скорость звука в суспензиях
каолина в воде, а также в эмульсиях ксилола
в воде и воды в ксилоле. Фиг. 312 соответ-
ствует скорости звука в суспензиях каолина
при средней величине частиц 1,1р. При увели-
чении концентрации скорость звука падает
до минимального значения при содержании
каолина 20 объемн. % и затем снова увеличи-
вается. Сплошные кривые А и В представляют
собой рассчитанные из уравнения (225) графики
cilco Для значения отношения сжимаемостей
0,05 и 0. Штрихпунктирная кривая построена
по уравнению Герцфельда (223).
Фиг. 312. Зависимость скорости звука
в суспензии каолина в воде от концентра-
ции.
Для определения сжимаемости взвешенных
частиц целесообразно переписать уравнение (225)
в виде
= JL	,	(226)
где р = po/pi — отношение плотности взвешенного
вещества к плотности жидкости, в которой оно
взвешено.
Для случая неизвестной концентрации а
уравнение (225) можно привести к виду
Р(р—1)	£
(С1/с0)2 —Р	b
(227)
Величина а/b представляет собой отношение раз-
ности плотностей взвешенного вещества и чистой
£ 1. Скорость звука в жидкостях
271
жидкости к разности их сжимаемостей и яв-
ляется независимым от концентрации парамет-
ром суспензии, который можно определить из
измерений скорости звука в суспензии и в чистой
жидкости. Если сжимаемость последней известна,
то можно определить и сжимаемость взвешенных
частиц. Урику удалось определить таким спо-
собом сжимаемость эритроцитов крови лошади,
которая равна 34-	см2/дин, при сжимаемости
чистой плазмы 40-10-12 см2/дин (см. также [3105]).
Урик и Эймент [4319] вывели еще более общее
соотношение для величины с1/с(), подтвержден-
ное ими экспериментально в опытах над эмуль-
сиями ртуть—вода и бромоформ—вода при малых
и средних концентрациях.
7. Дисперсия звука в жидкостях.
Гиперзвуковые волны
До сих пор мы предполагали, что скорость
звука не зависит от частоты. По ряду причин,
рассмотрением которых мы займемся в следую-
щем параграфе, постановка вопроса о наличии
дисперсии скорости звука в жидкостях вполне
обоснована. Целый ряд ученых занимался иссле-
дованием этого вопроса (Бэр [156, 157], Датта
[535], Гидеман, Зейфен и Шройер [882], Кришнан
[1128], Партхасаратхи [1529, 1532], Равиндранат
[1689], Рандалл [1703], Шпаковский [1981, 1982,
1984], Цаховал [2197, 2198]). Часть этих иссле-
дований дала отрицательные результаты [156,
157, 1128, 1529, 1981]; из остальных одни пока-
зали увеличение, другие—уменьшение скорости
звука на несколько промилей при изменении ча-
стоты в пределах примерно от 3500 до 57 000 кгц.
Однако эти положительные результаты, пови-
димому, обусловлены не изменением частоты,
а либо описанным в п. 2 настоящего параграфа
температурным эффектом, либо деформацией вол-
новых фронтов. Так, например, Матосси [1327]
проверил весьма тщательные измерения Датта,
обнаружившего в воде увеличение скорости зву-
ка на 1,5°/00, и показал, что это увеличение
вызвано местными нагреваниями в звуковом
поле. То же вновь подтвердили уже многократ-
но упоминавшиеся точные измерения Шройера
[1885].
Недавно Оуян Те-чао [2054] как будто
удалось обнаружить в сероуглероде уменьшение
скорости звука в диапазоне частот 400—1360 кгц\
однако оно также может быть обусловлено мест-
ным повышением температуры.
Для исключения температурного эффекта при
измерении скорости звука в жидкостях на раз-
личных частотах Партхасаратхи, Панде и Панчо-
ли [1539] одновременно возбуждали в кварцевом
излучателе колебания нескольких частот, на-
пример колебания основной частоты и две гар-
моники (см. гл. III, §4, п, 2). Диффракция на
одновременно возникающих в жидкости звуко-
вых волнах различной частоты позволяла опре-
делять скорость звука в один и тот же момент
времени и, следовательно, при одной и той же
температуре. При исследовании этим методом
ряда веществ (ксилол, толуол, четыреххлори-
стый углерод, хлороформ, анилин) в диапазоне
частот 5—10 мггц дисперсия не была обнару-
жена.
Новейшие измерения Партхасаратхи, Чхапга-
ра и Сингха [4928], выполненные тем же методом
для сложных эфиров в диапазоне частот 4,3—
15,9 мггц, также дали отрицательный результат.
Весьма точные измерения Бартеля и Нолла [2410],
выполненные при помощи интерферометра, опи-
санного в п. 2 этого параграфа, показали, что
в диапазоне частот 5—25 мггц дисперсия в воде,
ксилоле, спирте и обычных электролитах ни-
же 0,08°/оо.
Шаламах [1843] исследовал скорость звука
в диапазоне частот 700—3000 кгц в изобутило-
вом спирте, гераниоле и дигидроцитронеллоло-
вом эфире при температурах от —80 до 15°С;
он обнаружил при более высоких температурах
слабую отрицательную дисперсию (dc/df<0) во
всех трех жидкостях и при более низких тем-
пературах положительную дисперсию (dc/df>0)
в двух последних жидкостях.
Как мы увидим в следующем параграфе, изме-
рение поглощения звука позволяет заранее пред-
сказать, что из всех до сих пор исследованных
жидкостей только в уксусной кислоте, пропио-
новой кислоте и в метилацетате можно ожидать
дисперсии скорости звука в диапазоне частот
порядка нескольких мегагерц. Эксперименталь-
но это удалось подтвердить Лэмбу, Андреа и Бер-
ду [1170а] для уксусной кислоты и Лэмбу и Хад-
дарту [3371] для пропионовой кислоты (см.
также § 2, п. 5 настоящей главы). Во всех дру-
гих исследованных жидкостях появление диспер-
сии следует ожидать лишь при очень высоких
частотах, еще не доступных для опытного ис-
следования.
К этим результатам приходят также Гхош
и Верма [2878, 2879], рассчитавшие дисперсию
звука в жидкостях на основе теории жидкого
состояния .Фюрта1). Эта теория предполагает на-
личие в жидкости полостей, лежащих между
х) R. Fiirt h, On the Theory of Holes in Liquids,
Proc. Phys. Soc., 52, 768 (1940).
272
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
малыми кристаллическими участками, и объяс-
няет на основе этого предположения характер-
ные свойства жидкого состояния, в частности
текучесть жидкостей. С наличием полостей свя-
зана определенная энергия, которую можно рас-
считать исходя из термодинамических сообра-
жений. Под воздействием звука полости то смы-
каются (в фазе сжатия), то вновь возникают
(в фазе разрежения). Вследствие релаксации
при этом часть звуковой энергии теряется, что
приводит к поглощению и связанной с ним
дисперсии звука.
Датта [2720] указывает на то, что наблю-
давшееся, например, Уиллардом [2143] расши-
рение диффракционных спектров при диффракции
света на ультразвуке в случае сильно погло-
щающих жидкостей указывает на наличие дис-
персии звука в таких жидкостях. Дальнейшие
опыты в этом направлении, несомненно, яв-
ляются благодарной задачей (см. также Датта
и Мукхерджи [4687]).
_ Мэзон, Бейкер, Мак-Скимин и Хайсс [1314]
нашли в сильно вязких полиизобутиленах дис-
персию звука в области между 1 и 10 мггц, обус-
ловленную релаксацией сдвиговой вязкости и до-
пускающую теоретический расчет.
Рост скорости звука в пальмитиновой
кислоте вблизи точки плавления на частоте
около 1,8 мггц, сопровождаемый падением ско-
рости на более высоких частотах, был уста-
новлен Вада, Шимбо и Ода [4357]. Однако,
так как авторы указывают на усиление этого
эффекта при увеличении интенсивности звука,
можно предположить, что здесь причиной яв-
ляется не дисперсия, а деполимеризация,
т. е. разрыв длинных молекулярных цепей
(см. гл. VI, § 5, п. 3).
Гиперзвуковые волны. При прохождении моно-
хроматического света через жидкость спектраль-
ная линия превращается в дублет1). Согласно
теоретическим соображениям, высказанным уже
Бриллюэном [367]2), это явление объясняется
брэгговским отражением света от распространяю-
щихся во всех направлениях упругих волн,
захватывающих широкий диапазон частот и обус-
ловленных тепловыми флуктуациями плотности
жидкости. Следуя Рао [1679], эти упругие волны
Помимо дублета, описываемого приведенной ав-
тором .формулой, имеется также несмещенная линия.—
Прим. ред.
2) Такую структуру линий рассеяния независимо от
Бриллюэна предсказал Мандельштам в 1918—1926 г.
[5194а].—Прим. ред.
с частотой 109—1010 гц обычно называют гипер-
звуковыми волнами. Дублет образуется потому,
что в общем случае существуют две волны,
распространяющиеся в противоположных напра-
влениях и рассеивающие свет. Наблюдающееся
при этом изменение частоты света определяется,
согласно выражению (147), формулой
4- 2v-^-sin’cf),
где ср—угол рассеяния света, а С—скорость света.
Угол рассеяния дает длину волны, а доппле-
ровское изменение частоты света—частоту гипер-
звуковых волн, что позволяет определить ско-
рость этих волн чисто оптическим методом по
тонкой структуре рассеянного света. Рао [1679,
1680] впервые осуществил подобного рода изме-
рения в четыреххлористом углероде и ацетоне.
В первой жидкости скорость гиперзвуковых волн
примерно на 15% превышала скорость, изме-
ренную на ультразвуковых частотах; в ацетоне она
была примерно на20% меньше1). Если увеличение
скорости в четыреххлористом углероде можно
отнести за счет дисперсии звука, то уменьшение
скорости в ацетоне представляется удивительным.
Однако последующие измерения Рао и Рамайя
[1681] показали, что в некоторых других жидко-
стях скорость гиперзвуковых волн также мень-
ше скорости ультразвуковых волн. Это явление
объясняют тем, что увеличение теплопередачи при
этих чрезвычайно малых длинах волн (k< 10'8 см)
обусловливает изотермическое, а не адиабати-
ческое распространение звука2) (см. также § 3,
п. 1 настоящей главы).
Дальнейшие измерения скорости гиперзвуко-
вых волн, особенно с точки зрения зависимости
от вязкости жидкости, были выполнены Рама-
ном и Рао [1664, 1665] и Раманом и Венкате-
свараном [ 1666, 1667]. Поскольку дублет остается
резким, вязкость жидкости, повидимому, не ока-
зывает влияния на распространение гиперзвуко-
вых волн. Например, для глицерина при частоте
1,53-1010 гц скорость гиперзвуковых волн равна
2500 м}сек. Отсюда следует предположить, что
при таких высоких частотах глицерин ведет
себя как твердое тело 3 * *).
4 Работы [1679, 1680] оказались ошибочными. См.
статьи Фабелинского и др. [5219а].—Прим. ред.
2) Объяснение, которое дает автор, неверно. На-
ступления термической дисперсии нельзя еще ожидать
на гиперзвуковых частотах; частоты же, отвечающие
Х^10~8, в жидкостях не наблюдались.—Прим. ред.
3) Объяснение, которое дает автор, неверно. В дей-
ствительности эффект обусловливается релаксацион-
ными явлениями в жидкости.—Прим. ред.
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
273
§ 2. ПОГЛОЩЕНИЕ
1. Основные сведения о поглощении звука
в жидкостях
Как было показано в гл. I, § 4, поглощение
плоской волны характеризуется коэффициентом
поглощения а, согласно формуле (41):
Ах = Х0Г-а*.
Формула дает значение амплитуды Ах после
пробега пути х при начальной амплитуде Ло.
Уменьшение силы звука J в зависимости от рас-
стояния выразится тогда формулой (42)
Т — Т р—2ах
d х —
Измерив Ах или Jx в двух точках хг и х2,
можно найти коэффициент поглощения по фор-
мулам
а=-Лг1п(40-	<42а)
Л2-Xj X, /12 У
ИЛИ
а= 2 7? хГ1п(т~) •	<426)
\Х2 — Xi)	\ d2 У
Коэффициент поглощения а1) выражается в см-1;
соответствующую единицу часто обозначают как
HenepfcM. Иногда а выражают в децибелах на
метр (дб/м); так как 1 непер равен 8,686 дб, то
для пересчета в дб/м число, выражающее а
в HenepJcM, нужно умножить на 868,6.
Поглощение звука в жидкостях обусловлено,
по классической теории, в первую очередь, внут-
ренним трением, или вязкостью среды.'Согласно
Стоксу [2005], коэффициент поглощения, обу-
словленный внутренним трением, равен
__ 8	__ 8	7Г27]
С3р =	’
где f—частота звука, X—длина звуковой волны,
с—скорость звука, т]—коэффициент вязкости,
р—плотность. В качестве меры внутреннего тре-
ния иногда употребляется введенный Максвеллом
кинематический коэффициент вязкости рь, свя-
занный с д и р соотношением р. =qq/p. Относитель-
ное изменение аг равно
dar  dr\ dp g de
ar	V] p	c
Поскольку 7], p и с зависят от температуры, то аг
также является функцией температуры. Напри-
мер, повышение температуры воды на Г вызы-
вает уменьшение аг примерно на 3%.
Часто в литературе через а обозначают коэффи-
циент поглощения по интенсивности, вдвое превышающий
приведенный здесь коэффициент поглощения по ампли-
туде. Это может привести к недоразумениям, поэтому
мы считаем необходимым подчеркнуть здесь разницу.
18 л, Бергман
ЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ
Поглощение звука зависит также от тепло-
проводности среды, в которой распространяются
звуковые волны; благодаря теплопроводности
происходит теплообмен между участками сжатия
и разрежения в звуковой волне, что приводит
к уменьшению энергии звуковой волны. Со-
гласно Кирхгофу [1047], коэффициент поглощения
звука, обусловленный теплопроводностью, равен
2д2/2_(х—1) к _ 2*2(х-1) к znom
1 С3р Ср	VcpCp Л’ (23°)
где К—коэффициент теплопроводности, ах—отно-
шение удельных теплоемкостей. Пользуясь тер-
модинамическим уравнением (173), формулу (230)
можно переписать, согласно Бикару [10], в виде
а _ 2^2РКа2Т _ 2п2сКТа2
l~ pcWCl “ \2pWCl ’
где а—коэффициент теплового расширения при
постоянном давлении, IV—механический экви-
валент тепла, Т—абсолютная температура.
Полный коэффициент поглощения
.	2тг2/2 / 4	. %—
*— 1
(230а)
2л2 Z 4 . х— 1 ’ \ 2rcV2 / 4 ,
12ср (. 3 71 Ср К) сзр Q 3 'П +
, КТа№ >	2л2 <4	,	/001Ч
(231)
Из формулы (231) следует, что коэффициент
поглощения а пропорционален квадрату частоты
звука. Поэтому в качестве характеристики по-
глощения часто пользуются не зависящей от
частоты величиной а' =а//*2. В этом случае фор-
мула (42) принимает вид
Jx = Joe-V*«'*	(232)
Иногда в качестве независимого от частоты
коэффициента поглощения пользуются величиной
а"=ак2; при этом а"=с2а'.
В табл. 47 приведены рассчитанные Бика-
ром [282] значения а' для некоторых жидкостей,
а также доли а', обусловленной вязкостью,
и доли, обусловленной теплопроводностью. Как
видно из этой таблицы, последняя часть настоль-
ко незначительна, что при рассмотрении зву-
ковых явлений в жидкостях ею почти всегда
можно пренебречь. Теоретическое значение а для
воды при частоте 100 кгц составляет 8,5-10-7 см-1,
т. е. расстояние, на котором сила звука умень-
шается в е раз, равно
1 1
27 - 17-10~17-1010 = 5’8 • 1°6 ™ 5’8
274
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 47
ВЫЧИСЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА a'=a/f2 ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
ЖИДКОСТЕЙ
Жидкость	ar//2» ю"17 сек?/см	1(Г17 сек?/см	a/f2, 10-17 сек?./см.
Ацетон		6,54	0,5	7,04
Бензол 	 е	8,36	0,3	8,66
Вода		8,5	0,0064	8,5
jh-Ксилол		8,13	0,24	8,37
Метилацетат		6,34	0,44	6,78
Толуол 		7,56	0,28	7,84
Хлороформ		10,045	0,057	10,1
Этилацетат 		7,95	0,31	8,26
Эфир		8,48	0,49	8,97
что примерно в 1000 раз превышает соответству-
ющую величину для воздуха. Поэтому ультра-
звуковые волны оказались весьма пригод-
ными для передачи сигналов в воде, но они
почти не применимы в воздухе, по крайней
мере на высоких частотах.
Иногда целесообразно рассматривать безраз-
мерный коэффициент поглощения а*, рассчитан-
ный на одну длину волны. Тогда
—2a* —
Jx=JQe	(233)
Следовательно,
а*=Л/2а' = Ха,	(234)
откуда заключаем, что выраженное в длинах
волн расстояние, на котором сила звука умень-
шается в е раз, равно 1/2 а*.
2. Методы измерения поглощения звука
в жидкостях
Прежде чем обратиться к рассмотрению экспе-
риментальных данных, остановимся на основных
методах измерения коэффициента поглощения
звука1). Эти методы можно разделить на сле-
дующие шесть групп:
1.	Методы, основанные на измерении дав-
ления звукового излучения.
г) Обзоры применяемых здесь методов измерения
дали Сетт [4061], Маркем, Бейер и Линдсей [3488].
Во время печатания данной книги появилось несколько
работ Партхасаратхи с сотрудниками [3726, 4920, 4921,
4923], в которых описан чисто калориметрический
метод определения поглощения в жидкостях. Если
принять проверенное опытом предположение, что сила
звука J пропорциональна количеству тепла TF, выделив-
шемуся в единице объема жидкости, то наряду с форму-
2.	Методы, основанные на измерении пере-
менного звукового давления.
3.	Интерферометрический метод.
4.	Импульсный метод.
5.	Реверберационный метод.
6.	Оптические методы.
1.	Методы, основанные на измерении дав-
ления звукового излучения. Чаще всего приме-
няются методы первой группы (см., например,
работы [188, 252, 278, 282, 394, 439, 441, 633,
635, 922, 1733, 1769, 1959, 1965, 4117]). Как
указывалось в гл. I, § 1, давление излучениях
пропорционально силе звука; таким образом,
Sx = SQe-*™	(235)
Следовательно, для нахождения коэффициента
поглощения а достаточно измерить в исследуе-
мой жидкости давление излучения X в бегущей
звуковой волне на различных расстояниях х от
излучателя и затем построить прямую 1пХх =
= const—2ax. Наклон этой прямой дает величи-
ну а. Первые измерения этим методом были осу-
ществлены Бикаром [278—281] при помощи
описанных в гл. Ill, § 1 крутильных весов;
ему же принадлежит обобщающая работа о по-
глощении звука в жидкостях [282].
При подобных измерениях чрезвычайно су-
щественно предотвратить возникновение стоячих
волн между крылышком крутильных весов и из-
лучателем. Для этого обычно достаточно при-
дать крылышку в его положении равновесия
некоторый наклон относительно фронта звуко-
вых волн. Далее, при изменении расстояния
крутильных весов от излучателя необходимо
каждый раз обращать особое внимание на то,
чтобы крылышко располагалось точно на оси
звукового пучка. Чтобы избежать ошибок, мно-
гие исследователи заменяют плоскую пластинку
легким шариком [440, 633, 635] или полым
конусом [189], чем исключается возможность
возникновения стоячих волн между излучателем
и измерительным прибором, а смещение шарика
от оси звукового пучка сразу обнаруживается
по возникновению силы, действующей в попе-
речном направлении.' ,
Чтобы исключить влияние случайных коле-
баний силы звука, желательно для каждого
лой Jx=JQe~2ах будет справедлива формула Wx~Wne~~2ax'
Таким образом, путем калориметрического измерения
количеств тепла, выделившихся за одно и то же время
на разных расстояниях от излучателя, можно опреде-
лить a [4920]. Измерения, выполненные в большом
числе разных жидкостей на частоте 5 мггц, дали хоро-
шее согласие с результатами измерений путем опреде-
ления давления излучения.
£ 2. Поглощение звука в жидкостях
275
расстояния х измерять отклонение 8Г крутиль-
ных весов (или весов другого типа) при раз-
личных значениях силы звука, что достигается
изменением связи колеблющегося кварца с элек-
трическим контуром; контроль осуществляется
измерением соответствующего значения тока или
напряжения. Для любого расстояния х график
Фиг. 313. Зависимость показаний изме-
рителя давления звука	от показаний
измерителя силы звука	на различных
расстояниях от источника звука.
зависимости Вг от BG (показание присоединен-
ного к излучателю измерительного прибора, про-
порциональное силе звука) представляет собой
прямую (см., например, графики на фиг. 313,
построенные по измерениям Бикара в воде на
частоте 7550 кгц).
Выбирая на получающемся пучке прямых
значения 8Г для определенной силы звука при
различных х и строя график зависимости 1пВг
от %, получаем прямую, наклон которой и дает
искомое значение коэффициента поглощения.
Источником искажений при этих измерениях
служит возникающий перед кварцем акустиче-
ский ветер (см. гл. Ill, § 1), действие которого
на крутильные весы накладывается на дав-
ление излучения. Кроме того, в сильно погло-
щающих жидкостях даже на значительном рас-
стоянии от источника звука наблюдаются потоки
жидкости, обусловленные большим градиентом
давления излучения, вызываемым поглощением.
Бикар [282] указывает два способа устранения
этих затруднений. Во-первых, непосредственно
перед крутильными весами и позади них можно
расположить тонкие пленки из коллодия, цел-
лулоида или другого подобного материала, кото-
рые задерживают акустический ветер, но про-
пускают звуковые волны. О наилучшем распо-
ложении этого «ветрового экрана» см. у Фокса
и Рока [633]. Во-вторых, измерение давления
излучения крутильными весами можно осуще-
ствлять баллистическим методом, включая излу-
чатель лишь на очень короткий (около г/5 сек.)
промежуток времени. Поскольку образование
акустического ветра в жидкости требует извест-
ного времени, его влияние исключается при
баллистическом методе определения давления из-
лучения. Излучаемая за это короткое время
акустическая мощность измеряется при помощи
лампового вольтметра, связанного с кварцем.
Более подробное описание установки и методики
подобного рода измерений можно найти в работе
Бикара [282].
На фиг. 314 изображена установка для изме-
рения поглощения звука, применявшаяся Рик-
маном [1733] для измерения величины а в ртути.
Жидкость находится в продолговатой кювете ТТ
в одну из торцевых стенок которой вмонтиро-
ван кварцевый излучатель Q. Диафрагма В огра-
ничивает звуковой пучок. Крылышко радиомет-
ра 7?, которое может вращаться вокруг оси А,
перпендикулярной к плоскости рисунка, распо-
ложено во вспомогательной кювете 77, в которую
звук проникает через слюдяное окошко F. Для
устранения искажающей реакции на кварц диаф-
рагма В, окошко F и крылышко радиометра R
расположены под различными углами к направ-
лению звукового пучка. Применение вспомога-
тельной кюветы для радиометра имеет двоякого
Фиг. 314. Установка для измерения поглощения
звука в жидкостях.
рода .преимущества. Во-первых, при прохо-
ждении звуковой волны через слюдяное окошко
уменьшается акустический ветер; во-вторых, та-
кое устройство позволяет, не трогая чрезвычай-
но чувствительного радиометра, изменять рас-
стояние между излучателем и приемником, пере-
мещая по направляющим салазкам кювету Т
с исследуемой жидкостью и излучателем отно-
сительно вспомогательной кюветы.
Бусс [394] и Рюфер [1769] пользовались при
измерении поглощения звука в водных рас-
творах описанным в гл. Ill, § 1 конденсаторным
измерителем давления излучения. Здесь также
18*
276
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
для устранения искажающего влияния акусти-
ческого ветра измеритель помещается в спе-
циальной кювете.
2.	Методы, основанные на измерении пере-
менного звукового давления. От искажающего
влияния акустического ветра свободна вторая
группа методов измерения, заключающихся в из-
мерении переменного звукового давления в бе-
гущей волне на различных
Фиг. 315. Уста-
новка для измере-
ния поглощения
звука в ртути.

расстояниях от излучателя.
Так как, согласно форму-
ле (166), переменное звуко-
вое давление Р пропорцио-
нально квадратному корню
из силы звука J, то коэф-
фициент поглощения звука
а=-г"пг1п(£У <236>
------Л1 \ Г2 /
Индикатором может слу-
жить любой пьезоэлектриче-
ский приемник или один из
описанных в гл. II, § 5, п. 2
пьезоэлектрических зондов.
Этим методом проводили из-
мерения поглощения зву-
ка, в частности Отпущенни-
ков [1476], Лабау и Вильямс
[1163], а также Ринго, Фитц-
джералд и Хердль [1734] и
Смит, Барретт и Бейер [4117].
В качестве примера на
фиг. 315 приведен продоль-
ный разрез установки Ринго,
Фитцджералда и Хердля
[1734] для измерения погло-
щения звука в ртути в диапа-
зоне частот 100—1000 мггц.
Взаимное перемещение пьезо-
электрического излучателя S
и пьезоэлектрического приемника звука Е
осуществляется при помощи микрометрическо-
го винта М. Находящаяся между ними ртуть
служит внешним электродом для обоих квар-
цев; кроме того, она является одновременно
звукопроводящей средой и экраном для прием-
ного кварца по отношению к высокочастотному
напряжению на излучающем кварце. Сильное
поглощение звука при применяемых высоких
частотах исключает возникновение стоячих волн.
При измерениях подаваемое на излучающий
кварц высокочастотное напряжение модулирует-
ся с, частотой 200 гц. Для измерения снимаемого
сприемного кварца напряжения оно подается
на усилитель и аттенюатор и затем сравнивается
при помощи осциллографа с напряжением, по-
даваемым на излучающий кварц. При перемеще-
нии приемного кварца синхронно с передвиже-
нием ленты осциллографа изменения амплитуды
дают значения поглощения звука, а периодиче-
ски повторяющееся изменение фазы—длину вол-
ны, что позволяет найти скорость звука, если
известна частота колебаний. Так как при частоте
109 гц длина звуковой волны имеет величину по-
рядка 1 р-, и, следовательно, на расстоянии 1 мм
сила звука в ртути уменьшается примерно в
22 000 раз, то перемещение излучателя при изме-
рениях составляет доли миллиметра. Это за-
ставляет предъявлять высокие требования к точ-
ности изготовления прибора.
Если ультразвук промодулировать звуко-
вой частотой, то в качестве приемника можно
воспользоваться микрофоном звуковых частот
(например, конденсаторным микрофоном, см.
гл. III, §3). Этим способомМак-Намара и Бейер
[3462, 4854] измерили поглощение звука в рас-
творах электролитов с однозарядными ионами
(см. также Эше [2757]).
Рибчестер [3851] использует в качестве излу-
чателя пьезокварц, питаемый напряжением с
несущей частотой 10 мггц, модулированным по
частоте при помощи вспомогательного генератора
звуковой частоты; в качестве приемника исполь-
зуется такой же пьезокварц. Приемник связан
через аттенюатор с частотным демодулятором,
на который одновременно подается напряжение
от второго генератора, с отличающейся несущей
частотой, но модулируемого по частоте при помо-
щи того же вспомогательного генератора. Линия
задержки, включенная после второго генератора,
позволяет скомпенсировать время пробега в жид-
кости. После частотного демодулятора разност-
ная частота усиливается резонансным усилите-
лем и выходное напряжение подается на индика-
тор. При равенстве времен пробега и одинаковой
девиации частоты показания индикатора макси-
мальны. Участок, на котором происходит погло-
щение,—это расстояние между излучателем
и приемником. Поэтому искомое затухание мо-
жет быть определено непосредственно по показа-
нию аттенюатора, когда регулировкой послед-
него и линии задержки достигнуто максимальное
показание индикатора.
3.	Интерферометрический метод. Этот метод
заключается в следующем. Как уже упоминалось
в гл. III, § 3, перемещение отражателя интерфе-
рометра обусловливает периодическое измене-
ние реакции столба жидкости на излучающий
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
277
кварц, что обнаруживается, например, по изме-
нению тока в колебательном контуре. Как вид-
но из фиг. 186 (пунктирная кривая), минимумы
тока повторяются при перемещении отражателя
на V2. Если среда, заполняющая интерферометр,
обладает поглощением, то при увеличении рассто-
яния между отражателем и излучателем величи-
на этих минимумов тока изменяется. Следова-
тельно, величина минимумов тока позволяет
определить коэффициент поглощения звука.
Не вдаваясь в подробности теории, разработан-
ной Хаббардом [926, 928] и приведенной также
в работе Фокса [626], дадим только расчетную
формулу
(237>
здесь /;—расстояние между излучателем и отра-
жателем, S—постоянная, характеризующая из-
лучающий кварц, у—коэффициент отражения от
отражателя, aMHH. = z0/rm (г0—максимальный ток,
a —минимальный ток в колебательном контуре),
С=(1—%)/% (а0—минимальное значение о для
того случая, когда звукопроводящей средой
является воздух). График измеренных значений
<зМин./(1—Омин.) в зависимости от дает прямую,
наклон которой р позволяет определить коэф-
фициент поглощения а по формуле a=(C7S)tgp.
Этим методом были измерены коэффициенты
поглощения для воды (Фокс [626]), жидкостей
с большой вязкостью (Хантер [948]) и бензола
(Куинн [1652]). Согласно Хантеру [949, 3088],
точность интерферометрического метода особен-
но велика, когда отражателем звука служит сво-
бодная поверхность жидкости.
Ричардсон [1728] дал несколько видоизме-
ненный интерферометрический метод измерения
коэффициента поглощения звука. При возбужде-
нии стоячей волны в среде, поглощающей звук,
квадрат амплитуды смещения на расстоянии х
от излучателя пропорционален выражению
ch [2a (х — /)] — cos —	>
где /—расстояние между излучателем и отража-
телем. Поскольку в жидкости а мало по срав-
нению с 4к/к, график амплитуд смещения в
стоячей волне осциллирует между кривыми
ch[a(x—/)] и sh[a(x—/)].
Для измерения максимумов и минимумов
в такой стоячей волне без возмущения образо-
вавшегося акустического поля Ричардсон при-
менил в качестве приемника нагреваемую про-
волочку (см. гл. III, § 2), позволяющую опреде-
лять амплитуду скорости. Этим методом он из-
мерил поглощение звука в воде, гексане, бензоле
и сероуглероде.
4.	Импульсный метод. Этот метод, описанный
в § 1, п. 2 настоящей главы, нашел себе примене-
ние и для измерения поглощения звука. При уве-
личении расстояния между излучателем и отра-
жателем благодаря поглощению происходит ос-
лабление возвращающегося к излучателю зву-
кового импульса. По ослаблению звука при
Расстояние х между излучателем
и отражателем, см
Ф и г. 316. Поглощение звука в жидко-
стях, измеренное импульсным методом
(по Пелламу и Галту).
увеличении длины пути легко определить коэф-
фициент поглощения звука. Для этого между
кварцем и приемным усилителем включается
аттенюатор, позволяющий поддерживать посто-
янство показаний осциллографа при изменении
расстояния между излучателем и отражателем.
Показания аттенюатора при изменении расстоя-
ния между излучателем и отражателем непосред-
ственно дают коэффициент поглощения звука.
Поскольку подобного рода аттенюаторы охваты-
вают диапазон 120 дб и допускают измерения
интенсивностей, относящихся друг к другу как
1 : 1012, удается производить точные (с точностью
от ±1 До 10%) измерения в очень широком диа-
пазоне абсолютных значений поглощения.
Высокая точность метода иллюстрируется
данными фиг. 316, на которой для трех различ-
ных жидкостей приведены графики зависимости
ослабления импульса от проходимого в жидко-
сти расстояния, а именно графики величины
1/2ln(«/0/Jx)=ax, выраженной в децибелах. Экспе-
278
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
риментальные точки прекрасно ложатся на пря-
мые, проходящие через начало координат и от-
личающиеся друг от друга лишь наклоном, ко-
торый зависит от абсолютной величины погло-
щения.
Пользуясь тем, что отраженный звуковой
импульс изображается отклонением светового
пятна на экране осциллографа, Титер [2047]
применил для измерения величины импульса
наложение на отклоняющие пластины постоян-
ного напряжения, перемещающего изображение
Фиг. 317. К измерению поглощения звука
в жидкостях импульсным методом.
импульса так, что одним своим концом оно ка-
сается горизонтальной маркирующей линии при
одном знаке приложенного напряжения и дру-
гим концом—при другом знаке. Необходимое
для этого постоянное напряжение пропорциональ-
но звуковому давлению. На фиг. 317 приведена
одна из фотографий, полученных этим способом
Титером.
Если поглощение не слишком велико и поз-
воляет наблюдать многократное отражение зву-
кового импульса между отражателем и излуча-
телем, то возможно одновременное получение
на экране ряда изображений импульсов с экспо-
ненциально уменьшающимися амплитудами; от-
сюда также можно определить а (фиг. 318).
Для получения достаточной величины отражен-
ных импульсов в жидкостях с большим погло-
щением (а^ЮО дб/см) необходимо по возмож-
ности уменьшить расстояние между излучателем
и отражателем. Но в результате этого изображе-
ния, соответствующие на экране первичному
и отраженному импульсам, оказываются тесно
сдвинутыми и налагаются друг на друга.
Рапуано [1686] обошел эти затруднения,
пользуясь в качестве отражателя цилиндром
из плавленого кварца (фиг. 319) и наблюдая
отражение от противоположного основания ци-
линдра. При этом можно учесть расчетным путем
отражение от передней стенки, определяемое
волновыми сопротивлениями жидкости и кварца.
Поглощение в кварце очень мало1) и им можно
пренебречь.
Фиг. 318. Последовательность
звуковых импульсов, прошедших
однократно, двукратно и т. д. путь
между излучателем и отражателем
и обратно.
Галт [686] применил этот импульсный метод
для измерения в сжиженных газах, Пеллам и Галт
[1548, 1549]—в многочисленных органических
жидкостях, Пеллам и Сквайр [1550]—в жидком
гелии, Пинкертон [1599]—в воде и уксусной
Фиг. 319. Устройство для из-
мерения поглощения звука в
сильно поглощающих жидкостях
импульсным методом.
кислоте, Рапуано [1686]—в органических жидко-
стях и Титер [2047]—в водных растворах и в
некоторых органических жидкостях. Особым
преимуществом метода является быстрота изме-
рений, исключающая нагревание жидкости.
9 Согласно измерениям Мэзона и Мак-Скимина
[1315], для плавленого кварца а//=1,88-10‘10 сек/см.
<£ 2. Поглощение звука в жидкостях
279
В обстоятельной работе Пинкертона [3774]
дается обзор преимуществ импульсного метода
для измерения поглощения, а также сводка тех
особенностей метода, на которые следует обра-
щать внимание.
5.	Реверберационный метод. В последние
годы этот метод находит себе все большее приме-
нение в качестве метода, особенно пригодного
для измерения малых коэффициентов поглоще-
ния. Впервые он был применен Кнудсеном с со-
трудниками для измерения поглощения в газах
(см. гл. IV, § 4, п. 2); недавно метод был применен
и к жидкостям в работах Леонарда [1196, 3420а],
Либермана и Вильсона [3432,4434], Моена [3583],
Мулдерса [3605—3608] и Тамма [4226—4227а].
Метод состоит в следующем. В сосуде, запол-
ненном исследуемой жидкостью, создаются мощ-
ные звуковые волны либо какой-нибудь одной
частоты, либо целого спектра частот; затем после
выключения источника звука наблюдается спада-
ние количества звуковой энергии в сосуде с те-
чением времени. Чтобы спадание силы звука
(и соответственно амплитуды) происходило рав-
номерно, необходимо избегать образования стоя-
чих волн. Для этого либо применяют в качестве
сосуда полый шар, причем в жидкости возбу-
ждают радиальные колебания, либо возбуждают
колебания модулированной частоты в цилиндри-
ческом сосуде.
Шаровой сосуд был применен впервые в рабо-
те Леонарда [1196, 3420а], а затем в работах
Либермана и Вильсона [3432, 3434], Моена
[3583] и особенно Тамма [4227а]. Объектами
измерения являлись преимущественно пресная
и морская вода и различные электролиты.
Пренебрежем потерями звуковой энергии,
•обусловленными трением о стенки сосуда и пред-
положим, что излучение звука в окружающую
сосуд среду отсутствует (этого можно добиться,
выбирая толщину стенки сосуда равной нечетно-
му числу четвертей длины волны); тогда имеет
место соотношение
а = ^-1пА	(238)
где JQ—начальная сила звука, —сила звука
по истечении времени т сек. и с—скорость
звука. Измерения могут быть уточнены, если
учесть затухание на стенках сосуда путем срав-
нения найденного времени реверберации со вре-
менем реверберации такого же собственного
колебания при заполнении сосуда жидкостью
с известным коэффициентом поглощения (напри-
мер, водой).
На фиг. 320 дана схема установки, применен-
ной в работе Тамма [4227а]. Сферический изме-
рительный сосуд из дюранового стекла (диаметр
34 см, толщина стенок 1—3 мм), снабженный
коротким узким горлом, посеребрен снаружи.
Для уменьшения излучения во внешнюю среду
Фиг. 320. Блок-схема установки со сферическим
реверберационным сосудом для измерения поглощения
звука в жидкостях.
сосуд подвешен на натянутых стальных прово-
локах в баке, из которого может выкачиваться
воздух. Возбуждение колебаний на собственной
частоте производится электростатически, при
помощи широкого кольцевого электрода, воздей-
ствующего на большую поверхность, что позво-
ляет избежать возникновения мешающих резо-
нансов изгибных волн. Колебания сосуда,
заполненного жидкостью, принимаются пьезо-
электрическим приемником ADP (кристалл ди-
гидрофосфата аммония), усиливаются частотно-
селективным усилителем RC и записываются при
помощи регистратора уровня. Электроннолуче-
вая трубка используется для наблюдения весь-
ма острых резонансов сосуда, отмечаемых по
резкому изменению фигуры Лиссажу при изме-
нении сдвига фаз между возбуждающим на-
пряжением и напряжением на приемнике.
В работе Мейера и Скудржика1) жидкость
в измерительном сосуде возбуждается колеба-
ниями с целой полосой частот, так что возникает
одновременно большое число собственных колеба-
ний и поле в сосуде получается диффузным. Про-
цесс реверберации позволяет получить здесь сред-
нее затухание для всех собственных колебаний.
Влияние потерь на стенках можно исключить2),
производя измерение во многих подобных друг
Другу цилиндрических сосудах с разными диаме-
г) Еще не опубликована.
2) Расчет волн, возникающих на границе жид-
кость—стенка сосуда и мешающих измерениям, при
веден у Мулдерса [3609].
280
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
трами 2г при заполнении их жидкостью до раз-
личной высоты h. Можно показать, что колебания
стенок почти не зависят от высоты жидкости;
поэтому потери энергии на стенках можно раз-
бить на часть, не зависящую от высоты h, и на
часть, ей пропорциональную. Обозначая через о
постоянную реверберации, определяемую форму-
лой
получим
*	. В	А В
8 = 8 Д- — = ас-\-F
[ h 1 г 1 h ’
где А и В—постоянные.
Величина 8', содержащая искомую величи-
ну ас, получается путем измерения времени
реверберации в зависимости от высоты h. Для
этого определяется наклон прямой зависимости
величины Л8 от й; величина А/r определяется
по графику зависимости от величины о', найден-
ной для различных сосудов, от 1/г. Пересечение
графика с осью ординат дает величину ас и,
следовательно, искомый коэффициент поглоще-
ния а.
Чтобы величина А была одной и той же для
всех сосудов, имеющих то же отношение высоты
к радиусу дна, они должны быть выполнены
из одного и того же материала и иметь одинаковую
толщину стенок. В своих измерениях поглощения
звука в воде и в водных растворах в диапазоне
частот 50—1000 кгц Тамм [4227а] применял алю-
миниевые сосуды емкостью до 100 л, подвешен-
ные на стальных проволоках. Мулдерс [3606],
работавший на частотах порядка нескольких
мегагерц, применял сосуды вместимостью в не-
сколько литров. Возбуждение сосуда может про-
изводиться либо при помощи кристалла, при-
клеиваемого к стенке сосуда, либо (как в работе
Мулдерса) помещением возбуждающего кварца
в пробирку с маслом, которая, в свою очередь,
погружается своим нижним концом на небольшую
глубину в жидкость в измерительном сосуде.
6. Оптические методы. Кроме описанных чисто
механических и электрических методов, суще-
ствуют и оптические методы определения погло-
щения [154, 186, 195, 280, 744, 1113, 1536, 1557,
1888, 2182]. В гл. III, § 4, п. 2 было указано, что
картина диффракционных спектров при прохож-
дении видимого света через звуковой пучок,
распространяющийся в жидкости, зависит от
силы звука. Таким образом, если просвечивать
звуковой пучок, распространяющийся в иссле-
дуемой жидкости, на различных расстояниях х
от излучателя, то сравнение интенсивностей
получающихся диффракционных спектров поз-
воляет определить коэффициент поглощения.
Для этого пользуются двумя способами. Либо
при помощи соответствующих диафрагм выделя-
ют два спектра первого порядка и интенсивно-
сти их измеряют при помощи фотоэлемента, либо
диафрагмируют все спектры, кроме нулевого,
и интенсивность последнего сравнивают с ин-
тенсивностью падающего света.
Если обозначить интенсивность диффрагиро-
ванного света в точках хг и х2 через и 12, то
а определяется по формуле
-	1	1 71
а 2(х2-хх) 1П /2‘
При использовании этого метода не следует
применять большую силу звука, так как, соглас-
но сказанному в гл. III, § 4, п. 2, интенсивность
спектра первого порядка пропорциональна силе
звука лишь для малых звуковых энергий; при
больших энергиях многократная диффракция
вызывает перераспределение диффрагированно-
го света. Ввиду сказанного целесообразнее, про-
свечивая звуковой пучок на различных расстоя-
ниях х от источника звука, добиваться одинако-
вых диффракционных картин путем регулирова-
ния силы звука. Тогда, поскольку сила звука
пропорциональна квадрату напряжения U, по-
даваемого на пьезокварц, получаем
1	1 и2
а =-------In =7-.
х2—*1 t/i
Практически а определяется по наклону прямой
ax=ln(/+const.
При подобного рода измерениях следует пе-
ремещать кювету, в которой распространяется
звук, не нарушая положения всей оптической
установки. Особое внимание следует обращать
на то, чтобы стенки кюветы были плоскопарал-
лельными, а также на то, чтобы ее перемещение
было строго поступательным, поскольку при
изменении угла падения света диффракционная
картина изменяется.
Бикар [281] первый воспользовался подоб-
ным методом при измерении коэффициента погло-
щения в органических жидкостях. Позже
Бэртон [389] и Сетт [4068], используя фото-
элемент с электронным умножителем, применил
такой же метод для измерений а в смесях
жидкостей.
На фиг. 321 приведена схема установки
Виллиса [2158]. На фотоэлемент Р2 падает свет
от обоих спектров первого порядка, отраженный
двумя зеркалами S; на фотоэлемент Рг падает
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
281
Ф и г. 321. Схема установки для измерения поглощения звука в жидкостях оптическим
методом.
свет нулевого спектра. Фотоэлементы Рг и Р2
включены по дифференциальной схеме. Резуль-
тирующий фототок усиливается и измеряется
ламповым вольтметром. Виллис указывает, что
точность измерения а составляет ±20%.
Фиг. 322. Установка для измерения по-
глощения звука в жидкостях при высоких
давлениях.
Хютер и Польман [3082] описывают чисто
оптический диффракционный фотометр, допуска-
ющий непосредственное сравнение диффр агиро-
ванного и недиффрагированного света. В послед-
нее время Куртце [3344а] применил этот метод
для измерений в диапазоне 3—60 мггц и автомати-
зировал его с использованием логарифмического
регистратора уровня.
На фиг. 322 показана установка Бикара [285]
для измерения поглощения в жидкостях при
высоких давлениях. Излучающий кварц, воз-
буждающий бегущую звуковую волну, укреплен
Относительная амплитуда звука
Фиг. 323. Зависимость интенсивности света в нулевом
спектре при диффракции на звуковых волнах от
амплитуды звука (по Уилларду).
в крышке измерительной камеры. Для просве-
чивания звукового пучка на разных расстояниях
от излучателя камера снабжена пятью окошками.
Результаты измерений приведены в п. 3 настоя-
щего параграфа.
Как было показано в гл. III, § 4, п. 2, интен-
сивность диффрагированного света, а следова-
тельно, интенсивность нулевого спектра зависит
от длины волны, т. е. от цвета освещающего пуч-
ка. На фиг. 323 приведены кривые зависимости
282
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
интенсивности нулевого спектра от амплитуды
звука для трех линий ртути: Лжелт.=578шр>,
-Л_зел.—546гП[а, -Д-син. — 436гпр«.
На основании данных фиг. 323 получены при-
веденные на фиг. 324 кривые интенсивности ну-
левого спектра для этих трех длин волн в зави-
симости от расстояния от излучателя. Опреде-
ленному цвету нулевого спектра, например си-
нему, соответствует строго определенная сила
Фиг. 324. Зависимость интенсивности света в нулевом
спектре при диффракции на звуковых волнах от рас-
стояния от излучателя (по Уилларду).
звука; при ее увеличении или уменьшении соот-
ветствующий цвет появится уже при освещении
другого участка звукового пучка. Таким обра-
зом, для измерения коэффициента поглощения а
достаточно на двух различных расстояниях х
от излучателя осветить звуковой пучок лучом
света и, регулируя силу звука, добиться одного
и того же цвета нулевого спектра. Если при этом
напряжения на кварце равны соответственно
и (72, то а=[1/(х2—Этот простой,
но очень чувствительный метод позволил Уил-
ларду [2143] измерить поглощение звука в боль-
шом числе органических жидкостей.
Висс [2182] иБажулин [195] также применяли
оптический диффракционный метод для измере-
ния поглощения в жидкостях с той лишь раз-
ницей, что вместо одной щели они пользовались
целым рядом одинаковых щелей, расположенных
одна за другой, что позволяло одновременно
получать целую серию диффракционных картин
от ряда точно определенных мест в звуковом
пучке. Все отдельные диффракционные спектры
фотографировались одновременно, а затем спек-
тры первого порядка фотометрировались.
Баумгардт [186] предложил несколько видо-
измененный оптический метод измерения коэф-
фициента поглощения. Согласно соображениям
Люка и Бикара (см. гл. III, § 4, п. 2), плоская
звуковая волна со свойственным ей распределе-
нием плотности фокусирует плоскопараллельный
пучок световых лучей, падающий точно парал-
лельно волновому фронту. Получающиеся фо-
кальные линии параллельны волновым фрон-
там и отстоят друг от друга на расстояниях, рав-
ных длине звуковой волны. Согласно формуле
[160], расстояние у0 между этими линиями и
плоскостью входа света в звуковой пучок равно
Изменение показателя преломления Ап, обуслов-
ленное изменением давления Ар в жидкости при
прохождении звуковой волны, согласно приве-
денному в гл. III, § 4, п. 2 расчету, равно
Дв- р.>Ар.
откуда
о _. 1 57 /в___________по____________1
’	Жд. (n2o-1) ("2о + 2) /Ар*
Пусть фокальные линии наблюдаются при по-
мощи микроскопа при стробоскопическом осве-
щении на расстоянии хг от излучателя; одновре-
менно определяется сила излучаемого звука
(например, путем измерения напряжения, по-
даваемого на кварц). Чтобы наблюдать фокаль-
ные линии в той же плоскости на более далеком
расстоянии х2 от излучателя, необходимо увели-
чить силу звука, так как благодаря поглощению
при увеличении расстояния х амплитуда давле-
ния др звуковой волны уменьшается, а у0 увели-
чивается. Если и J2—сила звука для расстоя-
ний хг и х2 соответственно, то
Ji3~2aX1 = J2e-2ax2t
откуда следует, что
1	1«^2	1	1^2
а = “о“7---Г 1П -Г~ = ----Г In -П-,
2	(х2 —хх)	А	(х2 —Xi)	(71’
где иг и U2—соответствующие значения напря-
жения на излучающем кварце.
Описанный метод практически разработан
и применен для измерения поглощения звука
в бензоле, толуоле и сероуглероде Греггом [738,
739].
Наконец, следует указать на еще одну воз-
можность измерения поглощения, указанную
Люка [1231]. При освещении плоской звуковой
волны параллельным ее фронту световым пуч-
ком, ширина которого в направлении распрост-
ранения звука меньше половины длины волны к,
наблюдается периодическое отклонение в свето-
£ 2. Поглощение звука в жидкостях
283
вого пучка, обусловленное градиентом плотности
в звуковой волне и имеющее частоту звука.
Согласно расчету, приведенному в гл. III, § 4,
п. 2, амплитуда отклонения определяется в пер-
вом приближении формулой
о 2тс/ Д/г / / л
$ = -----:	= k -V-&P,
X nj X r
где Дп—амплитуда изменения показателя прелом-
ления, Др—амплитуда звукового давления, /—
путь светового луча в звуковой волне с длиной
волны X, k—постоянная, зависящая от показа-
теля преломления, плотности жидкости и ско-
имуществами: во-первых, он допускает измерения
в веществах с очень большим поглощением и,
во-вторых, он позволяет контролировать одно-
родность звукового пучка.
Позднее Гробе [744] усовершенствовал этот
метод и применил его для измерения поглощения
звука в бензоле, толуоле, спирте, четыреххло-
ристом углероде и воде в диапазоне частот 6000—
75000 кгц-, измерения проводились частично
при различных температурах.
Схема установки Гробе изображена на фиг.
325. Свет ртутной лампы Н, прошедший через
зеленый фильтр G, пропускающий только линию
Фиг. 325. Схема оптического устройства для измерения поглощения звука.
рости звука. Поскольку Дп и Др пропорциональны
квадратному корню из силы звука (см. гл. I, § 1),
измерение 0 для различных расстояний х от
излучателя позволяет определить коэффициент
поглощения. Подобные измерения до сих пор
еще не осуществлены.
Все описанные методы требуют непосредствен-
ного или косвенного измерения силы звука в
двух или нескольких точках бегущей звуковой
волны. Некоторой ненадежности таких методов,
связанной с неоднородностью звуковой волны
и неустойчивостью работы излучателя, Королев
[1113] избегает, пользуясь обычным теневым
методом Теп л ер а (см. гл. III, §4, п. 1). Получае-
мое при этом методе изображение бегущей вол-
ны имеет на данном расстоянии от излучателя
освещенность, пропорциональную силе звука
в этой точке. Путем фотометрирования сфото-
графированного изображения можно найти от-
ношение значений силы звука в двух точках,
находящихся на известном расстоянии, и тем
самым определить величину коэффициента погло-
щения. Однако при использовании этого метода
также следует обращать особое внимание на то,
чтобы сила звука была достаточно малой (т. е.
возбуждение кварца было достаточно слабым),
так как интенсивность диффрагированного све-
та пропорциональна силе звука лишь для малых
амплитуд. Критерием является появление спект-
ров только первого порядка в области экранирова-
ния прямого света (В на фиг. 187). Кроме своей
простоты, данный метод обладает еще двумя пре-
5461А,фокусируется линзой L± на горизонтальную
щель Slf расположенную в фокальной плоскости
ахроматической линзы L2; по выходе из Ь2 пучок
света, ограниченный диафрагмой В, проходит
через кювету Т. В фокальной плоскости второй
ахроматической линзы L3 расположена вторая
щель S2, пропускающая лишь диффракционные
спектры первого порядка, возникающие в пло-
скости 32. Линза L3 дает на фотопластинке Р изо-
бражение одновременно всего поля в средней
плоскости кюветы.
Фиг. 326. Звуковое поле перед ко-
леблющимся кварцем в воде (а) и
в бензоле (б).
На фиг. 326 приведены две фотографии, полу-
ченные этим методом Уиллардом [2146] для воды
и бензола при частоте 10 мггц. Характерно
284
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
большое поглощение в бензоле по сравнению с
малым поглощением в воде. При фотометриро-
вании таких фотографий в направлении распро-
странения звука получается коэффициент погло-
щения для исследуемой жидкости.
Петерсен [ 1557] усовершенствовал оптиче-
скую часть установки, примененной в последнее
время Хазардом [2984], введя между щелью S2
и фотопластинкой цилиндрическую линзу с
осью, параллельной направлению распростра-
нения звука. Эта линза должна давать резкое
изображение щели S2 на фотопластинке. Тем
самым изображение превращается в узкую по-
лоску, параллельную направлению распростра-
нения звуковой волны и почернение фотопла-
стинки дает в каждой точке интегральную силу
звука для всего поперечного сечения звукового
пучка.
Несколько отличный вариант этого метода
дают Шройер и Остерхаммель [1888]. При исполь-
зовании устройства, описанного в гл. III, § 4,
п. 1, получается картина, отвечающая распреде-
лению амплитуды звукового давления перед
Фиг. 327. Звуковое поле перед колеблющимся
кварцем в жидкостях, обладающих различным по-
глощением.
а—в ксилоле, б—в бензоле.
кварцевым излучателем, совершающим поршне-
вые колебания (фиг. 199); если используется
белый свет, то областям равных значений силы
звука соответствуют в этой картине одинако-
вые цвета. Распределение цветов дает удобный
способ определения распределения энергии в
звуковом поле, зависящего, между прочим, и
от степени поглощения звука.
На фиг. 327 показано излучение одного и
того же кварца (толщиной d=4\) в двух жид-
костях (ксилол и бензол), поглощение звука в ко-
торых сильно различается. Большее поглощение
в бензоле приводит к более частому чередованику
светлых и темных участков, соответствующих
определенным различиям в силе звука. Предпо-
ложив, что вблизи оси конического звукового
пучка убывание силы звука J происходит также,
как в цилиндрической волне, т. е. по закону
можно найти а, измеряя расстояние от излуча-
теля двух определенных цветовых зон или гра-
ниц между ними для двух различных начальных
значений силы звука Jo, сравнение которых легко
производится путем сравнения подаваемых на
кварц напряжений или соответствующих токов.
Предварительные измерения Шройера и Остер-
хаммеля показали применимость и перспектив-
ность этого метода1).
В заключение следует еще указать на неко-
торые источники ошибок, которые могут приве-
сти и часто уже приводили к получению непра-
вильных результатов измерений. Мы уже гово-
рили выше в этом пункте о помехах, создаваемых
акустическим ветром при измерениях давления
излучения, а также о способах устранения этих
помех. Другим источником ошибок являются
отражения от задней и боковых стенок кюветы.
За исключением интерферометрического метода,
измерение коэффициента поглощения всегда про-
изводится в бегущей звуковой волне. Поэтому
следует избегать всякого направленного отраже-
ния от приемника, от противоположной излуча-
телю стенки сосуда или (при вертикальном рас-
положении установки) от поверхности жидкости.
Фокс и Рок [630] вводят звуковой пучок в со-
суд, который, подобно «черному телу» в оптике,
поглощает практически весь звук вследствие
многократных отражений. Отражения от боко-
вых стенок проще всего избежать, применяя до-
статочно широкие сосуды или трубки. Отражение
от1 поверхности радиометра устраняют или, по
крайней мере, ослабляют наклейкой тонких
пробковых дисков или нанесением на клею тон-
кого слоя песка (см. Сю Цзун-янь [922]).
Особое внимание следует уделять искажаю-
щему влиянию интерференционных полей, воз-
никающих перед любым излучателем. На фиг. 202
видна сложная структура звукового поля перед
9 См. также М. К a n n u па, Measurements
of the Absorption of Ultrasonic Waves in Liquids by the
Method of Isochromates, Journ. Acoust. Soc. Amer., 27,
5 (1955).—Прим. ped.
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
285
плоским источником звука. Рассчитанная по
методу Бакхауза и Тренделенбурга [141] отно-
сительная сила звука J вдоль оси х для круглого
поршневого источника изображается, согласно
Борну [311], кривой, приведенной на фиг. 328.
теля. С этой точки зрения, часто встречающееся
на практике использование излучателей боль-
шого диаметра, имеющее целью обеспечить воз-
можно меньшее расхождение звукового пучка
(см. гл. I, § 3), весьма неблагоприятно, так как
Расстояние х от излучателя, см
Фиг. 328. Зависимость силы звука J от расстояния от излучателя для кварца
диаметром 8 см, колеблющегося как поршень с частотой 350 кгц в воде.
Сплошной линией показана расчетная кривая, пунктирной линией —кривая, проведенная
через экспериментальные точки.
Положение нулевых точек определяется форму-
лой
_ R2 — пЧ?
Х° ~ 2пК
(п = 1, 2, 3, . . .), а положение максимумов —
формулой
_47?2 —к2 (2и+1)
Хмакс- ~ 4k (2n+ 1)
(/2=0, 1, 2,...), где И—радиус излучателя, а к—
длина звуковой волны. Кружками на фиг. 328
обозначены экспериментальные точки. Таким
образом, непрерывное спадание силы звука
начинается только с расстояния, равного хмаКс.,
для /2=0. Поэтому измерения поглощения звука
можно производить лишь начиная с расстояний,
больших этого значения хмакс,. Это расстояние
зависит как от диаметра излучателя, так и от
частоты звука.
Для оценки расстояния, на котором еще
сказываются интерференционные эффекты, на
фиг. 329 приведены полученные Борном [311]
графики частотной зависимости расстояния А
последнего максимума (/2=0) от излучателя для
различных размеров излучателя. При увеличении
частоты и диаметра излучателя область интерфе-
ренционных эффектов распространяется на боль-
шее расстояние и может достигать размеров,
в несколько раз превышающих диаметр излуча-
при этом область интерференционных эффектов
простирается слишком далеко и для выхода за
ее пределы в большинстве случаев требуются
недопустимо большие размеры измерительного
сосуда.
Фиг. 329. Зависимость от ча-
стоты расстояния А последнего
интерференционного максимума
(и=0) от излучателя при различ-
ных диаметрах излучателя 27?.
Приведенные выше расчеты сделаны в пред-
положении отсутствия поглощения звука в
286
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 48
ИЗМЕРЕННЫЕ И РАССЧИТАННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА В РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЯХ
I Класс 1	Жидкость	Химическая формула	t, °C	ft мггц	(а//2)изм. 1 0-17 секшем	, (а//2)выч. 1 0'17 секЛ 1см	, аизм.	1 da a dt	Литература
							арасч.		
AI	Сероуглерод ....	cs2	20	1—10	6000	5	1200		[2428а, 282, 3070,.
									32636]
			21	75—105	1400	5	280		[1686]
	Бензол 		свн6	20—25	1—165	900	8,7	103	0,006	[197, 2428а, 744,
									1548, 1652, 4335]
	Фторбензол ....	c6h5f	25	30	278	8,8	32	0,006	[4079]
	Хлорбензол ....	С6Н5С1	25	1—4	124	9,7	13		[4335]
			25	30	148	9,7	15	0,007	[4079]
	Бромбензол ....	С6Н5Вг	25	30	140	13	11	0,003	[4079]
	Иодбензол		C6H5J	25	30	210	16,7	13	0,003	[4079]
	о-Дихлорбензол . .	С6Н4С12	25	30	121	12	10	0,0007	[4079]
	л«-Дихлорбензол . .	С6Н4С12	25	30	123	10,4	12	0,0007	[4079]
	п-Дихлорбензол . .	СвН4С12	60	30	300	10,7	28	0,001	[4079]
	Толуол 		с6н5сн3	27	0,15	205	7,8	26		[3528]
			20—25	1—75	80	7,8	10	0,013	[2428а, 282, 43351
	Йодистый метил . .	CH3J	25	1—4	820				[1548]
			2	15	247	10	25	0,01	[1548]
	Хлористый метилен	СН2С12	25	30	1114	6,1	183	0,016	[4076]
	Бромистый метилен	СН2Вг2	25	30	567	1,6	354	0,007	[4076]
	Йодистый метилен	CH2J2	25	30	250	23	11	0,004	[4076]
	1,1-Дихлорэтан . .	СН3СНС12	30,8	30	103	9,7	11	0,005	[4076]
	1,2-Дихлорэтан . .	СН2С1—СН2С1	28,5	30	136	8,7	16		[4076]
	1,2-Дибромэтан . .	СН2Вг—СН2Вг	25	30	311	20,3	15		[4076]
	транс- Дихлорэтилен	СНС1—СНС1	19,8	31	356	8,5	42	0,007	[4076]
	цис- Дихлорэтилен	СНС1—СНС1	18,8	31	537	6,4	84	0,004	[4076]
	Хлороформ ....	СНС18	20-25	1—10	400	10	40		[282, 32636, 2143]!
	Четыреххлористый								
	углерод 		ссц	20	1—100	500	20	25	0,001	[154, 1548, 1652,
									2143]
	Ацетон		(СН3)2СО	25	1—4	70	7	10		[2143]
			20	5—70	30	7			[284]
	;и-Ксилол		С6Н4(СН3)2	25	1—15	78	8,4	9		[3773, 4335, 2143]
	н-Гептан 		СН3(СН2)5СН3	21	15	80	10	8		[1548]
	н-Гексан 		СН3(СН2)4СН3	21	15	77	10	7,7		[1548]
	Бромистый этил . .	СН3СН2Вг	2	15	61	10	6		[1548, 4335].
	Йодистый этил	CH3CH2J	2	15	40	12	3,3		[1548]
	Нитробензол ....	c6h5no2	25	1—15	80	14	5,7	0,005	[1548, 4335]
	Хлористый пропил	ch3ch2ch2ci	2	15	42	8	5		[1548]
	Бромистый пропил	СН3СН2СН2Вг	2	15	39	11	3,5		[1548]
	Йодистый пропил	CH3CH2CH2J	2	15	54	14	3,9		[1548] .
	Хлористый Н- б у ТИЛ	СН3(СН2)2СН2С1	2	15'	108	10	И		[1548]
	Бромистый н-бутил	СН3(СН2)2СН2Вг	2	15	49	13	3,8		[1548]
	Йодистый н-бутил	CH3(CH2)2CH2J	2	15	48	17	2,8		[1548]
АП	Вода		н2о	20	7—250	25	8,5	2,95	-0,031	[1599, 1686, 4181]
	Метиловый спирт .	СН3ОН	20—25	1—250	34	14,5	2,35	-0,010	[1548, 1686, 4335]
	Этиловый спирт . .	СН3СН2ОН	20—25	1—220	54	22	2,45	—0,015	[1686, 4335]
£ 2. Поглощение звука в жидкостях
287
Таблица 48 (продолжение)
Класс	Жидкость	Химическая формула	1, °C	f, мггц	(а//2) изм.» 10-17 сек^! см	(а//2) ВЫЧ.’ 10-17 сек.%1 см	аизм.	1 da а dt	Литература
							арасч.		
	н-Пропиловый спирт	СН3СН2СН2ОН	22—28	15—280	75	36	2,08	-0,008	[1548, 1686, 4335]
	н-Бутиловый спирт	СН3(СН2)2СН2ОН	25	1—4	104	50	2,02		[1548, 1686, 4335,
									2143]
	н-Амиловый спирт	СН3(СН2)3СН2ОН	29	15	106	58	1,83	-0,014	[1548]
АШ	Уксусная кислота	СН3СООН	18	0,5	90000	17	5300		[3372]
			18	67,5	158	17	10,8	-0,010	[3372]
	Муравьиная кислота	нсоон	17,5	4,0	2270	5	454		[2428а]
			20,5	9,8	1170	5	234		[2428а]
	Метилацетат ....	СН3СООСН3	25	1	468	6,8	69		[4335]
			22	60	34	6,8	5		[154]
	Этилацетат ....	СН3СООСН2СН3	25	1	516	8,3	62		[4335]
			22	69	37	8,3	4,5		[154]
	Этилформиат . . .	НСООСН2СН3	23—28	3	138	7,6	18		[1536]
			23—28	16	70	7,6	9,2		[1536]
NI	Гелий 		Не	4° К	15	231	204	1,12	0,6	[1550]
	Аргон		Аг	85° К	44,4	10,1	10,5	0,97		[686]
	Водород 		н2	17° К	44,4	5,6	5,8	0,97		[686]
	Азот		n2	73,9°К	44,4	10,6	9,5	1,12		[686]
	Кислород 		О2	87° К	44,4	8,6	7,3	1,18	0,0	[686]
	Ртуть 		Hg	20—25°	20—50	6	5,05	1,2		[154, 1733, 1734]
NII	Касторовое масло		21,4	15,7	2100	7980	0,26		[199]
			21,5	4,3	4500	7900	0,57		[199]
			18,6	3,16	10900	9130	1,2	-0,075	[948]
			21,6	3,95	8400	7820	1,17		[948]
	Оливковое масло . .		21—25	1—4	1250	1100	1,14	-0,038	[948, 4335]
	Льняное масло . . .		20,5	3,1	1470	1450	1,01	-0,032	[948]
	Глицерин 		С3Н8О3	20—27	0,15—4	2500			-0,069	[3582, 2143]
			21—23	6—21	1700			-0,056	[199, 948]
			32,8	30	1410	590	2,4		[948]
			—18,8	30	12700	29100	0,43	0,036	[948]
среде. При наличии поглощения соотношения в
основном не изменяются. Вместо формулы (43)
можно пользоваться несколько более точной
формулой
1
Хъ — Х-2
In
Лх sin
2Lr2
л • 7UjR2
^Sln2U?
а
переходящей при достаточно больших значениях
х и сравнительно малой разности х2—хТ в форму-
лу (43). Из этих соображений, высказанных,
помимо Борна [311], также Фоксом и Роком
[630] и Лабау и Вильямсом [1163], следует, что
предположение о параллельности звуковых лу-
чей оправдано только при больших расстояниях
х от излучателя; это особенно существенно при
измерении малых значений а. Большие расхо-
ждения измеренных значений коэффициента по-
глощения, полученных различными авторами,
можно частично отнести за счет пренебрежения
интерференционными явлениями в звуковом поле
и за счет ошибочного предположения о парал-
лельности звуковых лучей.
Наконец, следует еще указать, что наличие
в исследуемой жидкости пузырьков воздуха
может привести к сильно завышенному значению
коэффициента поглощения. Так, например, Сё-
ренсен [1965] обнаружил, что коэффициент по-
глощения в свежей водопроводной воде больше,
чем в отстоявшейся или кипяченой, т. е. в значи-
тельной мере обезгаженной воде. Образование
288
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
воздушных пузырьков легко может произойти
вследствие кавитации, возникающей при боль-
шой силе звука (см. гл. VI, § 7). Фокс и Рокк.
[633, 2808, 2809] обнаружили увеличение погло-
щения в воде при значениях силы звука, превы-
шающих 0,045 вт/Ъи2. В частности, коэффициент
поглощения в воде растет от а=22 • 10-3 непер /см
при силе звука 0,04 вт/см2 до 95-10'3 непер/см
при силе звука 5 вт/см2\ для воды, насыщенной
СО2, соответствующие значения равны 22 и
80 непер/см.
3. Результаты измерений поглощения звука
в чистых жидкостях
Сводка всех значений коэффициента поглоще-
ния звука в жидкостях, измеренных до конца
1948 г., и множество относящихся сюда графи-
ков приведены в обзорной работе Сетта [4061].
В обстоятельной статье Маркема, Бейера и Линд-
сея [3488] дана таблица более новых результа-
тов, воспроизводимая здесь с небольшими изме-
нениями и дополнениями (табл. 48). На фиг. 330
lg f
Фиг. 330. Значения коэффициента поглощения звука в восьми жидкостях.
Измерения: 4--Бэра, Д—Бажулина, *—Бейера и Смита, О — Бикара, X —Клайза,
Эррера и Сака, <1 — Фокса и Рока, Д— Гробе, > — Сю Цзун-янь, о—Лабау и Вильямса,
▼—Линдберга,	— Партхасаратхи,  — Пеллама и Галта, □ — Пинкертона, 0—Куинна,
ф—Рапуано,	— Титера и V — Уилларда.
Так как, согласно Бойлю, Тейлору и Фроману
[347], кавитация наблюдается уже при силе зву-
ка 0,03 вт/см2, увеличение поглощения при
больших значениях силы звука можно объяснить
появлением пузырьков воздуха (см. также
[1794]). Поэтому при измерениях поглощения в
жидкости нельзя пользоваться ультразвуковыми
колебаниями большой мощности.
даны графики частотных зависимостей величины
а//2 для некоторых жидкостей, построенные по
более старым данным; здесь же указаны и зна-
чения, получаемые путем расчета по классиче-
ской теории. Недавно Партхасаратхи, Хари
и Сринивасан [3725] измерили значение a/f2
в 24 органических жидкостях для часто-
ты 15 мггц.
2. Поглощение звука в жидкостях
289
Рассмотрение всех имеющихся данных пока-
зывает, что значения, полученные разными авто-
рами для одного и того же вещества, часто зна-
чительно различаются. Для более старых изме-
рений причину расхождений следует искать
в первую очередь в неучете источников ошибок,
продискутированных в п. 2 этого параграфа.
Далее, обращает на себя внимание то обстоятель-
ство, что экспериментальные значения величины
а//2 всегда оказываются во много раз больше
значений, рассчитанных по классической теории.
Особенно велико расхождение для сероуглерода,
бензола и четыреххлористого углерода. Нако-
нец, из табл. 48 и из данных фиг. 330 видно, что
теоретическая частотная зависимость для вели-
чины а//2 не всегда подтверждается на опыте.
Для некоторых жидкостей, например для уксус-
ной кислоты, метилацетата и этилацетата, вели-
чина а//2 быстро уменьшается при повышении
частоты. Существенный недостаток большинства
имеющихся измерений поглощения заключается
в том, что эти измерения выполнены в сравни-
тельно узком диапазоне частот. Если еще учесть,
что измерения производились часто при различ-
ных температурах, то легко объяснить большое
расхождение экспериментальных значений при
сопоставлении их, например в функции от ча-
стоты.
Наилучшее согласие между эксперименталь-
ными значениями коэффициента поглощения зву-
ка и значениями, рассчитанными по классиче-
ской теории, наблюдается для одноатомных
жидкостей—ртути, сжиженных гелия и аргона—
и для сжиженных двухатомных газов—кислоро-
да, азота, водорода,—в которых внутренние сте-
пени свободы оказываются при этом «заморожен-
ными». В табл. 49 приведены значения а, изме-
ренные Галтом [686] импульсным методом для
ряда сжиженных газов, а также полученные по
этим данным значения величины а//2 и соответ-
ствующие теоретические значения. Кроме того,
в таблице приведены рассчитанные значения
величин аг//2 и аг//2, дающие доли затухания,
обусловленные соответственно вязкостью и теп-
лопроводностью; значения аг//2 были рассчита-
ны Бейером [2459].
Температурная зависимость поглощения зву-
ка в гелии была исследована импульсным мето-
дом Пелламом и Сквайром [1550] на частоте
15 мггц и Аткинсом и Чейзом [2343] на частоте
14 мггц. Результаты измерений Пеллама и Сквай-
ра представлены на фиг. 331; пунктирная кривая
дает температурную зависимость, требуемую
классической теорией. При температуре выше
2,19°К (Х-точка) эксперимент хорошо согласуется
19 л. Бергман
Таблица 49
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА В СЖИЖЕННЫХ ГАЗАХ
ПРИ ЧАСТОТЕ 44,4 МГГЦ
Жидкость	о	аизм , см 1	Г м 8	кэ/^Удэ ii-O I ‘’иеи(г//»)	wa/ъуээ п-01 ‘'hna(s/A)	Г £ — у а	7 о лз (М \
Аргон	85,2	0,20	0,16	10,1	7,9	2,6	10,5
Кислород	87,0	0,17	0,11	8,6	5,5	1,8	7,3
	70,0	0,17	0,11	8,6	5,6		6,7
	60,0	0,17	0,17	8,6	7,3	1,0	8,3
Азот	73,9	0,21	0,13	10,1	6,6	2,9	9,5
Водород	17,0	0,11	0,11	5,6	3,7	2,1	5,8
с теорией, при температурах же вблизи Х-точ-
ки и ниже имеют место значительные отклонения,
объясняемые поведением гелия II. Увеличение
Фиг. 331. Зависимость поглощения
звука в жидком гелии от темпера-
туры (по Пелламу и Сквайру).
Пунктиром показано поглощение по
классической теории.
поглощения при температурах ниже 2,19°К
было предсказано теоретически Халатниковым
[3252а].
Поглощение звука в ртути измеряли Бэр [154],
Рикман [1733] и с особенной точностью Ринго,
Фитцджералд и Хердль [1734]. Среднее зна-
чение, получаемое из этих измерений, в диапа-
зоне частот 0,5—1000 мггц составляет а//2=
= 6,1 • 10-17 сек2!см, в то время как классическая
теория дает значение 5,05-10"17 сек?!см.
290
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Из других жидкостей наиболее обстоятельно
исследована вода (Баумгардт [187], Бажулин
[195], Бикар [281], Бусс [394], Клайз, Эррера
и Сак [440], Фокс и Рок [633], Гробе [744], Сю
Цзун-янь [922], Иттербек с сотрудниками [3111,
3114], Лабау и Вильямс [1163], Леонард [1196,
3420а], Либерман [1203, 3432], Мулдерс [3605],
Окельман [1448], Пинкертон [1599], Рапуано
[1686], Рюфер [1769], Сетт [4068], Тамм [4226—
4227а], Титер [2047], Уиллард [2143]). Среднее
значение, выведенное из наиболее надежных изме-
рений, составляет для комнатной температуры
около а//2=25‘10'17 секЧсм. Как показывают,
в частности, новейшие исследования Тамма,
величйна а//2 не зависит от частоты вплоть до
100 кгц. Таким образом, более старые наблюде-
ния [439, 440, 783, 1965], в которых обнаружива-
лось увеличение а//2 на низких частотах (около
1 мггц), не подтверждаются.
Фокс и Рок [635], а также Смит и Бейер
[1959] исследовали температурную зависимость
а//2 для воды радиометрическим методом, а Пин-
кертон [1599]—импульсным методом. Получен-
ные ими экспериментальные данные приведены
на фиг. 332 (кривая Л); кривая В на фиг. 332
Фиг. 332. Температурная зависимость а//2 для
воды.
А -^экспериментальная кривая, В—теоретическая кри-
вая, С—разность значений для кривых А и В.
соответствует теоретическирассчитанной темпера-
тур ной’зависимости а//2, в основном обусловлен-
ной температурным изменением коэффициента
вязкости., , В интервале температур 10—60°С
величина отношения аизм.7арасч. практически по-
стоянна и равна 3,1; в интервале 0—10° С, в ко-
тором, как известно, структура воды несколько
изменяется, это отношение увеличивается до
3,33. Кривая С на фиг. 332 дает изменение раз-
ности аизм.—авыч. и, следовательно, представляет
собой кривую температурной зависимости той
главной части коэффициента поглощения звука
Фиг. 333. Частотная зависимость ко-
эффициента поглощения звука а//2 в
сероуглероде.
X — Бажулин, Д — Хаддарт, П—Лэмб и *Анд-
реа, О—Кишимото и Номото, 4—Рапуано.
ф—Сетт.
в воде, которая не поддается объяснению в рам-
ках классической теории. Следует отметить,
что при 4° С, когда разность Ср—Cv становится
равной нулю (как известно, Ср—Cv пропорцио-
нально коэффициенту теплового расширения,
см. [173]) и когда, согласно формуле (231), тер-
мическая часть поглощения также должна ис-
чезнуть, не наблюдается никакого изменения
величины а.
Из трех атомных жидкостей подробно иссле-
довался сероуглерод (Бэр [154], Бажулин [2428а],
Бикар [282], Хаддарт [3070]. Кишимото и
Номото [32636], Лэмб и Андреа [3370], Моей
[3583], Оуян Те-чао [2055], Рапуано [1686],
Сетт [4077,5019], Верма [4335]).
Хотя отдельные измерения и дают большой
разброс, все они указывают на то, что поглоще-
ние звука- в CS2 превышает поглощение почти
во всех чистых жидкостях, за исключением осо-
бенно вязких масел. Значительные отклонения
некоторых значений, полученных разными авто-
рами, должно объясняться разной степенью
чистоты примененных образцов. Проводя кривую
через представляющиеся наиболее вероятными
значения ос//2 (фиг. 333), обнаруживаем в обла-
сти 72 мггц релаксационную частоту, отвечаю-
щую времени релаксации 2,2-10'9 сек., (см. п. 3
этого параграфа).
Столь же аномально высокое поглощение
звука наблюдается в бензоле, толуоле и четырех-
£ 2. Поглощение звука в жидкостях
291
хлористом углероде. Измерения в бензоле про-
изводили Баумгардт [188], Бажулин[197, 2428а],
Бикар [282], Клайз, Эррера и Сак [439], Грегг
[739], Гробе [744], Линдберг [1209], Моей [3583],
Пеллам и Галт [1548], Куинн [1652], Рапуано
[1686], Рикман [1733], Шройер и Остерхаммель
[1888], Сетт [4079], Титер [2047], Верма [4335]
и Уиллард [2143]. В области частот от 150 кгц
до 165 мггц эти измерения дают в среднем не
зависящее от частоты значение а//2=900-10"17
сек21см при 20° С, что примерно в 100 раз превы-
шает значение, получаемое согласно классиче-
ской теории.
Поглощение звука в толуоле измеряли Бажу-
лин [197], Бикар [282], Гробе [744], Моей [3583],
Верма [4335] и Уиллард [2143]. При частотах
выше 1 мггц величина a/f2 сохраняет примерно
постоянное значение a//2^78-10"17 сек2!см', при
понижении же частоты ниже 1 мггц эта величи-
на, согласно новейшим исследованиям Моена,
растет, достигая значения 276-10"17 сек2!см при
частоте 150 кгц, что указывает на наличие релак-
сационного процесса в этой области частот.
Значение а//2, рассчитанное по классической
теории, составляет 7,8-10"17 сек21см.
Поглощение звука в четыреххлористом угле-
роде измеряли Бэр [154], Бажулин [195, 197,
2428а], Бусс [394], Гробе [744], Линдберг [1209],
Моей [3583], Рапуано [1686] и Уиллард [2143],
получившие согласующиеся результаты. Среднее
значение по этим измерениям дает величину
а//2^ 500 • 10"17 сек2!см, в то время как класси-
ческая теория дает в 25 раз меньшее значение,
равное 20-10"17 сек2!см.
Недавно Сетт [4076, 4079] измерил импульс-
ным методом поглощение звука и галоидных
производных бензола и в некоторых галоидных
производных метана и этана с целью выяснения
влияния структуры жидкости на поглощение
звука; полученные им значения приведены в
табл. 48. В моногалоидных производных бензола
величина а//2 убывает в ряду фтор-, иод-, бром-,
хлорбензол; в то время, как о- и л/-дихлорбензол
обнаруживают одинаковое поглощение, п-ди-
хлорбензол дает примерно втрое большее значе-
ние. Значение величины а//2 в ^г/с-дихлорэтиле-
не почти вдвое больше, чем в соответствующем
/ирш/с-соединении.
В насыщенных спиртах различие между изме-
ренным значением поглощения и значением, рас-
считанным по классической теории, сравнитель-
но невелико. Согласно измерениям Гробе [744],
Пинкертона [3773], Рапуано [1686], Верма [4335]
и Виллиса [2158], в этиловом спирте величина
<х//2 не зависит от частоты и равна примерно
54-10”17 сек2!см', для метилового спирта также
получается значение, не зависящее от частоты:
a//2^34-10"17 сек2!см (Линдберг [1209], Партха-
саратхи [1536], Пеллам и Галт [1549], Рапуано
[1686] и Верма [4335]).
Особую группу жидкостей составляют ацетаты
и формиаты. Уже старые измерения указывают,
как, это видно из фиг. 330, на рост величины
а//2 при уменьшении частоты для метилацетата,
этилацетата и уксусной кислоты. Это обстоятель-
ство подтверждено и дальнейшими исследовани-
ями. Измерения для уксусной кислоты произво-
дили Бэр [154], Бажулин [196], Гхош и Верма
[2880, 4337], Лэмб, Берд и Андреа [1170а], Лэмб
и Пинкертон [3372], Пинкертон [1600]; для ме-
тилацетата—Бэр [154], Бикар [282], Клайз, Эрре-
ра и Сак [440], Партхасаратхи [1536], Пеллам и
Галт [1548], Верма [4335]; для этил ацетата—Бэр
[154], Бейер и Смит [252], Бикар [282], Клайз,
Эррера и Сак [440], Партхасаратхи [1536], Пел-
лами Галт [1548], Верма [4335] и Уиллард [2143];
для: муравьиной кислоты—Бажулин [2428а];
для !этилформиата—Партхасаратхи [1536] и для
пропионовой кислоты—Лэмб и Хаддарт [3371].
Мы еще вернемся к этим измерениям в п. 5 на-
стоящего параграфа. Поглощение звука в га-
лоидных производных метилена, этана, этилена
при частоте 30 мггц было измерено Сеттом
[4076].
Измерение поглощения звука при высоких
давлениях было выполнено до сих пор лишь
для толуола (Бикар [285]) оптическим методом.
В диапазоне давлений 1—800 атм измерения
показали линейное уменьшение величины а//2
при повышении давления (при давлении 1 атм
a/f2=81 • 10-17 секЧсм,. при давлении 800 атм
а//2=48,8-10~17 сек21см). Это изменение величи-
ны а//2 обусловлено зависимостью от давле-
ния вязкости, плотности и скорости звука в
жидкости.
Измерения поглощения звука в сильно вяз-
ких. жидкостях были выполнены Михайловым
и.Гуревичем [3559, 3562, 3563, 3566]—в расплав-
ленной канифоли и в полиметилметакрилате,
Хантером [948, 3089]—в глицерине, касторовом,
льняном и оливковом маслах, Моеном [3583]
и Литовитцем [3441, 3442]—в глицерине, Номото,
Кишимото и Икеда [36626]—в касторовом масле
и Зейдлем [4052, 4054]—в озвученном и неозвуи
ченном трансформаторном масле. Если не учи;
тывать измерений при очень высоких частотах
и низких температурах, то, как это видно из
данных табл. 48, измеренные значения величи-
ны а//2 очень хорошо совпадают со значениями,
рассчитанными по классической теории. Это
19*
292
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
объясняется в первую очередь сильным влияни-
ем вязкости. В качестве примера на фиг. 334
даны температурные зависимости величины a/f2
для трех весьма вязких масел (Хантер [948]).
Фиг. 334. Температурная зависимость а//2 для очень
вязких жидкостей.
А—касторовое масло, В — оливковое масло, С—льняное
масло.
Сплошные кривые дают температурную зависи-
мость, рассчитанную по классической теории.
Согласно новейшим измерениям [3442, 2662в],
при низких температурах измеренные значения
поглощения в глицерине и касторовом масле
меньше значений, рассчитанных по величине
вязкости жидкости. На фиг. 335 представлены
температурные зависимости отношения аизм./авыч.
для глицерина [3442] и касторового масла [36626].
Для касторового масла приведены две кривые
для двух разных частот, из которых следует, что
при данной температуре это отношение тем
меньше, чем выше частота.
Хантер [4779] применил импульсный метод
для измерения поглощения звука в переохлаж-
денном ментоле, салоле и дифениловом эфире.
В этих трех жидкостях наблюдалось значитель-
ное повышение затухания вблизи точки затвер-
девания, что, быть может, объясняется рассея-
нием звука на образующихся центрах кристал-
лизации.
Проведенный выше обзор эксперименталь-
ных данных о поглощении звука в чистых жидко-
стях показывает сложность этого явления. Во
многих случаях полученный до сих пор экспе-
риментальный материал недостаточен для ясного
представления о процессах, обусловливающих
поглощение звука. В п. 5 этого параграфа мы
рассмотрим, сколь велика здесь роль структур-
ных свойств и релаксационных процессов в
жидкости.
Пинкертон [3773] попытался провести разде-
ление жидкостей на классы в зависимости от
величины отношения аизм./авыч. и от хода темпе-
ратурной зависимости коэффициента поглоще-
ния звука. Предложенная им схема приведена
в табл. 50. По этой схеме составлена табл.
48, где приведены коэффициенты поглощения
для целого ряда жидкостей.
Из рассмотрения табл. 48 следует, что ано-
мальные классы AI и АП характеризуются соот-
ветственно отсутствием или наличием ассоциации
в соответствующих многоатомных жидкостях.
Далее, оказывается, что сильно поглощающие
жидкости класса AI неполярны и их молекулы
почти симметричны. При нарушении симметрии
и появлении дипольного момента коэффициент
поглощения а уменьшается, как это, например,
Фиг. 335. Температурная зависимость
величины аизм./авыч для глицерина. (А)
(по Литовитцу) и касторового масла при
частотах 7,6 мггц (В) и 1,43 мггц (С) (по
• Номото, Кишимото и Икеда)^
наблюдается при введении атома хлора в бен-
зольное кольцо (хлорбензол) и еще отчетливее
в случае нитробензола. В классе АП наблюдается
регулярное увеличение а в направлении от воды
к многоатомным спиртам. При этом замечательно
уменьшение отношения аизм./аВыЧ. в направлении
от воды к многоатомным спиртам; кажущимся
исключением является здесь бутиловый спирт,
но для него значение а измерено не при комнат-
ной температуре, а при 2° С. Для одноатом-
ных жидкостей класса NI аизм./авыч. 1. Это
2. Поглощение звука в жидкостях
293
Таблица 50
КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИДКОСТЕЙ ПО ХАРАКТЕРУ ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА
Класс	аизм./а выч.	Температурный коэффициент для a	Тип жидкости	Примеры
AI аномальный	от 1500 до 3	Положительный; “измЛвыч. изменяет- ся с температурой	Неассоциированная многоатомная	CS2, СбНб неассоцииро- ванные органические жидкости
АП аномальный	от 3 до 1,5	Большой отрицательный; “измЛвыч. почти не зависит от температу- ры	Ассоциированная много- атомная	Вода, спирты
N I нормальный	1	Положительный (для ге- лия)	Одноатомная	Гелий, ртуть
N II нормальный	1	Отрицательный	Ассоциированная много- атомная	Глицерий, жидкости с большой вязкостью
объясняется тем, что во всех других случаях
аномально большое значение аизм. обуслов-
лено молекулярными процессами. В п. 5 настоя-
щего параграфа мы еще вернемся к этому
вопросу.
Несколько другую схему разделения жидко-
стей также на четыре класса дает Верма [4335].
В первый класс входят жидкости, для которых
поглощение определяется изменением теплосо-
держания (например, CS2, С6Н6, CH3J, СС14,
С1С—СС1, СНС13, СбН5С1,С4Н9С1, С7Н16, СбН5 NO2,
С6Н5СН3, С6Н14, (СН3)2О, С2Н5Вг); температур-
ный коэффициент поглощения, падающий в дан-
ном ряду от 9000-10~17 до 60-10“17 сек21см, поло-
жителен для всех членов ряда, кроме СС14.
Во второй класс отнесены жидкости (например,
спирты, вода), характеризующиеся отрицатель-
ным температурным коэффициентом; поглощение
в таких жидкостях, колеблющееся между 20  10“17
и 60-10"17 сек2/см, обусловлено в первую оче-
редь структурной релаксацией. Третий класс
включает жидкости (например, все масла), по-
глощение в которых обусловливается только
вязкостью, причем температурный коэффициент
отрицателен. Четвертый класс охватывает
все жидкости (например, уксусная кислота,
метил ацетат, этил ацетат и амилацетат), для
которых величина а/f2 сильно зависит от ча-
стоты.
Партхасаратхи, Сринивасан и Хари [3726,
3726а] произвели несколько интересных исследо-
ваний, в которых устанавливалась связь между
количеством тепла W, выделяющимся в жидкости
при постоянной силе звука, и измеренным или
рассчитанным по классической теории значением
поглощения а//2. Из их измерений следует, что
при низких частотах (например, 420 кгц) отноше-
ние ТГ/(а//2)выч. практически постоянно для всех
жидкостей [3726]. При более высоких частотах
(например, 5 мггц) это утверждение остается
еще справедливым для жидкостей, не имеющих
аномалии поглощения, наблюдаемой, например,
в С6Н6 или CS2 [3726а]. Таким образом, принци-
пиально оказывается возможным найти а//2,
исходя из чисто калориметрических измерений,
если для рассматриваемой области частот a/f2
известно для какой-нибудь одной жидкости.
Отклонение от соотношения W7/(a//2)=const озна-
чало бы, что жидкость обладает аномальным
поглощением звука.
4. Результаты измерений поглощения звука
в растворах и смесях жидкостей
Существует целый ряд работ, посвященных
измерениям поглощения звука в водных раство-
рах и смесях двух жидкостей, а также в эмуль-
сиях и суспензиях. Так, Бажулин [198, 2428а]
294
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
исследовал поглощение в водных растворах
NaCl, КО, КВг, MgCl2, SrCl2, AgNO3, CdNO3,
CuNO3, KNO3, LaNO3, NaNO3,Pb(NO3)2, A12(SO4)3
CdSO4, K2SO4, MgSO4, MnSO4, Na2SO4, (NH4)2SO4,
Zn(CH3COO)2, а также в спиртовых растворах
Zn(CH3COO)2 и La(NO3)3, Бусс [394]—в водных
растворах сахара, глицерина, MgSO4, Na2SO4,
NaCl и NH4C1, Клайз, Эррера и Сак[440]—ввод-
ных растворах NaCl, Na2SO4, MgCl2 и MgSO4,
Рюфер [1769]—в водных растворах NaCl, NaBr,
Na2SO4, CuSO4, MgSO4, NaC104, NaC103,
CH3COONa, Cu(NO3)2, MgCl2, CuCl2, Na3PO4,
K4Fe(CN)6,K2Sn(OH)6, UO2(NO3)2 и Титер [2047] —
в водных растворах NaCl, NaBr, КВг, MgBr9,
MgCl2, MgSO4, К CO3, NaJ, Na2S2O3, Mn(NO3)2,
NH4C1, NH4NO3, Na2SO4, CH3COOK и HC1. Иссле-
дования проводили: Смит, Барретт и Бейер [2394,
4117]—в водных растворахMgSO4, Барретт, Мак-
Намара и Бейер [252, 2396]—в водных растворах
Си(СН3СОО)2 и СН3СООС2Н5, Иттербек , и
Верхаген [3118]—в водных растворах MgCl2,
MgSO4, CuSO4, CdSO4, NiSO4, ZnSO4, KCr(SO4)2,
Zn(CH3COO)2 и Pb(CH3COO)2 Иттербек и Слут-
мейкерс [3114]—в водных растворах NaCl,
Вильсон и Леонард [4433, 4434]—в водных рас-
творах MgSO4 и в особенности недавно Тамм
[4226, 4227а] и Куртце [3344а, 4228]—во многих
водных растворах электролитов в широком диа-
пазоне частот. Сводка данных по поглощению,
полученных для всех исследованных до настоя-
щего времени растворов и жидких смесей, приве-
дена в упоминавшейся выше работе Сетта
[4061], а также в новых работах, указанных в
статье Маркема, Бейера и^Линдсея [3488].
К сожалению, наблюдаются значительные
расхождения и даже частичные противоречия
в результатах упомянутых измерений. Недо-
статком большинства более старых исследова-
ний является узость полосы исследованных
частот, лежащей еще к тому же в большинстве
случаев выше 1 мггц. Поэтому нельзя сделать
никаких однозначных заключений о причинах
наблюдаемого поглощения. Только опубликован-
ные в самое последнее время измерения Куртце
[3344а] и Тамма [4227а], выполненные в широ-
ком интервале частот от 4 кгц до 100 мггц, внесли
некоторую ясность в вопрос о поглощении в
растворах. Поэтому мы ограничиваемся сообще-
нием главных результатов этих работ. Общий
обзор, относящийся к механизму поглощения
ультразвука в водных растворах электролитов,
дан в работе Эйгена, Куртце и Тамма [4690].
Следует далее отметить, что изменение погло-
щения, обусловленное добавлением электролита
к воде, т. е. собственно поглощение раствора
электролита, связано не только с дополнитель-
ным поглощением, вызываемым ионами электро-
лита, но также частично и с изменением погло-;
щения самой воды. Эйкен [2758] указал на то,
что поглощение звука водой снижается при на-
личии ионов вследствие перестройки молеку-
лярных агрегатов воды. Этот’ отрицательный
«эффект растворителя» действует на поглощение
в направлении, обратном действию электролита,
и им нельзя пренебрегать, если величина погло-
щения, обусловленного собственно ионами элек-
тролита, мала. Укажем, например, что при
растворении в воде NaBr в количестве около
5 моль!л поглощение звука уменьшается пример-
но на 30%. Для возможности сравнения раство-
ров различной концентрации целесообразно
относить коэффициент поглощения звука к вели-
чине концентрации. Тамм берет отношение коэф-
фициента поглощения по интенсивности 2 а к
числу nL растворенных молекул электролита
в единице объема; здесь п—концентрация, a L—
число молекул в 1 кг-моле. Полученная таким
образом величина Q=2aJnL представляет собой
среднее поглощающее действие одной молекулы;
ниже она будет называться поперечным сечением
поглощения. Величину Q можно представить
себе наглядно как площадь полностью погло-
щающей поверхности, поставленной перпенди-
кулярно к направлению распространения звука
и поглощающей ту же звуковую энергию, что
и одна молекула электролита. Для представления
частотной зависимости Q целесообразно ввести
величину Qk, поскольку зависимость величины
а*=ак от Igf изображается кривой, имеющей
максимум при частоте релаксации (см. п. 5 этого
параграфа). Между затуханием р, выраженным
в дб!м, и величиной Q имеет место соотношение
31 _ ^7 hi п-32_______Р [дб/м]_______
J ’	п [кг-молъ/м?\ f-10-6 [сек-1] *
На фиг. 336 даны графики частотной зависимо-
сти величины Qk для целого ряда растворов
электролитов. Почти на всех кривых можно об-
наружить максимум—это значит, что частота
релаксации лежит в рассматриваемом диапазоне;
например, для раствора MgSO4 максимум лежит
вблизи 130 кгц. Кроме того, наблюдается подъем
к высоким частотам, что, возможно,, указывает
на наличие еще и более высокой частоты релак-
сации.
Тамм и Куртце исследовали более подробно
и температурную зависимость поглощения звука
в растворах. Исследования показали, что зна-
чения частоты релаксации, т. е. максимумы на
кривых фиг. 336, сдвигаются к высоким частотам
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
295
при повышении температуры./Это температурное
смещение релаксационного максимума позво-
ляет, например, сделать некоторые заключения
о ходе кривых при частотах ниже самой низкой
частоты, использованной в эксперименте. На-
пример, измерение на частоте 10 кгц при темпера-
туре 50° С отвечает частоте 2 кгц при температуре
Ф и г. 336. Сводка экспериментальных релаксацион-
ных кривых для различных электролитов (по Тамму).
20° С. Этим способом удалось убедиться в спада-
нии кривой для NiSO4 на частотах ниже 10 кгц
и оценить частоту релаксации для BaSO4, ле-
жащую ниже 1 кгц.
Добавление к раствору некоторого электро-
лита еще одного электролита может привести
как к увеличению, так и к уменьшению поглоще-
ния. Так, например, при добавлении NaCl к
раствору MgSO4 происходит независимо от на-
чальной концентрации последнего электролита
уменьшение коэффициента поглощения от на-
чального значения а0 на величину а до конечного
значения а, так как если бы некоторая часть
молекул MgSO4, пропорциональная величине
добавки, выпадала из раствора, согласно следую-
щему правилу смешения:
а = 4MgSO4]
а0 “ [MgSO4] + a [NaCl] ’
ИЛИ
Да __ [NaCl]
а -a[MgSO4]-
Получаем: для MgSO4 ^=1/б, для MnSO4 а=
= 1/1,25.
Подводя итог, можно высказать, согласно
Тамму [4227а], следующие утверждения о погло-
щении звука в растворах электролита:
1.	По отношению к поглощению звука заряд-
ность ионов электролита играет, как это видно из
табл. 51, решающую роль.
Таблица 51
ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ИЗМЕНЕНИЕМ ПОГЛОЩЕНИЯ
ЗВУКА И ЗАРЯДНОСТЬЮ ИОНОВ РАСТВОРЕННОГО
ЭЛЕКТРОЛИТА
Зарядность ио- ’ нов электролита	Изменение поглощения в растворе	
	в диапазоне 5—1000 кгц	в диапазоне 3—100 мггц
1-1 (NaJ)	За пределами точ- ности измере- ния	Отрицательно
2—l_(MgCl2)	То же	На пороге измере- ния
1-2 (Na2SO4)	Слабое, на пороге измерения	Большое
3—1 (FeCls)	Вполне доступное измерению	»
2—2 (MgSOJ	Большое	»
3—2[A12(SO4)3]	»	»
2.	Поперечное сечение поглощения в сульфа-
тах двухвалентных металлов почти не зависит
от частоты.
3.	Частотный ход величины Qa в 2—2-заряд-
ных электролитах имеет непрерывное возрастание
с налагающимся на него релаксационным макси-
мумом, положение которого не зависит от
концентрации и определяется ионом металла
(см. табл. 52).
Таблица 52
ЗАВИСИМОСТЬ ЧАСТОТЫ РЕЛАКСАЦИИ И СЕЧЕНИЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ОТ ХАРАКТЕРА ИОНА МЕТАЛЛА
В 2—2-ЗАРЯДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ
Электролит	BeSO4	NiSO4	О CO ЪА £	CoSO4	о </) с Е	ГН о со Й N	О со 3 О
fm* М08Ц	<0,001	0,01	0,12	0,4	3	>80	>100
(QVm, IO'3» м8	>5	20	15	20	50	>70	>70
4.	Частота релаксации растет при повышении
температуры.
5.	Добавление второго электролита значитель-
но изменяет поглощение (см. табл. 53).
296
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 53
ВЛИЯНИЕ ДОБАВЛЕНИЯ ВТОРОГО ЭЛЕКТРОЛИТА
НА ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
Смесь	Характер изменения поглощения в электролите	
	на нижней частоте релаксации	на высокочастотном подъеме
MgSOi+NaCl	Пропорциональное уменьшение	Пропорциональное уменьшение
MgSO4+MgCl2	Ограниченное уве- личение	Аддитивный эффект
MgSO4+Na2SO 4	То же	» »
MgCl2+NaOH	Появление погло- щения	Отсутствие изме- нения
MgSO4+H2SO4	Прогрессивное уменьшение	Увеличение
MgSO4+NaOH	Незначительное увеличение	—
В этой связи следует упомянуть о ряде ра-
бот по исследованию поглощения звука в мор-
ской воде (Леонард [1196], Либерман [1203],
Вильсон и Либерман [2161], Вильсон и Лео-
нард [4434], Тиссен, Лесли и Симпсон [4265])1).
Все эти работы указывают на то, что поглоще-
ние звука в морской воде может в 10 раз превы-
шать поглощение в дистиллированной воде.
Сначала предполагалось, что поглощение
в морской воде обусловлено содержанием NaCl,
однако новые исследования Леонарда и Вильсо-
на [4434], Тамма [4227а] и Куртце [3344а] по-
казали, что присутствие в морской воде MgSO4,
хотя и в малой концентрации (всего 0,02 моль/л),
обусловливает большое значение поглощения,
в то время как NaCl только уменьшает поглоще-
ние. На фиг. 337 дан частотный ход величины
2а//2, построенный по данным ряда авторов; для
сравнения приведено поглощение в растворе
MgSO4 при концентрации 0,014 моль/л.
В работе Хупса и Цаллена [901] приводятся
данные о поглощении звука в растворах высоко-
полимеров, например в растворе каучука в ме-
ти лэтилкетоне или желатины в воде, в диапазоне
9 См. также следующие статьи: British Internal
Technical Report No. 51, March 1942; C. Ec kart,
The Attenuation of Sound in the Sea, NDRC-Report
U-236 Project NS-140 UCDWR, July 1944; F. A. E v e-
r e s t, H. T. O’Neil, Attenuation of Underwater
Sound, NDRC, C4-sr 30-494, UCDWR, July 1944;
E. B. Stephenson, Absorption Coefficients of
Sound in Sea Water. Report S-1466, NRL, August 1938;
R. W. L eo n a rd, Techn. Rep. No. 1, UCLA, Juily 1950.
частот 5—55 мггц. Между прочим, оказалось,
что поглощение звука в 3,5-процентном растворе
желатины увеличивается почти вдвое при пере-
ходе раствора желатины из состояния золя в гель.
Таким образом, имеется возможность на основа-
нии измерения поглощения звука делать заклю-
чения об изменениях фазового состояния или
структуры в растворах высокополимёров.
Ф и г. 337. Частотный ход коэффициента поглощения
звука в морской воде (сводка данных ряда авто-
ров); для сравнения приведены соответствующие зна-
чения для раствора MgSO4 при концентрации
0,014 молъ/л (по Тамму).
к>—Эверест и О'Нил (1946), Д —Тиссен, Лесли и Симп-
сон (1949), X — Либерман (1948), □—Леонард (в естествен-
ной морской воде, 1949),  —Леонард (в синтетической мор-
ской воде), ф—Тамм (1950).
Новые измерения поглощения звука в водных
растворах желатины выполнены Михайловым
и Тарутиной [3566]; 5—7-процентные растворы
на частотах 8,25 и 10,39 мггц дают увеличение
поглощения в 3 раза по сравнению с водой. Вада
и Шимбо [5078] выполнили импульсным мето-
дом на частоте 5,85 мггц измерения поглощения
звука в растворах мономера метилметакрилата
в бензоле с целью изучения влияния степени
полимеризации на поглощение звука.
Измерения поглощения звука в смесях жид-
костей производились многими исследователя-
ми. В табл. 54 дана сводка выполненных по насто-
ящее время измерений с указанием соответству-
ющих работ. На фиг. 338 приведены кривые,
полученные Бэртоном [389] для некоторых сме-
сей спирт—вода; пунктиром показаны данные
для скорости звука. Кроме смеси метиловый
сирт—вода, для всех других смесей спиртов
существует выраженный максимум поглощения
звука при малых концентрациях спирта. При этом
величина максимума растет и одновременно он
сдвигается в сторону меньших концентраций при
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
297
Таблица 54
СМЕСИ ЖИДКОСТЕЙ, ИССЛЕДОВАННЫЕ НА ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
Ацетон—бензол 	 Ацетон—вода 		[2143] [389, 2143, 2158, 2429]	Метиловый спирт—mpem-бутиловый спирт 	 Метиловый спирт—нитробензол . . .	[389] [4074]
Ацетон—метиловый спирт		[4075]	Метиловый спирт—четыреххлористый	
Ацетон—нитробензол	  . Ацетон—нитрохлор-о-ксилол ....	[4074] [2143]	углерод 	 Сероуглерод—четыреххлористый уг-	[4075]
Ацетон—четыреххлористый углерод	[4075]	лерод 		[439, 440]
Ацетон—этиловый спирт		[2158]	Толуол—ацетон 		[4075]
Бензол—касторовое масло 		[2937]	Толуол—нитробензол		[4074]
Бензол—нитробензол		[4074]	Толуол—нитрохлор-о-ксилол • . . .	[2143]
Бензол—сероуглерод		[439, 440]	Толуол—тетрахлор-о-ксилол ....	[2143]
Бензол—толуол		[439, 440]	Фенол—четыреххлористый углерод	[3474]
Бензол—хлороформ		[4075]	Хлорбензол—нитробензол		[4074]
Бензол—четыреххлористый углерод	[4071, 4075, 4356]	Хлорбензол—толуол		[4075]
Бензол—этиловый спирт		[4075]	Хлороформ—метиловый спирт . . .	[4075]
Вазелиновое масло—керосин ....	[195]	Хлороформ—нитробензол		[4075]
Вода—mpem-бутиловый спирт . . . Вода—гликоль		[389] [389]	Хлороформ—толуол	 Хлороформ—четыреххлористый угле-	[4075]
Вода—глицерин		[389, 394, 2158, 2937]	род	 Этиловый спирт—нитробензол . . .	[4075] [4074]
Вода—диоксан		[389]	Этиловый спирт—четыреххлористый	
Вода—метиловый спирт 	 Вода—пропиловый спирт		[389, 1361] [389]	углерод 	 Этиловый эфир—четыреххлористый	‘ [4075]
Вода—этиловый спирт		[389, 1361, 2158, 5046]	углерод 		[2428 а]
переходе к высшим спиртам. Напротив, в смесях
ацетон—бензол, бутиловый спирт—метиловый
спирт, диоксан—вода, глицерин—вода, а также
Молярная концентрация спирта
в смеси диметиловый эфир гликоля—вода по
добного максимума нет.
На фиг. 339 приведены результаты измерений
Виллиса [2157, 2158] для смесей ацетон—вода,
ацетон—этиловый спирт и глицерин—вода и из-
мерений Уилларда [2143] для смеси ацетон—
бензол. Эти последние кривые демонстрируют
разнообразие хода поглощения звука в зависи-
мости от концентрации для различных рядов
смесей.
Появление максимума поглощения в жидких
смесях до сих пор еще не имеет бесспорного
объяснения. Предположение Герцфельда об уве-
личении поглощения в результате разделения
смеси на ее компоненты под действием звука
не объясняет явления, так как по его же тео-
ретическим расчетам [852] эффект разделения
слишком незначителен. Однако исследования
Фиг. 338. Зависимость скорости звука и коэффициен-
та поглощения от концентрации смесей спиртов с
водой.
Пунктирными линиями изображены кривые для скорости-
звука, сплошными линиями—кривые для коэффициента погло-
щения. Смеси: а—метиловый спирт—вода, b — этиловый
спирт—вода, с—н-пропиловый спирт—вода, d—изопропило-
вый спирт—вода, е—т пропиловый спирт—вода.
298
Г лава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
поглощения звука в жидких смесях позволили
твердо установить, что уже небольшие примеси
или загрязнения могут привести к значительному
изменению коэффициента поглощения звука
Фиг. 339. Зависимость скорости звука и коэф-
фициента поглощения от концентрации смесей
жидкостей.
Пунктирными линиями изображены кривые для скоро-
сти звука, сплошными линиями—кривые для коэффи-
циента поглощения. Смеси: а—ацетон—вода, b—ацетон—
этиловый спирт, с—глицерин—водак d—ацетон—бензол.
ъ жидкости. Так, согласно результатам работы
Клайза, Эррера и Сака [439], добавление 13,6%
СС14 к сильно поглощающему CS2 уменьшает по-
глощение примерно на 10%.Согласно Бажулину
[197] и Гробе [744], поглощение звука в тех-
ническом бензоле примерно на 50% отличается
ют поглощения в химически чистом бензоле.
В этом, повидимому, и кроется причина иногда
довольно больших расхождений в значениях
-а//2, получаемых различными исследователями.
Недавно Сетт [5018] выполнил измерения
температурной и частотной зависимости макси-
мального поглощения звука в жидких смесях;
из того факта, что поглощение уменьшается
при увеличении температуры или частоты, он
•заключил, что рассматриваемое поглощение обу-
словлено структурной релаксацией (см. п. 5 это-
го параграфа).
Сетт [4071, 4075, 4078] выполнил измерения
поглощения звука в смесях ассоциированных
и неассоциированных жидкостей (см. п. 3 этого
параграфа). Поглощение звука в бинарных си-
стемах вблизи критической температуры рас-
творения (например, в системе анилин—гек-
сан или триэтиламин—вода) исследовалось Чи-
новет и Шнейдером [2634].
Вада и Шимбо [4356] провели систематиче-
ские исследования, добавляя жидкости с малым
значением а* к жидкости, сильно поглощающей
звук, например к бензолу. Результаты исследо-
вания приведены на фиг. 340. По оси ординат
отложено изменение д(а//2) смеси; по оси абсцисс
отложено 1/а* жидкости, добавляемой в количе-
стве 1 % по объему. Характер изменения величин
ясно виден: чем меньше значение а* добавля-
емой неассоциированной жидкости, тем больше
обусловленное добавкой уменьшение а//2 в силь-
но поглощающей жидкости. Из этой зависимости
выпадают только значения для обоих спиртов,
являющихся ассоциированными жидкостями.
Причину этого эффекта следует искать в умень-
шении времени установления распределения энер-
гии между степенями свободы, соответствующими
определенным молекулярным собственным коле-
баниям, и поступательными или вращательными
Фиг. 341. Зависимость
коэффициента поглощения
звука от концентрации для
суспензий каолина и ли-
Фиг. 340. Зависимость
изменения величины а//2
в бензоле при добавле-
нии 1 объемы.% другой
жидкости от величины
1/а* этой жидкости.
/ — сероуглерод, 2—бензол,
3—четыреххлористый угле-
род, 4—хлороформ, 5—хлор-
бензол, 6—толуол, 7—нитро-
бензол, 8—лс-ксилол, 9 — аце-
тон, 10—бутиловый спирт,
// — пропиловый спирт.
коподия в воде.
степенями свободы—одним словом, в уменьшении
времени релаксации, обусловленном наличием
посторонних молекул в сильно поглощаю-
щей жидкости. Вада и Шимбо указывают на
возможность определения по данным фиг. 340
величины а* для неассоциированной жидкости
из соответствующего уменьшения а//2, например
в бензоле. Этот способ может иметь значение
при наличии лишь очень малых количеств ис-
следуемой ,жидкости.
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
299
В связи со сказанным следует еще упомянуть
новую работу Майера и Меца [3473], в которой
показано, что в очень разбавленном растворе фе-
нола в четыреххлористом углероде (~3 моль-
процента) величина а//2 сначала проходит через
максимум, а затем уменьшается. Авторы пред-
полагают, что этот эффект обусловлен ассоциа-
цией молекул фенола за счет водородных
связей.
Несколько работ посвящено измерениям пог-
лощения звука в эмульсиях и суспензиях. Вла-
димирский и Галанин [2101] исследовали пог-
лощение в эмульсиях ртути, Гартман и Фокке
[783]—в суспензиях спор ликоподия в воде,
Гроссетти [2936]—в эмульсиях масел в воде,
а Урик [2091]—в суспензиях каолина, кварце-
вого песка и спор ликоподия в воде.
Вопрос о поглощении звука в среде со взве-
шенными мелкими частицами впервые был тео-
ретически рассмотрен в работе Севелла [1918]
для случая частиц, не участвующих в колебаниях
среды. Это условие неподвижности частиц удов-
летворяется, например, для водяных капель в
воздухе уже при слышимых звуковых частотах,
но для частиц, взвешенных в жидкости, не вы-
полняется даже при относительно более высоких
частотах звука. Ввиду сказанного, значения по-
глощения звука, измеренные Гартманом и Фокке
в водных суспензиях спор ликоподия, совпадают
с теоретически рассчитанными значениями лишь
для очень высоких частот порядка 2500 кгц.
Лэмб [1170] уточнил теорию Севелла, учтя
колебания частиц в звуковом поле, и получил
для дополнительного поглощения а' в жидкости
с плотностью р0, в которой на единицу объема
приходится п частиц радиуса г с плотностью pv
выражение
2а' = 4	Г4"	+
о	L °
+И'А._1¥----------‘------ 1
< Р° J s2+< _Р1_ х V J
Ч Ро J
где
А.	4Ьг <	1 Ьг У’
1	।	9	1 Z тс/ \1/2
а р.—определенный в п. 1 настоящего параграфа
кинетический коэффициент вязкости жидкости.
Первый член в правой части этого выражения
обусловлен рассеянием звуковых волн на ча-
стицах (рассматриваемых здесь как малые жест-
кие сферы). Второй член обусловлен потерями
на трение о колеблющиеся частицы1).
Недавно Урик [2091], пользуясь импульсным
методом, экспериментально подтвердил приме-
нимость приведенного выше выражения для а'
к суспензиям ликоподия, каолина и тонко раз-
молотого кварца. Действительно, согласно фиг.
341, увеличение а' при повышении концентрации
частиц следует линейному закону, что является
доказательством аддитивности данного механиз-
ма поглощения. Однако подобного рода зависи-
мость справедлива лишь для малых концентраций,
Фиг. 342. Зависимость коэффициента погло-
щения звука в суспензиях от диаметра частиц.
при которых отдельные частицы при движении
не мешают друг другу. На фиг. 342 графически
представлена зависимость коэффициента погло-
щения а' от диаметра частиц; и в этом случае
теория хорошо совпадает с экспериментальными
данными (см. также работу Расмуссена [1687],
пришедшего на основании теоретических рассуж-
дений к тому же заключению).
Наконец, на фиг. 343 показана зависимость
коэффициента поглощения, обусловленного взве-
шенными частицами, от вязкости жидкости. По-
глощение остается практически постоянным, так
как разность между скоростями частиц и жидко-
сти уменьшается по мере увеличения вязкости
и полностью компенсирует увеличение а', ожи-
даемое при повышении вязкости. При нанесении
на график значений коэффициента поглощения а*
1) См. также работу: Исаковича [ЖЭТФ, 18, 907
(1954)], в которой рассмотрены термические эффекты
при распространении ультразвука в эмульсиях или
суспензиях.—Прим. ред.
300
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
и изменения скорости звука ^с/с в функции кон-
центрации частиц суспензий экспериментальные
точки ложатся, как это видно из фиг. 344, при-
мерно на одну и ту же кривую. Согласно Брад-
филду [2530], отношение a*K^cfc) пропорцио-
нально величине У^/Ро (Pi—плотность взвешен-
ных частиц, р0—плотность жидкости).
Фиг. 343. Зависимость коэффициента по-
глощения звука в суспензиях от вязкости
жидкости.
В заключение упомянем еще о двух неболь-
ших работах, посвященных ослаблению звука
в воде, вызванному наличием газовых пузырь-
ков. Лэрд и Кендиг [3365] исследовали зависи-
мость поглощения звука в воде от размеров
Фиг. 344. Зависимость коэффици-
ейта поглощения а* и изменения ско-
рости звука в суспензии каолина от
его объемной концентрации.
пузырьков. Особенно сильное поглощение на-
блюдалось на частотах, при которых газовый
пузырек совершал резонансные колебания (см.
также гл. VI, § 7).
Вестервельт [4399] измерил поглощение зву-
ка на металлической поверхности, покрытой га-
зовыми пузырьками. Пузырьки создавались элек-
тролитическим методом. Оказалось, что водород-
ные пузырьки приводят к существенно боль-
шему поглощению, чем кислородные. Замеча-
тельно, что при образовании пузырьков на
стальной поверхности, подвергнутой пескоструй-
ной обработке, поглощение возникает только при
водородных пузырьках; кислородные пузырьки
не вызывают никакого поглощения.
5.	Теория молекулярного поглощения звука
в жидкостях
Существует целый ряд работ, в которых сде-
ланы попытки объяснить расхождение между
экспериментально полученными значениями ко-
эффициента поглощения звука и значениями г
рассчитанными по классической теории. Так,,
например, Люка [1232] указал, что аномально
большое поглощение звука может быть обуслов-
лено рассеянием звуковых пучков; при этом
жидкости, в которых распространяются упру-
гие волны, ведут себя по отношению к звуку
как мутные среды. Причиной могут являться как
тепловые флуктуации плотности, так и стремле-
ние молекул жидкости к образованию опреде-
ленных симметричных группировок, что приво-
дит к своего рода анизотропии сжимаемости.
Действительно, Бикару [283] удалось наблю-
дать такое рассеяние звуковых волн в то-
луоле. В пользу этих соображений говорят и дан-
ные Люка [1236], обнаружившего, например,,
в смеси гексан—нитробензол почти в 10 раз
большее поглощение, чем в чистых гексане и нит-
робензоле,. хотя при этом вязкость смеси была
промежуточной между вязкостями компонент.
Теоретический расчет рассеяния звуковых
волн на малых элементах жидкости, обладающих
сжимаемостью, отличной от макроскопической
сжимаемости, можно найти в работах Лкрка
[1234—1236], а также Люка и Бикара [1245].
Однако расчет приводит к выводу об увеличении
а пропорционально четвертой степени частоты,,
что противоречит эксперименту. Городецкий
[724] также произвел расчет рассеяния ультра-
звуковых . волн на тепловых флуктуациях плот-
ности жидкости и нашел соотношение между
коэффициентом рассеяния звука и коэффициен-
том рассеяния света1).
Первое удовлетворительное объяснение погло-
щения звука в жидкостях было дано Кнезером
[1070, 1071], применившим свои соображения
о рассеянии и поглощении звука в газах к рас-
х) Дальнейшую разработку этого вопроса см.
в работах Мичурина (Диссертация, ФИАН, 1951 г.)
и Чернова (Труды комиссии по акустике АН СССР
№ 6—7).—Прим. ред.
£ 2. Поглощение звука в жидкостях
301
пространению звука в жидкостях1). Согласно Кне-
зеру, дополнительное поглощение звука в жид-
костях появляется в тех случаях, когда время
установления теплового равновесия по порядку
величины равно периоду колебаний. Следователь-
но, здесь, как и в газах, имеет место «молеку-
лярное» поглощение звука. Последовательные
состояния жидкости при прохождении звуковой
волны не являются равновесными и изменения
состояний необратимы, вследствие чего звуковая
волна непрерывно теряет энергию. Время уста-
новления равновесия между энергией поступа-
тельного движения и колебательной энергией
молекул называется временем релаксации. Для
частот порядка обратной величины времени ре-
лаксации изменения состояния жидкости необ-
ратимы, и к классическому поглощению, обуслов-
ленному вязкостью, теплопроводностью и т. п.,
присоединяется молекулярное поглощение.
Далее, поскольку распределение по степеням
свободы энергии сжатия, сообщаемой среде зву-
ковой волной, отличается от термодинамически
равновесного распределения, то при повышении
частоты наблюдается уменьшение эффективной
сжимаемости (см., например, фиг. 360) и, сле-
довательно, увеличение скорости звука (диспер-
сия звука). Наконец, на еще более высоких часто-
тах приток энергии во внутренние степени свобо-
ды прекращается, скорость звука снова перестает
зависеть от частоты, и молекулярное поглощение,
рассчитанное на длину волны, стремится к нулю.
Хорошее совпадение экспериментально полу-
ченных значений а//2 для одноатомных жидко-
стей, как, например, для ртути или для сжи-
женных газов (аргон, кислород, азот или гелий),
со значениями, рассчитанными по классической
теории, а также их независимость от частоты
подтверждают справедливость этих рассуждений.
Наряду с этой чисто термической релаксацией
в жидкости может иметь место и структурная
релаксация вследствие сравнительно медленного
установления равновесия между упорядоченны-
ми и неупорядоченными областями, приводящая
к аномалии поглощения звука.
Пользуясь упрощающим предположением о
том, что только один вид обмена энергией (на-
пример, переход в энергию определенного вида
*) Еще Мандельштам и Леонтович [1284J указали
на возможность перенесения идей, примененных к га-
зам, на звуковые явления в жидкостях. Для лучшего
восприятия последующих выводов советуем читателю
сначала прочесть более подробное изложение в §4, п. 3
этой главы. (Феноменологическая теория релаксационного
поглощения звука в жидкостях впервые была дана Леон-
товичем и Мандельштамом: см. ЖЭТФ, 6, 561 (1936),
а также [1284, 1285].—Прим, ред.)
колебаний молекул или в энергию, потребную для
изменения степени диссоциации соответственно
измененному состоянию) имеет время релаксации,
сравнимое с периодом колебания, Кнезер [1070]
пришел к следующим выражениям для частотной
зависимости скорости звука с и обусловленного
релаксационными процессами молекулярного
поглощения <Хрел.
с2 - с? = (& - с2)	,	(239)
арел. = 2<Xm j ।	>	(240)
где с0 и Соо —скорости звука при очень низких
и очень высоких частотах соответственно,
а* — коэффициент поглощения по амплитуде,
Фиг. 345. Теоретические кри-
вые дисперсии скорости звука
и молекулярного поглощения
(по Кнезеру).
рассчитанный на одну длину волны [форму-
ла (233)], а ат — максимальное значение этого
коэффициента при частоте релаксации fm. Вре-
мя релаксации т связано с fm соотношением
т = 1 /2тс/т. На фиг. 345 графически изображена
зависимость величин с2 и а* от 1g (2^); там же
дан график зависимости а//2 от 1§(2тс/). Учиты-
вая формулу (234), получаем из выражения (240)
Ср )рел. = ^71+(Ж)2 •	(241)
Формулы (240) и (241) часто записываются
также в виде
а*ел. = 2а*г j ш2т2 >	(240а)
а\ _ 4narn т
Р у ре л. ~ С 1 + шЧ2
(241а)
302
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Молекулярное поглощение, определенное по фор-
муле (240а) или (241а), должно быть добавлено
к поглощению, вызванному вязкостью и тепло-
проводностью; полное результирующее погло-
щение выразится суммой
f=GQ+(f).+(fL.- <242>
Как видно из фиг. 345, в области частот
вблизи /т, в которой коэффициент поглощения
имеет максимальное значение а^, скорость звука
увеличивается и, следовательно, наблюдается
дисперсия. Величина же а//2 в этой области
уменьшается при повышении частоты. Пять
величин cQ, Coo, fw, fm и а^, входящие в при-
веденные выше выражения, связаны следующими
соотношениями:
fw _ ССО
fm. С0 9
С со	С о ==
или приближенно
gOO-g0 ^^2
С	П
(243)
(244)
(245)
Согласно последнему соотношению, максималь-
ное значение коэффициента поглощения про-
порционально скачку скоростей в области дис-
персии.
Для низких частот [(/2//^) С 1 и (/2//2г)^1]
из выражений (239) —(241) получаем:
=	(2396)
«£ел. =2^f=4™jt,	(2406)
Im
(2416)
Согласно вышесказанному, жидкости, обла-
дающие малым поглощением звука, должны
характеризоваться малым временем релаксации,
т. е. временем установления колебаний внутрен-
них колебательных состояний; отсюда можно
заключить, 4то в таких жидкостях особенно
велико должно быть поглощение инфракрасных
лучей. На это указывают, например, Вада
и Шимбо [4355, 4356]; ими установлено, что
для неассоциированных жидкостей поглощение
в инфракрасной области действительно тем выше,
чем меньше поглощение звука.
Недавно Литовитц и Сетт [4847] показали,
что между диэлектрической и акустической
релаксацией в глицерине есть далеко идущая
аналогия. Например, строя график зависимости
основных электрических или упругих постоян-
ных от вязкости или от частоты, приходят
к кривым, имеющим примерно одинаковый ход.
Так как акустическая релаксация обусловлена
процессами, связанными с поступательным дви-
жением, а электрическая релаксация —с враща-
тельным движением (переориентировкой дипо-
лей в переменном электрическом поле), то
можно заключить, что оба явления обусловлены
релаксацией вязкости.
Из выражения [2396] следует, что при
(Plfw) <С 1 с2 лишь незначительно отличается
от с2 и, таким образом, для f < fm a/f2 почти
не зависит от частоты [формула (2416)]. Далее,
из выражений (244) и (2396) при использова-
нии (243) и (2416) и в предположении, что
с0 Ооо, получаем
£=£о ~	(246)
Со	\ f / fm
Отсюда можно сделать некоторые заключения
о величине дисперсии звука.
В табл. 55 приведены значения относитель-
ного изменения скорости звука (с2 — c^/cQ в диа-
пазоне частот от Д до /2, рассчитанные Кнезе-
ром [1070] по формуле (246) из результатов.
Таблица 55-
ДИСПЕРСИЯ ЗВУКА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Жидкость	fl, мггц	f2, мггц	• 1 о*' со
Вода		2,4	10,8	0,015
Бензол 		3,43	14,5	6,4
Толуол 		3,43	14,5	0,7
Ксилол 		3,43	14,5	0,6.
Метилацетат ....	3,0	6,0	1,1
измерений поглощения для некоторых типичных
веществ. Из данных этой таблицы следует, что
дисперсия в большинстве жидкостей не превы-
шает 1°/00, а в большинстве случаев даже 0,1 °/00;
поэтому неудивительно, что до сих. пор не уда-
валось с уверенностью обнаружить дисперсию
звука в доступном для исследований диапазоне
частот.
Прекрасным подтверждением соображений
Кнезера являются работы Пинкертона [1599],.
Лэмба, Андреа и Берда [1170а], а также Лэмба
и Пинкертона [3372], в которых измерено .погло-
щение звука в уксусной кислоте в' диапазоне
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
305
частот 0,5 — 67,5 мггц при температурах 16—60°С
и рассчитано время релаксации по наблюден-
ному аномальному поглощению-
Как видно, например, из графика фиг. 330,
зависимости а//2 от /, построенного по более
старым данным для частот выше 108 гц, вели-
чина а//2 стремится к постоянному значению
155-10~17 сек? [см, обусловленному внутренним
трением, теплопроводностью и, возможно, рела-
ксационными процессами, время релаксации кото-
рых меньше 10"8 сек. Вычитая эту величину
igf
Фиг. 346. Релаксационные кривые для
уксусной кислоты при различных темпе-
ратурах.
Л—при температуре 20°С, В — 35° С, С—5С°С.
из значений а//2 для более низких частот, полу-
чим значения релаксационного поглощения при
частотах' вблизи 106 гц. Для теоретического
определения этой величины Пинкертон восполь-
зовался формулой Кнезера (241) в следующем
несколько измененном виде:
^=><'+7Р),	(247)
арел. А \ /2 1т у
где множитель 2а*Jcfm заменен на А. Если
теперь по измеренным значениям арел. по-
строить графики зависимости 1 /арел. от 1//, то
получится прямая, по которой можно опреде-
лить как А, так и fm. Согласно выражению
(2416), А представляет собой величину (а//2)рел.
для очень низких частот. Зная А и /ш, можно рас-
считать зависимость величины арел. от f (как
известно, а£ел. пропорционально арел; согласно
(234),a* =ka=ac/f).
На фиг. 346 дан график зависимости арел. от
1g/ для температур 20, 35 и 50° С. Эксперимен-
тальные точки соответствуют значениям, изме-
ренным Лэмбом и Пинкертоном. Согласие между
теорией и опытом оказывается очень хорошим.
Для этих трех температур для уксусной кисло-
ты получаются времена релаксации 2,8-10"7,
1,4-10~7 и 6,6- 10~8сек. Используя значения а^акс..
приведенные на фиг. 346, по формуле (245) можно-
найти для этих температур дисперсию скорости
звука в уксусной кислоте. Получающиеся зна-
чения лежат между 1,6 и 1,9%; опыты Лэмба,.
Андреа и Берда [1170а] подтвердили этот резуль-
тат.
Аналогичным способом Лэмб и Хаддарт [3371}
измерили аномальное поглощение звука в про-
пионовой кислоте, также приписываемое нару-
шению структуры жидкости звуковой волной
вследствие изменения равновесия между мономер-
ными молекулами и димерными, образовавшими-
ся за счет водородных связей (см. также [3473]).
Увеличение поглощения звука в воде по срав-
нению с поглощением, рассчитанным по клас-
сическим представлениям, также должно объ-
ясняться в основном структурной релаксацией,
т. е. нарушением равновесия между упорядо-
ченными и неупорядоченными областями в жид-
кости; на это обстоятельство указывал уже
Дебай [494]. Наличие предположенной Кнезером-
[1075] термической релаксации вблизи 3 мггц,.
которая должна приводить к небольшому повы-
шению а//2 при более низких частотах, подвер-
гается на основе новых экспериментальных дан-
ных некоторому сомнению.
Попытка Хадсона и Эйснера [3071] облегчить,
упорядочение молекулярной структуры путем
приложения давления и тем самым воздейство-
вать на поглощение ультразвука не увенчалась,
успехом.
Гирер и Виртц [2886] предложили теорию по-
глощения звука в квазикристаллических жидко-
стях. Они исходили при этом из предположения,
что те же возмущения квазикристаллической ре-
шетки, которые обусловливают текучесть, ответ-
ственны и за релаксационное поглощение. Время
жизни подобного возмущения, а вместе с тем~
и время релаксации дается, согласно дырочной-
теории, частотой миграции частицы и может быть
рассчитано по величине вязкости. Подробности-
можно найти в оригинальной работе; по во-
просу о влиянии ультразвука на процессы миг-
рации частиц в жидкостях см. работу Альтен-
бурга [4579].
Если отвлечься от процессов, связанных с ас-
социацией, и объяснять поглощение звука исклю-
чительно запаздыванием установления энерге-
тического равновесия между колебательными
степенями свободы молекул, то можно, как и для-
газов, выразить молекулярное поглощение зву-
ка, равное (а//2)изм.—(а//2)КЛасс., выведенной Герц-
фельдом [853] формулой
JL = 2™2_ г т	(248)н
f2 с CpCv °s’	v ‘ 7
304	Глава IV, Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
где Ср и Cv—удельные теплоемкости при постоян-
ном давлении и постоянном объеме, a Cs—моле-
кулярная теплоемкость для колебательных сте-
пеней свободы. Для многих жидкостей Ср и CD
известны. Для нахождения Cs можно воспользо-
ваться спектроскопическими данными; тогда по
формуле (248) можно рассчитать время релакса-
ции т.
В табл. 56 приведены рассчитанные Кнезером
[1075] значениями соответствующие частоты.
Для частот, превышающих fm, величина а//2
должна убывать. Как мы видим, для всех жидко-
стей, кроме воды, частоты fm лежат вне исследо-
ванной до настоящего времени области.
Таблица 56 МОЛЕКУЛЯРНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА, ТЕПЛОЕМКОСТИ И ВРЕМЯ РЕЛАКСАЦИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ							чек молекул зависит от их поляризуемости, то в веще- ствах, обладающих большей поляризуемостью, следовало бы ожидать особенно силь- ного поглощения звука; это и имеет место в сероуглероде, четыреххлористом углероде и
Жидкость	(а//2)изм.“ (а/72)класс., 10~^сек2/см	СР	СР-С»	Cs	т, 10 ю сек.	fm-г»	
							бензоле. Кроме того, в подоб-
Бензол 		850	32	9,8	10,6	4	4-108	ного рода веществах рассея-
Т олуол		75	38	7,9	16,8	0,4	4-10»	ние света должно изменяться
Ацетон		27	30	9,4	9,7	0,19	8-Ю9	вместе с поглощением, на что
Хлороформ . . .	470	24	9,0	8,0	1,8	9-Ю8	указывал уже Ричардсон
Четыреххлори-							[1726].
стый углерод . .	400	31	9,4	12,6	1,0	1,6-10»	Другая попытка объясне-
Сероуглерод . . .	3500	18	6,4	3,9	15	1-Ю8	ния дополнительного поглоще-
Вода 		17,5	18	0,087	0,05	1000	1,6-Ю6	ния принадлежит Холлу [769,
							770 7711 Пои поохожлении
							
							звуковой волны молекулы
По теории Кнезера (см. п. 3 этого параграфа)					жидкости сближаются и их упаковка делается		
частота fm пропорциональна обратной величине					более плотной. При мгновенном сближении моле-		
времени релаксации и, таким образом, соответ-					кул структурное уплотнение вызывает нарушение		
ствует скорости	установления колебательного				межмолекулярных связей, связанное с процес-		
процесса. Отсюда становится понятной темпера-					сом релаксации,		что обусловливает поглощение
турная зависимость поглощения звука. Как				МЫ	звука. 1 еоретические расчеты приводят к ком-		
уже видели выше, в жидкостях с большим моле-					плексной сжимаемости, связанной с определен-		
кулярным поглощением, например в ксилоле,				, то-	ным временем релаксации1). Холл рассчитал этим		
луоле, бензоле, поглощение звука увеличивается					методом поглощение звука в воде и получил хо-		
при повышении температуры; напротив, в аце-
тоне или воде оно уменьшается.
Для всех жидкостей измерение величин а//2
производилось фактически в диапазоне частот
/2«Х; согласно (2416), в этом диапазоне при
постоянной частоте а пропорционально /fm.
Величина определяется запаздыванием уста-
новления термодинамического равновесия для
внутримолекулярной колебательной энергии
или для энергии диссоциации: эта величина либо
увеличивается при повышении температуры, либо
остается постоянной. Частота f растет с темпе-
ратурой так же, как скорости реакций. В за-
висимости от того, какая из этих двух величин,
или fm, растет быстрее, температурный коэф-
фициент поглощения имеет тот или другой знак.
Наряду с уже упомянутыми теориями су-
ществует еще ряд попыток объяснения аномаль-
но высокого коэффициента поглощения. Так,
например, по мнению Паршада [1515], в жидко-
стях, где отдельные молекулы расположены
значительно ближе, чем в газах, давление,
создаваемое звуковой волной, обусловливает
взаимное нарушение электронных оболочек мо-
лекул, что приводит к внутримолекулярным ко-
лебаниям и тем самым к поглощению энергии.
Поскольку взаимодействие электронных оболо-
рошее совпадение с экспериментальными данны-
ми, особенно для температурной зависимости
поглощения, как это видно из фиг. 347.
Попытка Сетта [4072] применить гипотезу
Холла к объяснению поглощения звука в этило-
вом спирте не привела к успеху. Причина, неви-
димому, заключается в том, что происходящие в
спирте под действием звуковых колебаний взаим-
ные превращения двух возможных структур (двух
молекул с антипараллельными дипольными мо-
ментами—минимум потенциальной энергии и це-
*) Изложение теории Холла см., например, у Ви-
гуре [2270].
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
зиь
почки из"четырех молекул—максимум потенци-
альной энергии) связаны с незначительными
изменениями объема.
Из последующих работ, посвященных вопро-
сам поглощения звука, упомянем еще следующие:
Андреа и Лэмб [2322], Бауер [2421], Датта
[2720, 4686], Герцфельд [3010], Гхош и Верма
[2879] (см. также п. 4этого параграфа), Линдсей
Фиг. 347. Температурная за-
висимость величины Valf2
в воде.
Кривая ^рассчитана Холлом на ос-
нове теории структурной релакса-
ции; кривая В рассчитана при учете
вязкости 7) (по Холлу). Измерен-
ные значения: Q —Пинкертон,
ф—Смит и Бейер, Д— Фокс и Рок.
[3437], Маркем [3487],Мерсье [3548], Славский,
Ветте и Грут [4109, 4401]. Недавно Мей-
кснер предложил чисто термодинамическую тео-
рию (опубликованную частично в работе [3534]).
6.	Влияние объемной вязкости на поглощение
звука
Как было показано в п. 1 этого параграфа,
в классической теории] Стокса для поглощения,
обусловленного внутренним трением, получается
следующая формула:
	8 тс* 2т
а'1 = 1ГДрс •
Эта формула, учитывающая только влияние
сдвиговой вязкости т], была получена Стоксом
в результате следующих рассуждений.
Вывод уравнений движения методами теории
упругости приводит к формуле
р = |(Хж + Уу + 7г) = р'-(с+|1]) divv,
(250)
где р —среднее арифметическое трех нормаль-
ных напряжений Хх, Yy и Zz, р' — нормальное
напряжение в невозмущенной среде, v — ско-
20 л. Бергман
рость жидкости и С1) и т] —две независимые
постоянные, аналогичные постоянным Ламе
в теории упругости твердых тел (см. гл. V,
§ 1, п. 1). Распространение упругой волны
в направлении х подчиняется известному из
гидродинамики уравнению2)
<25|>
где и—скорость частиц в направлении х. При
учете уравнения неразрывности можно найти
решение в виде
u = uQe~i(-u>i+kx'>.	(252)
Мнимая часть k дает коэффициент поглощения а;
именно
ш3(С + 2ф_2^
а = ' 2рс3	+	(253)
Стокс не видел оснований, по которым дав-
ление р могло бы зависеть от движения жид-
кости, и поэтому принял, что в формуле (250)
(ч-т) = °’ т- е-
Из этого соотношения он получил на основа-
нии формулы (253) формулу (249), дающую
классическое значение коэффициента поглоще-
ния.
Сам Стокс впоследствии высказывался про-
тив этого упрощения3).
На это расхождение указал Тисса [2062],
а затем Скудржик [4103, 4104], который по
данным эксперимента и по классическому зна-
чению поглощения рассчитал так называемый
объемный коэффициент вязкости С. Объемный
коэффициент вязкости превосходит сдвиговый
коэффициент в среднем на 1—3 порядка вели-
чины. Поэтому коэффициент поглощения а, рас-
считанный по формуле (253) с учетом объемно-
го коэффициента вязкости С, существенно боль-
ше величины аг, рассчитанной по формуле (249)
С учетом ТОЛЬКО СДВИГОВОЙ ВЯЗКОСТИ 7].
Либерман [3432] определил отношение С/т]
путем измерения скорости и потока, возникаю-
*) У автора эта постоянная обозначается через X;
мы вынуждены были изменить обозначение, чтобы избе-
жать смешения с общепринятым в нашей литературе
обозначением длины волны.—Прим, ред.
2) См., например, Н. Lamb, Hydrodynamics,
London, 1932 (см. перевод: Г. Л а м б, Гидродинамика,
М.—Л., 1947) или Rayleigh, Theory of Sound,
New York, 1945, ch. 19, p. 312 (см. перевод: Релей,
Теория звука, М.—Л., 1944).
3) G. G. Stokes, Math. Phys. Papers, 3, 136
(1851).
306
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
щего в жидкости в звуковом пучке (так назы-
ваемый звуковой ветер, см. гл. Ill, § 1). [Сог-
ласно теории Эккарта [2724], скорость и опре-
деляется формулой
-^(2 + ^).	(254)
Здесь J—сила звука в звуковом пучке круглого
сечения диаметром 2г, р—плотность и с—ско-
рость звука в жидкости, G—формфактор, опре-
деляемый отношением радиуса г пучка к ра-
диусу г0 трубки, вдоль оси которой происходит
распространение звука, по формуле
<255>
Полученные таким образом значения отноше-
ния С/т] приведены в табл. 57, где дана также
частота, использованная в опытах.
В табл. 57 помещены также значения вели-
чины С/т], рассчитанные по величине отноше-
Таблица 57
ОБЪЕМНЫЙ и сдвиговой коэффициенты вязкости
В НЕКОТОРЫХ ЖИДКОСТЯХ ПРИ 17° с
Жидкость	Частота, мггц * 2	С/т) (измеренное значение)	т), сантипуазы	сантипуазы	£/'0 (по измерениям поглощения звука)
Вода		5	2,4	1	2,4	1,6
Метиловый спирт . .	5	1,3	0,6	0,78	1,13
Этиловый	»	. .	5	3,8	1,2	4,56	1,2
Ацетон 		5	3,1	0,3	0,93	3,7
Пропиловый спирт. .	5	5,1	2,2	11,2	1,8
Амилацетат ....	5	9,9	0,89	8,8	12
	2	9,6	0,89	8,5	
jk-Ксилол 		5	11	0,62	6,8	10,4
	2	11	0,62	6,8	
Этилацетат 		5	15	0,40	6	10,3
Хлороформ	 Четыреххлористый	2	24	0,57	13,7	51
углерод 		2	28	2,0	56	32
Бензол 		2	107	0,65	69,5	137
Сероуглерод ....	2	200	0,37	74	1600
Ния «изм./акласс., получаемой путем почленного
деления формулы (253) на формулу (249):
£
»!
4 аизм.
3 акласс.
(256)
2
В отдельных случаях получается хорошее сог-
ласие этих значений со значениями, получен-
ными по наблюдениям потоков. Существенным
здесь является то обстоятельство, что в боль-
шинстве случаев коэффициент объемной вязко-
сти во много раз превосходит коэффициент сдви-
говой вязкости.
Согласно Либерману [3432], отношение С/д
не зависит от температуры; впрочем, пока из-
вестны только измерения в воде при темпера-
туре, изменяющейся от 4 до 25° С.
Феноменологическую теорию объемной вяз-
кости дал Лу Хэ-фу [3448]; она приводит к форму-
ле для поглощения звука, аналогичной'формуле,
приводимой Холлом [771] (п. 5 этого параграфа)
(см. также работу Френкеля и Образцова1)).
Сколь ни изящно на первый взгляд рассмо-
трение второго коэффициента вязкости в комплек-
се вопросов о поглощении звука, при его помощи
не удается объяснить все явления (например,
процессы поглощения в ацетатах) и для выяс-
нения всех относящихся сюда проблем при-
дется произвести еще немало экспериментов
(см. также Маркем [3487] и^Ваутхейзен2).
7.	Измерение сдвиговой вязкости и сдвиговой
упругости жидкостей при помощи
ультразвука
При возбуждении крутильных колебаний ци-
линдра, погруженного в жидкость, движение
его поверхности вызывает в жидкости появление
сдвиговых волн, затухающих, однако, практи-
чески до нуля уже на расстоянии нескольких
сотых миллиметра от поверхности. Поэтому найти
поглощение этих волн по данным их распро-
странения не представляется возможным. Однако
реакция жидкости на колеблющийся цилиндр
приводит к увеличению сопротивления потерь
по сравнению с колебаниями в вакууме и к умень-
шению резонансной частоты. Мэзон [3498, 3501,
3503] показал, что путем измерения этих элек-
трических величин можно определить коэффи-
циент вязкости т] данной жидкости.
-1) Я. И. Френкель и Ю. Н. Образцов,
Феноменологическая теория механических свойств
аморфных тел и распространение колебаний в них,
ЖЭТФ, 9, 1081 (1939) и Journ. of Phys. (СССР), 2, 131
(1940). [См. также М. А. И с а к о в и ч, О распростра-
нении волн в жидкости, обладающей максвелловой
вязкостью, ДАН СССР, 23, 8, 782 (1939).— Прим. ред.].
2) S. A. W о u t h и у s е n, Second Viscosity.
Colloquium von Ultrasonore Trillingen, Brusselles, 1951,
Коп. VI. Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951,
S. 27.
§ 2. Поглощение звука в жидкостях
307
Экспериментальная установка, используемая
для этой цели, изображена на фиг. 348. На оси
цилиндрического сосуда помещен совершающий
крутильные колебания осциллятор, представляю-
щий собой цилиндр, вырезанный из дигидрофос-
фата аммония; вопрос о выборе среза и об элек-
трическом возбуждении был разобран в гл. II,
§ 5, п. 2. Сосуд можно эвакуировать или запол-
нять исследуемой жидкостью. Экспериментально
определяются изменение А7?Е
электрического сопротивления
осциллятора и изменение Af
его собственной частоты при
заполнении сосуда жидкостью.
Эти величины удовлетворяют
соотношениям
X = K±Rm, (257)
Фиг. 348.
Устройство А/ =
для возбужде-
ния в жидко-	х
сти сдвиговых
ВОЛН'.	г—,	и
Здесь а—отношение емкостей
(258)
в эквивалентном контуре кри-
сталла, определяемое по разности /д — fa антире-
зонансной и резонансной частот согласно формуле
а =__________-1г_____
(см. гл. II, § 5, п. 2); Со—статическая емкость
цилиндра из кристалла, выраженная в фарадах;
/—момент инерции цилиндра, рассчитанный на
единицу его длины, который равен ^-pk(r4—rj),
где г—внешний, а г0—внутренний радиусы ци-
линдра длины Z, pk—плотность цилиндра.
Величины, характеризующие свойства ци-
линдра, могут быть сведены к двум констан-
там: /С1 и К2. Изменение ДТ?Е электрического
сопротивления равно произведению на механи-
ческое сопротивление потерь Rm, рассчитанное
на единицу поверхности цилиндра; изменение
частоты А/ дается произведением К2 на реак-
тивную часть механического сопротивления Хм,
рассчитанную на 1 см2. Импеданц сдвиговой
волны удовлетворяет соотношению
Z = Rm+]Xm=V^p (1 + /).	(259)
Следовательно, RM = Хм- Таким образом, по
измеренной величине &Re можно найти вяз-
кость т] согласно формуле
1
<260>
В качестве примера приведем данные об из-
мерениях в диметилфталате. Мэзон применил
крутильный осциллятор из кристалла дигидрофос-
фата аммония (pfe= 1,804) в виде цилиндра с
размерами
/=6,9сж, 2г = 0,93сж и 2г0 ~ 0,64 гж
Резонансная частота в вакууме составляла
fa = 13 948 гц при частоте антирезонанса fa=--
= 14098,5 гц; активное сопротивление при ре-
зонансе было равно 1300 ом. Емкость Со крис-
талла была равна 140 пкф. Этим данным соответ-
ствуют значения
7^ = 366 и /С2 = 0,673.
При температуре 24° С в диметилфталате
(р= 1,186) активное сопротивление составляло
ЗббООож, откуда, согласно формуле (260), по-
лучается
т] = 0,178 пуаза.
Измерение вязкости при помощи обычного виско-
зиметра дало величину 0,176 пуаза. Устрой-
ство работает безупречно при вязкостях, дохо-
дящих примерно до 6 пуаз. Для более вязких
жидкостей условие (259) уже не выполняется;
при увеличении частоты механическое сопротив-
ление потерь Rm делается больше реактивной
части механического сопротивления Хм- Это
объясняется тем, что, помимо сдвиговой вязко-
сти, в жидкости появляется и сдвиговая податли-
вость cs или, иначе говоря, появляется модуль
сдвига рь. С увеличением частоты активное сопро-
тивление Rm стремится к |/ррь, а реактивное
сопротивление Хм стремится к нулю. В этом
случае имеют место следующие соотношения:
(D27]2pcs 4-	Ш4Т)4р2С2	со2^2р2
2 (1 + СО2?]2С2)	’
— co2T]2pCs + со4Т]4р2с| + CO2Y]2p2 .
2(Ц-оА}2с2)	’
откуда находятся значения вязкости и
ливости:
 (Rm + XmY
s	{Rm + ХмУ ’
Вывод этих формул см. у Мэзона
3498]. Например, для полимеризованного
(261)
(261а)
подат-
(262)
(262а)
[2255,
касто-
20*
308
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
рового масла получаются значения ?]=18 пуаз
и cs==7,95-10"8 см2/дин. На основе изложенной
теории Рич и Рот [3855, 4980] разработали уста-
новку, позволяющую непрерывно производить
измерение вязкости, причем индикатор непосред-
ственно указывает вязкость жидкости в санти-
пуазах1). Этот прибор может быть использован
в медицине для измерения свертываемости крови.
Получение крутильных колебаний на частотах
выше 500 кгц связано с большими трудностями.
Поэтому для работы на высоких частотах Мэзон,
Бейкер, Мак-Скимин иХайсс[3507] разработали
Фиг. 349. Импульсный ме-
тод измерения сдвиговой
упругости жидкостей.
специальный импульсный метод; схема их устрой-
ства показана на фиг. 349. К блоку Q из плав-
леного кварца приклеивается кварцевый кри-
сталл G (У-срез, согласно фиг. 75), в котором
возбуждаются сдвиговые колебания. Создаваемые
кристаллом сдвиговые волны падают на поверх-
ность О кварцевого блока под скользящим углом
и отражаются от нее к приемному кварцу Е.
При нанесении на поверхность О тонкого слоя
исследуемой жидкости амплитуда и фаза отра-
женного импульса сдвиговых волн изменяются.
Обе эти величины можно найти из сравнения со
вторым идентичным устройством, в котором по-
верхность О остается свободной от жидкости
(см. также [3469]). Теоретическое рассмотрение
этого метода использования отраженных сдви-
говых волн дано О’Нилом [3689].
Мэзон с сотрудниками [1314,3506,3507] вос-
пользовались такой установкой для исследова-
ния упругих свойств большого числа высоковяз-
ких жидкостей. Для высокополимерных жидко-
стей, как, например, для полиизобутилена и поли-
а-метилстирола, распространение упругих волн
определяется конфигурационной упругостью и
вязкостью, обусловленными деформацией молеку-
лярных цепей; в области частот порядка несколь-
ких мегагерц появляется упругость типа упруго-
сти кристаллической решетки. Конфигурацион-
ный модуль упругости имеет порядок величины
10Э * * * 7 дин/см2\ кристаллическая упругость дости-
гает значений 5-Ю9 дин!см2. Обнаруживаются
также релаксационные частоты /рел. = ^/2^;
низшая из них связана со сдвиговой упругостью,
обусловленной деформацией молекулярных це-
пей; высшая связана с упругими силами, возни-
кающими при движениях молекул внутри отдель-
ных потенциальных ям. Этот колебательный
механизм является также причиной измерен-
ной указанными авторами [1314] дисперсии про-
дольных волн в таких высокополимерных
жидкостях. Сводка данных по всем подобным
явлениям приведена в работахМэзона [2255] и Мэ-
зона и Мак-Скимина [3510]. Недавно Серф [4645,
4646] показал, что на основании измерения
величины т] и времени релаксации т в ши-
роком диапазоне частот можно сделать заклю-
чение о характере и концентрации отдельных
компонент данного раствора.
§ 3.	СКОРОСТЬ ЗВУКА В ГАЗАХ
1.	Значение измерений скорости звука в газах
Скорость звука в газах, так же как и скорость
звука в жидкостях, определяется формулой
где Рад. и Риз. соответственно адиабатическая и
изотермическая сжимаемости, р — плотность и
х	—отношение удельных теплоемкостей.
Эта формула применима для всех газов и позво-
Э Фирма «Рих-Рот лэборатрис» (Хартфорд, Кон-
нектикут, США); аналогичный прибор, одновременно
измеряющий и регистрирующий вязкость в 16 различ-
ных точках, недавно построен фирмой «Ультра-Виско-
сон Корпорейшн» (Хартфорд, Коннектикут, США)
[см. Rev. Sci. Instr., 24, 186 (1953)].
ляет определять адиабатическую сжимаемость по
скорости звука, а также, пользуясь полученной
путем статических измерений изотермической
сжимаемостью, определять величину %.
Согласно формуле (172), риз. = — (1 /V) X
X (дУ/др)т', путем подстановки этой величины в
приведенную выше формулу при учете равен-
ства p = A4/V ([/—молярный объем, М—моле-
кулярный вес) получаем
с =  (263)
Уравнение состояния для идеальных газов
имеет вид pV = RT (У? = 8,315-107 эрг/град—
универсальная газовая постоянная), отсюда
§ 3. Скорость звука в газах
309
(др[дУУт= — (RT/V2) и вместо формулы (263)
получаем
(264)
Последнюю формулу часто записывают в виде
с =	(265)
(формула Лапласа для скорости звука). Послед-
няя формула получается из формулы (264) при
использовании уравнения состояния, если поло-
жить M/V = ? [вывод формулы (265) см. в гл. I,
§ 13-
Формула (265) пригодна для той темпера-
туры t, при которой измерены р и р. Как из-
вестно, р/р = (ро/Ро)(1+а0’> следовательно, вме-
сто формулы (265) можно написать более общую
формулу
ct = К.	(265а)
Для сухого атмосферного воздуха при 0°С и
нормальном давлении ро = 76О мм рт. ст. =
= 1,0332 атм, р0 = 0,001293 г/см3, откуда
^возд. = 331,3 ]Л1 + <х/ м/сек,
или, в первом приближении,
свозд> = 331,3 + 0,6/ м/сек.
Из формулы (264) можно получить отноше-
ние скоростей звука в каком-либо газе при
двух различных абсолютных температурах 7\
и Т2:
?=/?•
СГ2 Г 1 2
При выводе этих соотношений предполага-
лось что распространение звука представляет
собой адиабатический процесс. Согласно про-
стым расчетам Герцфельда и Райса [855], Кон-
дона [463], а также Дюнгена [532], это справед-
ливо лишь для звуковых волн, длина которых
по порядку величины превышает длину свободно-
го пробега молекул (10"5 см), т. е. в воздухе
при частотах звука, не превышающих 105 кгц.
Поскольку максимумы и минимумы темпе-
ратуры в звуковой волне находятся друг от
друга на расстоянии полуволны, то, пользуясь
теорией теплопередачи, легко показать, что
теплопроводность оказывает заметное влияние
только при длинах волн порядка длины сво-
бодного пробега молекул. При этом адиабати-
ческий характер процесса распространения зву-
ка постепенно заменяется изотермическим, и для
скорости звука получается формула
с(266>
(формула Ньютона для скорости звука). Опыты
на таких высоких частотах в газах до сих пор
еще не осуществлены.
Формулы (264) и (265) справедливы только
для идеальных газов. Для реальных газов
пользуются уравнением состояния
где В и С—так называемые второй и третий
вириальные коэффициенты. Учитывая лишь вто-
рой коэффициент и пренебрегая его высшими
степенями, можно получить из формулы (263)
формулу для скорости звука в реальном газе:
с=|/’х(ет+2Вр).	(267)
При p<^RT/2B можно пренебречь поправоч-
ным членом, и эта формула переходит в фор-
мулу (264), отвечающую идеальному газу х).
Формула (267) позволяет определить второй
вириальный коэффициент по зависимости ско-
рости звука от давления (см., например, изме-
рения, произведенные Иттербеком и его сотруд-
никами [968, 978, 979]).
Далее, пользуясь формулами (265) — (267),
можно по скорости звука в газе определить
отношение удельных теплоемкостей.
Для перехода от х к значению х° = С°/С°,
соответствующему p<^RT/2B, т. е. к случаю
идеального газа, пользуются равенствами:
Cp-Cv=^-\)Cv=R^2p^,.
C» = Cv + p(/2^+T^,	(268)
С£ = Я + С°,	=
Си
Величину Си для смеси двух газов I и II
можно определить, найдя отношение удельных
теплоемкостей х по скорости звука в смеси при
давлении р (при этом для М и В следует брать
средние значения):
« = (1-^)^ + ^,	(269)
где g—молярная концентрация газа II. (Вели-
чина g, которая дает отношение числа молей
отдельных компонент к общему числу молей,
х) Подробное вычисление скорости звука в реаль-
ном газе см., например, у Иттербека и Донинка [969].
310
Г лава IV, Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
определяет состав смеси.) По известной тепло-
емкости одного из газов (Cgj или CQvn) при по-
мощи измеренной величины С? газовой смеси
определяется удельная теплоемкость второго
газа.
Диксон и Гринвуд [514] приводят для ско-
рости звука в смеси двух газов полученную
ими на основании правила смешения формулу
2 = RT	хСр + (1-х)Ср
хМ + (1—х)М' xcv + (l—x)Ci ’
где М и М'—молекулярные веса обоих газов,
С , Cv и Ср, C'v—их удельные теплоемкости’, а
х—концентрация одной из компонент. Таким
образом, по измеренной скорости звука можно
определить концентрацию газовой смеси.
Формулы (264) и (265) не содержат частоты,
т. е. указывают на отсутствие дисперсии. При
учете, согласно классическим формулам Стокса
и Кирхгофа (см. § 4, п. 1 настоящей главы),
поглощения звука, обусловленного вязкостью,
теплопроводностью и теплоизлучением, также
получается столь малая зависимость скорости
звука от частоты, что она не могла бы быть
обнаружена при современных способах измерения.
Тем более удивительным оказалось увеличение
скорости звука при повышении частоты, впервые
обнаруженное Пирсом [1588] в 1925 г. при
интерферометрических измерениях в углекисло-
те. Дисперсии звука в газах посвящено множе-
ство экспериментальных и теоретических работ,
разъяснивших целый ряд вопросов молекуляр-
ной физики; ниже эти вопросы будут разобраны
более подробно.
2.	Устройства для измерения скорости звука
в газах при помощи ультразвука
При измерении скорости звука в газах наи-
большее применение имеют интерферометры бла-
годаря их простоте и высокой чувствительности.
Иногда применяются и оптические методы. Им-
пульсный метод применялся до сих пор лишь
в отдельных случаях.
На фиг. 350 дана схема старой системы интер-
ферометра Кнезера [1063] для прецизионных
измерений в газах. Измерение длины волны
осуществляется при помощи цейсовского глубино-
мера, к масштабной рейке N которого снизу
прикреплен диск отражателя 7?. Большой отра-
жатель одновременно перекрывает 3—4 квар-
цевые пластинки Q, расположенные на столике,
устанавливаемом при помощи юстировочных вин-
тов; это позволяет, не меняя и не разбирая уста-
новки, производить измерения на различных
частотах. Перемещение отражателя осуществля-
ется при помощи поплавка S, плавающего в рту-
ти; для изменения уровня ртути служит сифон-
ная трубка Н, введенная через тарелку Т с уп-
лотнением замазкой А, Для подъема отражателя
открывается кран Н±; для его опускания—кран
Н2. Подобного рода устройство обеспечивает
Фиг. 350. Устройство для измерения скорости звука
в газах.
плавное перемещение отражателя с любой же-
лаемой скоростью. Положение отражателя реги-
стрируется при помощи микроскопа М с точ-
ностью до ^-/wqqMM. Вся установка находится под
стеклянным колпаком, который заполняется ис-
следуемым газом.
Цюльке [2209] снабдил такую установку фото-
графическим приспособлением, регистрирующим
одновременно перемещения отражателя и откло-
нения гальванометра, входящего в интерферо-
метрическую схему. Показания гальванометра
увеличиваются при положениях отражателя, от-
личающихся друг от друга на V2, при которых
реакция на излучатель максимальна. На фиг. 351
показано это приспособление: отражатель 7?, рас-
положенный над излучающим кварцем Q, снаб-
жен стеклянной шкалой с делениями, равными
0,1 мм. Изображение шкалы при помощи оптиче-
ской системы, состоящей из 30-кратного микро-
объектива М, источника света N, призмы Р2,
линзы Ь2 и цилиндрической линзы Z, проекта-
§ 3. Скорость звука в газах
311
руется в виде ряда точек на фотографическую
бумагу Д'. При перемещении бумаги со скоростью,
примерно в 30 раз превышающей скорость пере-
мещения отражателя, на бумаге получается си-
стема параллельных прямых с наклоном около
45°, пересечение которых с одновременно фото-
графируемым крестом нитей микроскопа дает
на регистрирующей ленте отсчетную шкалу.
Одновременно при помощи оптической системы
N—Рг——S на бумаге фотографируются от-
клонения гальванометра. По полученной таким
образом записи можно определить положения
отражателя, отвечающие максимальной реакции
на колеблющийся кварц, и таким образом с боль-
шой точностью определить длину волны. Джат-
кар [989] описывает аналогичную установку с ав-
томатической регистрацией для измерения скоро-
сти звука в газах и в парах (см. также [2177]).
На фиг. 352 изображен интерферометр, при-
менявшийся Эйкеном и Беккером [571] при
измерениях скорости звука в газах; малые габа-
риты устройства позволяли поместить его в со-
суд Дьюара и производить измерения как при
высоких, так и при низких температурах. Здесь
отражатель Р перемещается также при помощи
Фиг. 351. Устройство для регистрации резонансных положений
в интерферометре при измерении'скорости звука в газах.
жестко связанного с ним стеклянного поплав-
ка W, плавающего в сосуде с ртутью; переме-
щение отражателя определяется по изменению
уровня ртути в градуированной бюретке, сооб-
щающейся с этим сосудом. При перетекании опре-
деленного количества ртути (а см3 ) из бюретки
в сосуд с поплавком отражатель поднимается
на высоту x=alq, где q—площадь поверхности
ртути в камере. Проводники, подводящие напря-
жение к колеблющемуся кварцу Q, проходят
сквозь стеклянные трубки а и Ь. Трубка d
служит для подачи, а трубки v и t—для отвода
К насосу )[ (
Бюретка
— Сосуд
с поплавком
Фиг. 352. Ультразвуковой интерфе-
рометр для измерения скорости звука
в газах при низких температурах.
газа. Пробы для анализа берутся из трубки с.
Стеклянная трубка g, соединяющая отра-
жатель с поплавком W, сделана из прочного
стекла, обладающего очень низким температур-
ным коэффициентом расширения, что особенно
важно при измерениях в большом температурном
интервале. Совершенно аналогичное устройство
описано Иттербеком и Пемелем [978].
312
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Фиг. 353. Система диа-
фрагм.
При использовании сосудов сравнительно ма-
лого сечения, как, например, в описанном выше
устройстве, и в особенности при измерениях
на низких частотах ультразвука, т. е. при боль-
ших длинах волн, часто возникают помехи,
обусловленные отражением звуковых волн от
стенок сосуда. Возникающие при этом интер-
ференционные явления зачастую вызывают появ-
ление ложных минимумов показаний гальва-
нометра в тех точках, где нет узлов основного
звукового поля. Обычно эти искажения удается
устранить при помощи
соответствующих диаф-
рагм. На фиг. 353 пред-
ставлен разрез системы
диафрагм, примененной
в интерферометре Эйке-
на и Беккера и состоя-
щей из ряда располо-
женных друг над дру-
гом конусообразных во-
ронок, обеспечивающих
полное поглощение зву-
ковых волн, падающих
на стенки сосуда. Кро-
ме того, здесь, как и
выше (см. § 1, п. 2, на-
стоящей главы), следует
обращать внимание на
другие возможные источ-
ники ошибок. Сводка материалов по этому во-
просу приведена уДжаткара [989]. Остановимся
здесь лишь на одном источнике ошибок, который
может исказить результаты точных измерений
при высоких температурах. Как показали Овер-
бек и Вилер [1481], газы, выделяющиеся из
материалов, применяемых в качестве изоляторов,
например из каучука, синтетических пластмасс,
пробки и т. д., могут вызвать загрязнение иссле-
дуемого газа; поэтому выбор материалов для
интерферометра требует известной осторожности.
Так, например, расхождения в результатах изме-
рений дисперсии в СО2, выполненных Пенманом
[1551], обусловлены, повидимому, подобного рода
загрязнениями.
На фиг. 354 дан разрез нижней части ультра-
звукового интерферометра, применявшегося Ше-
раттом и Гриффитсом [1924] для измерения ско-
рости звука в газах при температурах, дости-
гающих 2000° С. Излучаемые кварцем Q ультра-
звуковые волны попадают в графитовую трубку
К; в трубке находится отражатель 7?, также гра-
фитовый, перемещение которого может быть изме-
рено. Длина волны определяется обычным ме-
тодом, по максимальной реакции на излучатель.
Нагревание трубки К осуществляется электри-
ческим током; напряжение подводится к концам
трубки. На фиг. 354 показан только нижний
электрод В, выполненный в виде массивного
Фиг. 354. Интерферометр для измерения ско-
рости звука при высоких температурах.
алюминиевого блока, снабженного водяным
охлаждением и соединенного гибкими проводами Ь
с клеммами А. Охлаждающий змеевик S экра-
нирует нижнюю часть прибора от теплового
излучения. Тепловая изоляция боковых стенок
осуществляется при помощи ряда отражающих ме-
таллических цилиндровой. Все устройство заклю-
чено в водяную рубашку W. Для измерения тем-
пературы служит оптический пирометр; призма Р
позволяет наблюдать внутренность графитовой
трубки; для этого кварцевый излучатель Q сдви-
гается в сторону. Вспомогательный цилиндр Н
с перемещающимся в нем отражателем R' по-
зволяет одновременно измерять скорость звука
при комнатной температуре.
Пользуясь этим устройством, Шератт и Гриф-
фитс определили теплоемкость СО по измерен-
ной скорости звука в интервале температур
§ 3. Скорость звука в газах
313
1000—1800° Си получили хорошее совпадение
с величинами, рассчитанными на основании
спектроскопических данных.
Ходж [891] описывает интерферометр для
измерений при давлениях до 100 атм, подобный
изображенному на фиг. 269.
Особое внимание следует уделять механи-
ческой конструкции ультразвуковых интерферо-
метров, предназначенных для измерения ско-
рости звука в газах на частотах, превышающих
Фиг. 355. Ультразвуковой интер-
ферометр для измерений в газах при
очень высоких частотах.
1 мггц. Поскольку скорость звука в газах (за
исключением гелия и водорода) равна несколь-
ким сотням метров в секунду (см. табл. 58), то
длины волн на этих высоких частотах по порядку
величины составляют несколько десятых мил-
лиметра. Ввиду этого следует обеспечить чрез-
вычайно плавное и в особенности строго посту-
пательное перемещение отражателя.
В качестве примера на фиг. 355 показан про-
дольный разрез интерферометра, построенного
Стюартом [1998]. Измерительным сосудом служит
толстостенная металлическая трубка А, в кото-
рой при помощи очень точного микрометрическо-
но винта перемещается металлический цилиндр 7?,
служащий отражателем. Кварцевый стер-
жень D соединен с отражателем 7? ходовым вин-
том (не изображенным на фиг. 355). Трубка А
закрыта сверху кварцевым излучателем Q; его
позолоченные полированные поверхности служат
электродами. По краю кварцевой пластинки
оставлена непокрытой узкая полоска, позволяю-
щая проверять оптическим путем при помощи ко-
лец Ньютона параллельность поверхностей излу-
чателя и отражателя. Для устранения излучения
звука с обратной стороны позади кварца излу-
чателя на расстоянии четверти длины волны
расположен неподвижный отражающий диск В.
Для обеспечения газонепроницаемости исполь-
зованы томпаковые сильфоны 7\ и Т2. Метал-
лические крышки Мт и М2, закрывающие силь-
фоны, жестко соединены друг с другом при по-
мощи трех металлических стержней G. К нижней
крышке М2 прикреплены отражатель R и соеди-
ненный с ходовым винтом кварцевый стержень/).
Такая конструкция обеспечивает постоянство’
объема газа, а следовательно, и постоянство
давления в интерферометре при перемещении
отражателя /?. Внутри газоподводящей трубки С
проходит провод Е к верхнему электроду кварца.
Интерферометр может быть целиком погружен
в термостат и допускает измерения при темпера-
турах до 500° С.
Пользуясь таким устройством, Стюарт [1998]
выполнил измерения скорости звука в воз-
духе, углекислом газе и водороде при различных
давлениях на частоте 3,885 мггц с точностью да
0,2—0,5%. Введя небольшие усовершенство-
вания, Жмуда [4529] обнаружил при помощи
такого интерферометра дисперсию звука в азоте
в диапазоне 3 мггц.
В новой работе Д. Стюарта и Е. Стюарта-
[4178] описывается электрическое устройство для
автоматической записи интерферометрических
кривых. Там же проводится детальное обсуждение
возможных источников ошибок.
Описания ультразвуковых интерферометров
для измерения в газах имеются, кроме того,
в работах Аллемана [96], Эйкена с сотрудниками
[574,577], Фитцпатрика [2802], Иттербека с со-
трудниками [964, 967—969], Овербека и Кендалла
[1480], Пенмана [1551], Петралья [3745], Пиль-
майера с сотрудниками [1585,2053], Рейлстоуна
[1655] и Рида [1697].
314
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
В работе Гринспана и Томпсона [2925, 4740]
описан интерферометр с двумя кристаллами
^частота 11 мггц) и с автоматической регистра-
цией для измерения скорости звука в газе,
построенный по принципу, описанному в § 1,
п. 2 этой главы.
Для устранения прямой электростатической
наводки от излучателя на приемник звуковые
колебания передаются от излучающего кварца
в интерферометр через длинный стержень, так
что при перемещении приемника суммарное рас-
стояние между излучателем и приемником из-
меняется лишь на малую часть своей величины.
Для устранения чисто акустических помех при-
емный кристалл защищен рядом концентри-
ческих трубок.
Мейер [3553] описывает очень интересный
интерферометр, предназначенный для измерений
в физическом практикуме дисперсии и погло-
щения звука в углекислом газе; в нем применены
излучатель и Приемник, построенные по прин-
ципу Зелла (см. гл. II, § 3).
Отметим здесь, что ультразвуковой интерферо-
метр может служить весьма удобным прибором
для контроля чистоты газа или состава газовой
•смеси. Действительно, если пропускать газ через
интерферометр и установить отражатель на
таком расстоянии от излучателя, чтобы ток че-
рез гальванометр был минимальным, то при из-
менении состава газа, проходящего через интер-
ферометр, а следовательно, и при изменении ско-
рости звука произойдет изменение тока, которое
сможет, например, привести в действие реле.
На этом принципе можно построить прибор,
•способный отмечать присутствие нескольких про-
центов водорода в воздухе и тем самым преду-
преждать о наличии взрывчатой газовой смеси.
Ясно, что установка отражателя на расстоянии
в несколько Х/2 позволяет значительно увеличить
чувствительность установки. Действительно, чем
больше расстояние между излучателем и отра-
жателем, т. е. чем большее число полуволн
укладывается на этом расстоянии, тем меньшие
изменения скорости звука требуются для того,
чтобы расстроить резонанс и привести в действие
прибор (см. также [3007, 3138, 4326, 4327]).
Наряду с интерферометрами, в которых из-
мерения осуществляются путем перемещения от-
ражателя, применяются также устройства с фик-
сированным, расстоянием между излучателем и
^отражателем. Принципиальная схема интерферо-
метра подобного типа описана в § 1, п. 2 настоя-
щей главы; благодаря отсутствию каких-либо
подвижных частей такой интерферометр особенно
удобен для измерений зависимости скорости звука
от температуры или от давления. Более подробное
описание конструкции таких приборов приве-
дено у Хергета [830], Хаббарда и Цартмана
[940, 2200] и Квигли [1650].
Расстояние D между излучателем и отража-
телем в момент разонанса связано с длиной вол-
ны к выражением
Р = Л +	,
где п—целое число и А—постоянная величина,
зависящая только от к и констант, характе-
ризующих установку и в основном определяемых
непоршневым характером колебаний кварца (о
характере звукового поля см. также § 1, п. 2
настоящей главы). Постоянную А можно опре-
делить только из опыта.
Фиг. 356. Ультразвуковой интерферометр с фиксиро-
ванным расстоянием между излучателем и отражателем.
Для исключения этой постоянной А можно
воспользоваться установкой, в которой кварц
излучает ультразвук сразу обеими своими поверх-
ностями в две камеры разной длины. На фиг. 356
дан продольный разрез такого интерферометра,
описанного Бендером [227]. В качестве излу-
чателя применен круглый кварцевый диск Q,
закрепленный в трех точках по окружности
(см. фиг. 116). Электродами служат фланцы обеих
камер А и~В, отстоящие на 0,1 мм от поверхности
кварца. Обе половины корпуса интерферометра
изолированы друг от друга слюдяной проклад-
кой С. Скрепление обеих частей корпуса осу-
ществляется рядом металлических зажимов
с изолирующими прокладками (на фиг. 356 они
не показаны); резиновое кольцо G обеспечивает
§ 3. Скорость звука в газах
315
газонепроницаемость устройства. Подача и вы-
пуск исследуемого газа производятся через труб-
ки 7?! и Т?2. Весь интерферометр может быть
погружен в масляную баню с электрическим
нагреванием.
Поскольку можно считать, что постоянная А
имеет одинаковую величину для обеих камер, то
имеют место равенства
Dz — А 4~и2-2 ,
которые после вычитания дают
О2 Di = (п2	~2=п~2 •
Значение п определяется с точностью до цело-
численной аддитивной постоянной, которую мож-
но найти, зная приближенное значение скорости
звука для какой-либо температуры. Тогда можно
получить длину волны К и при из-
вестной частоте f определить ско-
рость звука. Подробности можно
найти в оригинальной работе.
Недавно Боргнис [25051 дал
теорию интерферометра с постоян-
ной длиной пробега (см. гл. III, §3).
В интерферометре с постоянной
длиной пробега длина стоячих волн,
возникающих между излучателем и
отражателем, может быть измерена,
согласно Ричардсону [1724—1726],
при помощи перемещаемой прово-
лочки, подогреваемой электриче-
ским током. Согласно сказанному
в гл. III, § 2, такая проволочка
является измерителем скорости
частиц, и, следовательно, при ее
помощи находятся положения пуч-
ностей скорости стоячей волны.
Матта и Ричардсон [3527] описы-
вают применение такого интерфе-
рометра для ' измерений в парах
органических веществ.
Для избежания ошибок при интерферометри-
ческих измерениях следует иметь в виду приве-
денные выше (§ 1, п. 2 настоящей главы) ука-
зания-, относящиеся к измерению скорости звука
в жидкостях. Как показали работы Пильмайера
[1569] и Джаткара [990], при измерениях в газах
особенно часто возникают так называемые сател-
литы. О причине возникновения этих сателлитов
см. § 1, п. 2 настоящей главы. На кажущуюся
(но не подтвержденную) зависимость скорости
звука в газах от интенсивности указал Пиль-
майер [1572].
Донати [2708] показал, что при помощи тенево-
го метода также удается осуществить прецизион-
ное измерение длины волны, а значит, и скорости
звука в бегущей волне в воздухе. На фиг. 357
показано примененное им чрезвычайно остро-
умное оптическое устройство. В фокусе вогну-
того зеркала помещена ртутная лампа высо-
кого давления L, изображение которой отбрасы-
вается вогнутыми зеркалами М2 и М3 на щель S,
находящуюся в фокусе вогнутого зеркала ТИ4.
Параллельный пучок света, отраженный от зерка-
ла Л14, пересекает под прямым углом звуко-
вую волну, излученную кварцем Q, и падает на
вогнутое зеркало М5. Расстояние между зерка-
лами ТИ4 и ТИ5 равно сумме их фокусных рас-
стояний. Поэтому пучок, отраженный от зеркала
ТИ5, снова отразится от /И4 в виде параллельного
пучка и вторично пересечет звуковой пучок
в противоположном направлении; затем он отра-
Фиг. 357. Оптическая схема установки для измерения длины волны
бегущих звуковых волн в воздухе.
зится от зеркала Л15 и 7Иб и попадет на диа-
фрагму В, которая как раз целиком перекрывает
изображение щели. Диффрагированный же зву-
ковой волной свет, проходящий мимо диа-
фрагмы, создает на экране А неподвижное изо-
бражение звуковой волны, которое может быть
сфотографировано и промерено. В качестве
источника звука Донати применил кварцевую
пластинку, вырезанную по Штраубелю (см.
гл. II, § 5, п. 2) и совершающую колебания по
316
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
толщине на собственной частоте 400 кгц. При
помощи описанной установки Донати нашел для
скорости звука в атмосферном воздухе при 0° С
значение 331,507 м/сек.
Метод визуализации бегущих звуковых волн
при помощи освещения искрой, описанный
в гл. III, § 4, п. 2, также позволяет производить
измерение скорости звука в газах [941]; он имеет
особое значение при измерениях скорости звука
в газовых потоках с целью определения скоро-
стей потока, а также в горячих газах—с целью
определения температуры (см. гл. VI, § 3, п. 3).
Бёммель [293, 294] применил чисто оптический
метод измерения скорости звука в газах на
частотах выше 1—1,5 мггц. Как мы уже упоми-
нали выше, интерферометрические измерения на
столь высоких частотах весьма затрудняются
тем, что ввиду сильного поглощения образование
стоячих волн возможно только при очень малых
расстояниях между излучателем и отражателем.
Кроме того, при сравнительно большой длитель-
ности таких измерений в результате поглощения
происходит сильное нагревание газа, что приво-
дит к возникновению температурных градиентов
как вдоль звукового пучка, так и между звуко-
вым пучком и окружающей средой. Для избе-
жания этих затруднений Бёммель использовал
при своих измерениях явление диффракции
света на ультразвуке; на применявшихся им
высоких частотах угол диффракции для спектров
первого порядка достаточно велик.
Нередко выяснение зависимости скорости зву-
ка от частоты представляет больше интереса, чем
нахождение абсолютной величины скорости; в
этом случае можно возбуждать кварц одновре-
менно на нескольких частотах, например на
основной частоте и на третьей или пятой
гармонике (см. гл. II, §5, п. 2). Сфотографировав
одновременно диффракционные спектры, соответ-
ствующие этим частотам, можно затем измерить
отношение расстояний между ними. При малых
углах отклонения расстояния между спектрами
пропорциональны частотам, поэтому при отсут-
ствии дисперсии отношение расстояний между
спектрами равно отношению частот.
Если скорость звука зависит от частоты, то
отношение расстояний между спектрами изме-
няется. При измерениях на частотах 951, 2853
и 4755 кгц в СО2, О2, N2, Аг и в воздухе Бёммель
определял отношения расстояний между спек-
трами с точностью 1—2°/00.
Импульсный метод измерения скорости звука,
нашедший широкое применение для жидкостей
и твердых тел, использовался до сих пор для
измерения скорости звука в газах лишь в отдель-
ных особых случаях. Так, Барретт и Суоми [23871
описывают «акустический термометр» для изме-
рения температуры воздуха в метеорологии.
Согласно формуле (264), скорость звука про-
порциональна корню квадратному из абсо-
лютной температуры Т. Для сухого атмосфер-
ного воздуха справедливо соотношение
с = 20,067Т1/2 м/сек.	(270)
Таким образом, температура воздуха может
быть определена путем измерения скорости звука.
Простой расчет дает
/ = (3,126- 10~3с2 - 273) °C.	(271)
Импульсное устройство, примененное Барреттом
и Суоми для измерения скорости звука, рабо-
тает следующим образом. Пьезоэлектрический
излучатель посылает ультразвуковые импульсы,
принимаемые кристаллическим приемником у
расположенным на расстоянии d от излучателя.
Принятые ультразвуковые импульсы усилива-
ются и выпрямляются; полученные прямоуголь-
ные импульсы используются для управления
первичными ультразвуковыми импульсами. Та-
ким образом, создается совершенно определен-
ная частота f следования импульсов, опреде-
ляемая временем пробега звуковой волны, т. е.
расстоянием d и скоростью звука с, а также
временем задержки т в электрических цепях:
В установке авторов измерительный участок
составлял всего 40 см. Преимуществами подоб-
ного акустического термометра являются: не-
зависимость от каких бы то ни было явлений
теплового излучения, искажающих показания
обычных термометров; практически мгновенное
измерение, поскольку нет нужды учитывать
длительность каких-либо процессов установле-
ния; возможность осуществления измерений на
больших высотах в атмосфере, поскольку ча-
стота следования импульсов легко может быть
передана на наземную станцию с помощью ра-
диосвязи.
В работе Ригга [3865] измерение времени
пробега ультразвуковых волн было использо-
вано аналогичным способом для определения
температуры горячих газов. Обычные методы
измерений здесь затруднены ввиду необходи-
мости внесения ряда поправок для получения
усредненной температуры газа. В качестве ис-
точника звука Ригг применил искровой проме-
жуток. Пьезоэлектрический приемник, настроен
на частоту 50 кгц. Индикатором служит элек-
g 3. Скорость звука в газах
317
тронно-лучевая трубка с радиальным отклоне-
нием, причем луч описывает полную окружность
за точно известное время. При использованном
расстоянии между излучателем и приемником
(оно может доходить до 6 м) устройство юсти-
руется таким образом, чтобы отклонения луча,
вызываемые излучаемым и принимаемым им-
пульсами, в точности совпадали друг с другом
при температуре 0° С. Тогда при повышении
температуры принимаемый импульс приходит
несколько раньше и соответствующий отброс
луча смещается по шкале экрана в направлении
против часовой стрелки. Точность измерений
оценивается в ± 3% (см. также патент Чезаро
и Харриса [2625]).
3.	Результаты измерений скорости звука
в газах. Дисперсия скорости звука
Подробный разбор многочисленных измере-
ний скорости ультразвука в газах вышел бы
далеко за рамки данной книги. Поэтому мы
Таблица 58
СКОРОСТЬ ЗВУКА, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ
СКОРОСТИ И ОТНОШЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ
РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОВ
Вещество	t, °C	С, м/сек	&c/&t, м/сек • град	X
Азот		0	334	0,6]	1,40
Аммиак		0	415		1,315
Аргон 		0	319	0,56	1,668
Бромистый водород . .	0	200		
Водород (обычный) . . .	0	1284	2,2	1,408
Водород (тяжелый) . . .	0	890	1,6	
Воздух 		0	331	0,59	1,402
Гелий 		0	965	0,8	1,66
Двуокись серы ....	0	213	0,47	1,29
Закись азота^		0	263	0,5	1,292
Иодистый водород . . .	0	157		
Кислород		0	316	0,56	1,396
Метан		0	430		1,31
Неон			0	435	0,8	
Окись азота		10	324		1,39
Окись углерода ....	0	338	0,6	1,4
Светильный газ ....	0	453		
Сероводород 		0	289		1,34
Углекислый газ ....	0	259	0,4	1,299
Фтористый кремний . .	0	167		
Хлор		0	206		1,41
Хлористый водород . .	0	296		1,41
Этан		10	308		1,2
Этилен ........	0	317		1,25
Таблица 59
СКОРОСТЬ ЗВУКА, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ
СКОРОСТИ И ОТНОШЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ
РАЗЛИЧНЫХ ПАРОВ
Вещество	t, °C	С, м[сек	Ьс/М, м/сек •град	X
Ацетон		97,1	239	0,32	1,106
	134	251		1,106
Бензол 		97,1	202	0,3	1,089
	134	213		1,084
втор-Бутиловый спирт 	 тргт-Бутиловый	134	215		1,074
спирт 	 Виниловый эфир ук-	134	180		1,172
сусной кислоты (винилацетат) . . .	134	203		1,076
Водяной пар ....	134	494		1,329
н-Гексан 		134	199		1,168
Диметиловый эфир .	25	246	0,39	1,162
	97,1	274		1,14
Дипропиловый эфир	97,1	194J		1,338
Дихлорэтан . .	.	97,1	181	0,24	1,094
	134	190		1,091
Диэтиловый эфир . .	97,1	206	0,3	1,066
	134	217		1,065
Изопропиловый спирт	97,1	255	0,4	1,316
	134	270		1,328
Метиловый спирт . .	97,1	335	0,46	1,197
	134	352		1,197
Метилциклогексан . .	134	185		1,055
Пентан		134	220		1,067
н-Пропиловый спирт	134	244		1,095
Сероуглерод ....	97,1	220		1,235
Хлористый метилен	97,1	204	0,24	1,181
	134	213		1,161
Хлороформ		97,1	171	0,24	1,187
	134	180		1,172
Циклогексан ....	97,1	191	0,3	1,059
	134	202		1,058
Четыреххлористый				
углерод			97,1	145		1,110
	134	153		1,109
Этилметилкетон . . .	134	223		1,076
Этиловый спирт. . .	97,1	269	0,4	1,114
	134	284		1,12
Этиловый эфир ук-				
сусной кислоты (этилацетат) . . .	97,1	189	0,27	1,076
	134	199		1,048
318
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
рассмотрим здесь только важнейшие данные,
указав на обзоры Кнезера [3286], Номото [3656,
3657] и Петралья [4942].
В табл. 58 приведены значения скорости
звука в различных газах, а также соответствую-
щие температурные коэффициенты. В послед-
нем столбце приведено отношение удельных
теплоемкостей х, рассчитанное по найденной
скорости звука.
Согласно Харди и Пильмайеру [781, 1584],
наиболее вероятное значение скорости звука
в сухом воздухе при 0° С по существующим
в настоящее время данным равно с=331,45±
±0,05 м/сек (см. также Пильмайер [1577]).
В табл. 59 собраны значения скорости
звука и температурного коэффициента для раз-
личных паров по измерениям Джаткара [993—
1000] (см. также работы Рейлстоуна [1655]
и Томпсона [2061]).
Фиг. 358. Зависимость скорости звука от давления
для углекислого газа в критической области.
Хергет [830, 831] исследовал зависимость
скорости звука отравления для углекислого га-
за при давлениях от 5 до 98 атм и температурах
от 28 до 38° С и для этилена при давлениях от
35 до 75 атм и температурах от 9,7 до 23° С.
Результаты его измерений для углекислого газа
приведены на фиг. 358. В критической области
кривые изменения скорости звука имеют острый
минимум; точные измерения в этой области
дают разброс в крутизне этих кривых, но не
в значении скорости звука. Ниже критической
точки минимумы скорости звука получаются
при значениях давления и температуры, отве-
чающих кривой испарения. Как уже было пред-
сказано Эйкеном1), выше критической точки
значения давления и температуры, соответ-
ствующие минимуму скорости звука, лежат на
продолжении той же кривой (см. также [933]
и измерения на высоких частотах Шпаковского
[1983]).
Согласно измерениям Андерсона и Дельсассо
[2318], на частоте 572 кгц минимальное значение
скорости звука в углекислом газе составляет
141,6 м/сек\ оно достигается при критической
температуре 31,5° С и при давлении 73,55 атм»
несколько превышающем критическое давление.
Ниже критической температуры результаты из-
мерения колеблются неопределенно между
значениями скорости, отвечающими соответствен-
но жидкой и газообразной фазам; эти значения
равны 208 и 179 м/сек при 29° С.
Дальнейшие измерения скорости звука в га-
зах вблизи критической точки выполнили Чи-
новет и Шнейдер [4651]—в Хе, Иттербек
с сотрудниками [3107]—в О2, Ar, N2, Н2 и Не,
Клинг, Николини и Тиссо [3280] —в С5Н12,
Нури [3666, 3667, 4901]—в СО2, N2O и С2Н6,
Парбрук и Ричардсон [3720]—в СО2 и С2Н4
и Шнейдер [4007, 4008]—в SF6. В табл. 60
приведена сводка данных Иттербека [3107] для
измеренных скоростей звука в различных га-
Таблица
СКОРОСТЬ ЗВУКА в НЕКОТОРЫХ ГАЗАХ,
НАХОДЯЩИХСЯ в ЖИДКОМ И ГАЗООБРАЗНОМ
СОСТОЯНИЯХ, ПРИ ОДИНАКОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
Газ	t, °К	СЖ’ м/сек	сг, м/сек	Сж/СГ
о2		90,3	917,7	177,7	5,16
	86,5	938,3	173,5	5,41
	82,8	966,8	171,3	5,64
	78,4	1007,6	106,8	6,04
Аг ..... .	85,8	857,0	169,0	5,05.
	84,0	875,0	167,5	5,22я
N2			79,2	848	177	4,79’
	78,4	856	177	4,84
	78,0	859	176	4,8&
	71,9	940	171	5,50'
Н2		20,4	1128	362	3,13.
	19,9	1140	355	3,21
	18,6	1174	340	3,45
	17,2	1210	320	3,78
Не			4,2	181	104	1,74
	3,8	198	102"	1,92
х) Е и с к е п, Phys. Zs., 35, 708 (1934)-
§ 3. Скорость звука в газах
319
зах, находящихся в жидком и газообразном
состояниях при одной и той же температуре;
отношение сж/сГ, которое теоретически (см.,
например, Киттель [1049]) должно равняться
отношению ЫЬСЪ., где L—расстояние между
центрами двух смежных молекул, Лсв.—длина
свободного пробега, достигает наименьшего
значения для Н2 и Не.
Зависимость скорости звука от давления
в воздухе, азоте, гелии и водороде при. высоких
Фиг. 359. Зависимость скорости звука от давления
водороде и гелии.
давлениях была исследована Ходжем [891] (см.
также [935]); результаты его измерений приве-
дены на фиг. 359. .
Новые измерения скорости звука в интер-
вале температур от —78 до 4-200° С при давле-
ниях до 70 атм были выполнены при помощи
интерферометра с двумя кристаллами Шнейде-
ром и Тиссеном [4009]; целью измерений было
нахождение зависимости от давления второго
вириального коэффициента и отношения тепло-
емкостей. Недавно Лакам [4825] выполнил из-
мерения скорости звука в азоте при давлениях
до 1150 атм. Лакам и Нури [4826] сообщают
об измерениях в чистом аргоне при давлениях
до 950 атм\ скорость звука растет линейно от
значения 331 м!сек при давлении 91 атм до
значения 700 м/сек при давлении 919 атм.
Измерения скорости звука при давлениях
1—0,01 атм и очень низких температурах
в О2, Н2, N2 и СО2 произведены Иттербеком
и Маринсом [971, 972], в NH3—Иттербеком
и Лауверсом [970], в СО, D2 и воздухе—Иттер-
беком и Донинком [968, 969] и в О2, Аг и D2—
Иттербеком и Пемелем [978, 979]. Эти работы
позволили, в частности, определить второй ви-
риальный коэффициент для этих газов. Изме-
рения скорости звука в воздухе и в СО2 при
комнатной температуре и давлениях до 0,02 атм
производились также Пумпером [1645].
Целый ряд работ посвящен вопросу о темпе-
ратурной зависимости скорости звука. Квигли
[1650] на основании своих измерений в сво-
бодном от углекислого газа сухом воздухе и в ме-
тане при температурах 90—273° К
дает следующие формулы:
для воздуха
с2-3,007 • 10~2Т2 +
+ 3,8762- 102Т + 806 +
4-1,8043- Ю5?'1- 2,0364- 107ТЛ
для метана
с2 = 6,6176- 102Т +
4-1,0016- Ю6?'1- 1,3846- 108Т'2.
Измерение скорости звука и
парах пропилена в интервале
температур 0—217° С было вы-
полнено Телфейром [2050] для
определения температурной за-
висимости теплоемкости при по-
стоянном объеме.
воздухе, азоте, Шератт и Гриффитс [1924]
при помощи описанной в п. 2
настоящего параграфа установ-
ки измерили скорость звука в окиси угле-
рода в интервале температур 1000—1800° С и оп-
ределили на основании этих измерений теп-
лоемкость данного газа. Иттербек и Вермелен
[983], а также Иттербек и Тис [982] провели
измерения для легкого и тяжелого водорода
при температурах от комнатной до —210° С.
Иттербек и Тис произвели измерения в том же?
интервале температур также и для гелия и неона.
К некоторым другим работам Овербека^и
Кендалла [1480], Овербека и Вилера [1481],
Пенмана [1551] и Уорнера [2115], которые за-
нимались исследованием зависимости дисперсии
в СО2 от температуры, а также к аналогичным'
работам Эйкена с сотрудниками [569, 570, 572,
573, 577, 1142] мы еще вернемся ниже.
Влияние на скорость звука магнитного поля,
направленного перпендикулярно к звуковому
пучку, было исследовано Иттербеком и Марин-
сом [971] для О2, Н2 и N2 и Иттербеком и Тисом
[980, 981] для О2 и NO. Ни в одном из случаен
не было обнаружено измеримого эффекта; в
то же время оказалось, что поглощение звука
320
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
падает с увеличением напряженности магнит-
ного поля (см. § 4, п. 3 этой главы).
Мы уже упоминали в гл. III, § 3, что в 1925 г.
Пирс [1588] путем интерферометрических из-
мерений обнаружил увеличение скорости звука
в СО2 при повышении частоты. Его измерения
дали для частоты 42 кгц скорость 258,8 м/сек,
для частоты 98 кгц скорость 258,9 м/сек и для
частоты 206 кгц скорость 260,2 м/сек. Класси-
ческая теория распространения звука не дает
объяснения этому интересному явлению, истол-
кование которого требует учета внутримолеку-
лярных процессов.
Как известно, в общем случае молекулы мно-
гоатомного газа могут иметь, помимо трех посту-
пательных и трех вращательных степеней сво-
боды, еще множество внутренних колебательных
степеней свободы. Согласно теореме кинетиче-
ской теории газов о равномерном распределении
энергии по степеням свободы, при термодинами-
ческом равновесии все степени свободы, участ-
вующие в обмене кинетической энергии, обладают
в среднем одинаковой энергией, равной у kT
(k—постоянная Больцмана, Т—абсолютная тем-
пература). При этом по мере увеличения числа
степеней свободы отношение удельных теплоем-
костей газа уменьшается. При распространении
звуковой волны в многоатомном газе в пучностях
давления происходят периодические изменения
давления; тепловая энергия, выделяющаяся при
сжатии, распределяется как по внешним степе-
ням свободы, так и по внутренним, соответствую-
щим собственным колебаниям молекул. Легко
видеть, что для возбуждения этих колебаний
требуется некоторое время; поэтому при достаточ-
но быстром изменении давления, т. е. при частоте,
превышающей некоторое значение, они более
не будут возбуждаться. В этом случае распрост-
ранение звука происходит так, как если бы не-
возбужденных степеней свободы вообще не су-
ществовало и, следовательно, газ обладал бы
большим значением отношения удельных тепло-
емкостей. Согласно формуле (265), скорость зву-
ка должна при этом увеличиваться. Замечательно,
что это явление было предсказано Лорентцом1)
уже в 1880 г.
Теория дисперсии звука с учетом вязкости
и теплопроводности газа дана в 1928 г. Герцфель-
дом и Райсом [855]. Позднее Буржен [317—320],
Кнезер [1062], Рутгерс [1775], Ричардс [1714,
т) Н. A. Lorentz, Les equations du mouvement
des gaz et la propagation du son suivant la theorie cineti-
que des. gaz. Arch, neerl. sci. exact, natur., 16, 1 (1880).
Фиг. 360. Зави-
симость от времени
величин, опреде-
ляющих состоя-
ние, при быстром
сжатии.
1715] и Розе [1752] разработали, пренебрегая
влиянием вязкости и теплопроводности, анало-
гичные, более или менее наглядные теории этого
явления.
В дальнейшем мы в основном будем придер-
живаться представлений Кнезера, согласно ко-
торым мгновенное сообщение газу энергии при
сжатии можно представить себе примерно сле-
дующим образом (фиг. 360). Суммарная сообщен-
ная энергия АВ вызывает в
первую очередь увеличение
внешней энергии Еа (энергии
поступательного движения
молекул) до уровня, пре-
восходящего соответствующее
равновесное значение. Затем
начинается постепенное умень-
шение внешней энергии Еа
до равновесного значения,
причем часть энергии перехо-
дит на внутренние степени
свободы. Объем газа V изме-
няется в соответствии с изме-
нением полной энергии, в то
время как давление р в основ-
ном определяется внешними
степенями свободы (энергия
Еа), противодействующими
уменьшению объема и воспринимающими теплоту
сжатия. Чем быстрее происходит сжатие, тем
меньше сжимаемость газа, т. е. тем больше его
сопротивление уменьшению объема; в результате
уменьшения сжимаемости скорость звука при
увеличении частоты должна увеличиваться.
Выпадение некоторых степеней свободы из
распределения энергии при распространении зву-
ка означает уменьшение эффективной теплоем-
кости, поскольку сообщение данного количества
энергии обусловливает теперь большее увеличе-
ние поступательной энергии молекул, т. е. тем-
пературы газа. Пусть Е—полная энергия, Еа—
поступательная, или внешняя, энергия молекул
газа, а Ег—вся остальная энергия, распределен-
ная по внутренним степеням свободы; тогда
где Cv—нормальная молярная теплоемкость
при постоянном объеме, соответствующая воз-
буждению всех степеней свободы, а Сса и Cvi
соответственно молярные теплоемкости при по-
стоянном объеме внешних поступательных и внут-
ренних колебательных степеней свободы. Ясно,
что при повышении частоты, когда, согласно
нашим представлениям, колебательные степени
§ 3. Скорость звука в газах
321
свободы не возбуждаются, удельная теплоемкость
Cv уменьшается до значения Сш.
Согласно (264), скорость звука определяется
формулой
Но Ср — CV=^R; следовательно,
Отсюда следует, что уменьшение Cvi до
нуля при повышении частоты должно вызвать
увеличение скорости звука до значения
R
Cva
(273)
Вводя в выражение (272) частоту звука (фак-
тическое выполнение расчетов увело бы нас за
рамки этой книги, поэтому мы отсылаем читателя
к оригинальным работам Кнезера [1062] или
Рутгерса [1775], а также к обзору Гроссмана
[33]), получаем следующие дисперсионные фор-
мулы для скорости звука и отношения тепло-
емкостей:
cv 4- <о2у2Сиа
Cv + oi2y2Cva
Cl + ^C2a *
(274)
(274a)
Здесь у обозначает среднюю продолжительность
жизни кванта энергии, т. е. промежуток времени
между переходом поступательной энергии в квант
внутримолекулярной энергии и его обратным
переходом в поступательную энергию. Введение
понятия продолжительности жизни кванта впол-
не обосновано, поскольку обмен энергии между
внешними и внутренними степенями свободы
носит квантовый характер. Иногда через у обо-
значают также время установления, или время
релаксации, и определяют эту величину уравне-
нием
C^ = C^(l-e“z/Y),	(275)
где Cvi—полная теплоемкость внутренних коле-
бательных степеней свободы, —эффективная
теплоемкость колебательных степеней свободы
при изменении температуры газа в течение весьма
короткого промежутка времени t (см. также § 4,
п. 3 этой главы и особенно фиг. 369).
21 л. Бергман
Легко убедиться, что при со—»0, т. е. на низких
частотах, формула (274) принимает вид

это—та же формула, что и полученная выше для
случая распространения звука без учета внутри-
молекулярных процессов. При со —> со скорость
звука стремится к своему верхнему предельному
значению.
Из двух последних выражений получаем
C^i
+^
Up
(276)
Отсюда можно, например, по предельным
значениям скорости звука найти теплоемкость
колебательных степеней свободы Cvi и тем са-
мым определить, какие степени свободы обус-
ловливают дисперсию.
Фиг. 361. Дисперсия звука в угле-
кислоте.
На фиг. 361 изображена зависимость квад-
рата скорости звука в СО2 от lg f (кривая дис-
персии). Кружками обозначены эксперименталь-
ные значения с. Из рассмотрения кривой видно,
что для СО2 при 1g/==5,89, т. е. при / = 788 кгц,
колебательные степени свободы совершенно не
принимают участия в адиабатическом измене-
нии состояния.
При частоте
<277)
[ uva
кривая дисперсии имеет точку перегиба. Это
соотношение позволяет определить величину у.
По дисперсионной формуле можно рассчитать
наклон кривой дисперсии в точке fw:
|-£Ш =V2FTL- = 4-(c”~co)- <278)
I (1g 03) lw Р	2
322
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
При наличии кривой дисперсии, построенной по
достаточному количеству экспериментальных
точек, наиболее простой метод нахождения fw
заключается в проведении на высоте (с^> — с20)
прямой, параллельной оси f. Пересечение этой
прямой с кривой дисперсии и дает искомую точ-
ку fw. Если известны с0 и Ссо, то, зная какую-
нибудь пару значений f и с, можно найти fw,
пользуясь выражением
2	2
& =	•	(279)
с2 —с0
Это выражение получается путем исключения у из
(277) и (274).
Кроме Кнезера, теорию дисперсии звука дал
также Рутгерс [1775]. Подобно Эйнштейну [550],
давшему теорию дисперсии звука в диссоции-
рованных газах, он рассматривает газ, в котором
распространяется звуковая волна, как смесь двух
газов— возбужденного и обычного. Рутгерс при-
ходит к той же дисперсионной формуле, что и
Кнезер (см. также [1067]).
Позднее этим вопросом занимался Буржен
[317—320], а также Сакстон [1810, 1812]; очень
упрощенный вывод дан у Генри [828а]. Марине
[1286] предложил упрощенную теорию дисперсии
звука, а Сакади [1786] исследовал влияние теп-
лопроводности на дисперсию звука.
Во всех этих работах учитывается лишь один
вид колебаний и соответственно только одно
характерное время установления. Ричардс [1714,
1715] и Розе [1752] разработали теорию диспер-
сии для газов, имеющих 3 и 5 внутренних степе-
ней свободы с различными внутренними энергия-
ми и с различными временами релаксации. Сюда
же следует отнести новую работу Шефера [1840]
о дисперсии звука при наличии нескольких соб-
ственных колебаний. В работе показано, что даже
незначительные отклонения эксперименталь-
ной кривой дисперсии от обычной кривой прос-
тейшего типа позволяют определить отношение
времен установления для отдельных собствен-
ных колебаний. Более подробное рассмотрение
этих чрезвычайно интересных работ завело бы
нас слишком далеко. Приведенные и приводимые
ниже соображения достаточно ясно показывают,
что измерения скорости звука в газах позволяют
делать заключения о важных внутримолекуляр-
ных процессах (см. также Кнезер [3286—3288],
Колер [3304], Номото [3656, 3657, 3661] и Бейер
[4600]).
Выше уже упоминалось об определении вре-
мени установления у. Зная у, можно вычислить
постоянные &01 и &10, характеризующие статисти-
ческую частоту перехода кванта поступательной
энергии (0) в квант вращательной или колеба-
тельной энергии (1) или наоборот. Квантовая
статистика дает следующее соотношение между
числом возбужденных молекул п± и числом невоз-
бужденных молекул и0:
- IT = ki0ni - k0in0’	(280)
другими словами, величины 1/&01 и 1/&10 представ-
ляют собой средние промежутки времени, в тече-
ние которых молекула находится соответствен-
но в нормальном и возбужденном состояниях.
Время установления у связано с &01 и &10 выра-
жением х)
<28|>
При термодинамическом равновесии, т. е.
при dnJdt — Q, справедливо соотношение
21 =	= fe-hVo/hTt	(282)
По «ю
где k—постоянная Больцмана, Т—абсолютная
температура, h—постоянная Планка, f—коэф-
фициент вырождения газа, v0—собственная ча-
стота осциллятора. Из этого соотношения и из
выражения (281) можно рассчитать значения &01
и &10. Наконец, введя вероятность эффективных
соударений как отношение числа эффективных
соударений к общему числу соударений, полу-
чим исходя из кинетической теории газов вероят-
ности Р10 и Р01 возбуждения и уничтожения одно-
го кванта (при одинаковых молекулах газа):
Г) _ ^10
^10 - а
и
(283)
откуда
a = ^(4^)1/2(l+ST),
где d—диаметр молекулы с молекулярным ве-
сом М иЗ—постоянная молекулярного притяже-
ния Сутерленда. Величины Z01 и Zlo, обратные Р01
и Р10, показывают, сколько в среднем требуется
соударений для образования или уничтожения
одного колебательного кванта. Двайер [539] пред-
ложил оптический метод определения Z10 по
Х) Поскольку обычно	то £10^^01 и Y МОЖНО
практически положить равным 1/&10, т. е. равным про-
должительности жизни возбужденного колебательного
кванта.
£ 3. Скорость звука в газах
323
спектрам поглощения. Численные значения d и S
для различных газов приведены, например, в
работах Эйкена и Беккера [572].
В качестве примера возьмем углекислый газ,
в котором Пирс впервые обнаружил дисперсию
звука. Первые точные измерения в СО2 были
произведены Кнезером [1061, 1063]. Как показа-
ли эти измерения, скорость звука остается пра-
ктически постоянной при частотах ниже 100 кгц\
на более высоких частотах скорость звука увели-
чивается примерно на 4% и на частоте, превыша-
ющей 1000 кгц, снова принимает постоянное зна-
чение. В области дисперсии скорость звука уве-
личивается примерно на 1,6% на октаву. Измере-
ния Валлмана [2111] и Эйкена и Беккера [570,
572] дают для времени установления при тёмпе-
ратуре 18° С и давлении 760 мм рт. ст. значение
5,7-10~6сек. Отсюда следует, что для перехода
поступательной энергии в квант колебательной
энергии требуется округленно 670 000 соударений,
в то время как обратный переход в энергию по-
ступательного движения происходит уже после
Z1q=51 000 соударений. Теплоемкость внутренних
степеней свободы, выпадающая на высоких ча-
стотах, согласно Кнезеру и Цюльке [1080], равна
Cvi = 1,765.
Линейная молекула углекислого газа имеет
две одинаковые вращательные степени свободы,
полностью возбужденные уже при комнатной
температуре, а также три колебательные степени
свободы, соответствующие одному поперечному
и двум продольным типам колебаний. Из этих
двух последних одно колебание совсем не воз-
буждается при комнатной температуре, а другое
обусловливает очень малую долю теплоемкости,
равную всего 0,142. Спектроскопические исследо-
вания в инфракрасной области показали, что
поперечное колебание соответствует значению
Cvi = 1,690; это хорошо совпадает с данными, по-
лученными при опытах с ультразвуком. Отсюда
ясно, что именно прекращение возбуждения попе-
речного колебания обусловливает увеличение
скорости звука (см. также работы Эйкена, Мюке
и Беккера [576] и Кнезера [1064]).
Здесь следует еще раз отметить, что все
приведенные выше рассуждения относятся лишь
к тому случаю, когда уменьшение теплоемкости
и обусловленное им увеличение скорости звука
определяется только одним типом квантового
перехода. В принципе каждому собственному
колебанию молекулы должна соответствовать
своя область дисперсии, причем отдельные об-
ласти могут перекрываться. Однако, несмотря
на многочисленные попытки ряда исследователей,
в частности Эйкена и его сотрудников [569, 575,
577, 1142], до настоящего времени не удадрс^-
экспериментально обнаружить подобного род^
ступенчатой кривой дисперсии. По мнению Эйкену
[575], не исключается, что различным собствен-
ным колебаниям (например, в СО2 или в« N2Q2).
соответствуют различные числа соударений
Однако весьма вероятно, что уже после нескольт-
ких соударений происходит выравниваниеко-
лебательной энергии между различными вида-
ми колебаний (даже если отношение собственных
частот составляет 1:2, и, следовательно, удается
наблюдать лишь величины, связанные с числом
соударений, соответствующим частоте наиболее
легко возбуждаемого колебания.
Бушману и Шеферу [393] удалось, повысив
точность ультразвукового интерферометра, опре-
делить время установления различных собствен-
ных колебаний в газах СО2, NH3, N2O и (СН3)2О
по незначительным отклонениям эксперименталь-
ной кривой дисперсии от кривой обычного типа.
Эти исследования показали также, что колебания,
вызываемые соударением, происходящим в напра-
влении оси молекулы, возбуждаются легче, чем
колебания, для возбуждения которых требуется
удар, перпендикулярный к оси.
В ал лман [2111], Рей л стоун и Рийардсон [ 1656],
а также Эйкен и Беккер [572] исследовали
зависимость времени установления теплоемкости,
обусловленной колебаниями, от давления в СО2
и показали, что у обратно пропорционально дав-
лению. Следовательно, согласно формуле (274),
понижение давления вдвое и удвоение частоты
должны одинаково изменять скорость звука. Это
обстоятельство существенно с точки зрения тех-:
ники измерений, поскольку оно позволяет - пс^
строить всю кривую дисперсии, используя только
одну частоту и изменяя лишь давление газа-
Расчет зависимости скорости звука в много-
атомном газе от давления выполнил Пусат
[3813].
Температурная зависимость дисперсии звука
в СО2 исследована Эйкеном и Беккером [572]^
Иттербеком и Маринсом [974], Пильмайером ш
Байерсом [1583], Овербеком, Кендаллом и Виле-
ром [ 1480, 1481]. Критический обзор всех этих из-!
мерений приведен у Пил ьмайера [1579]. Посколь-
ку при повышении* температуры теплоемкость,
обусловленная колебательными степенями сво-.
боды, увеличивается, величина Coo Cq, т. е. ди с-,
Персия скорости звука, также растет при повыше-
нии температуры. Это показано на фиг. 362,
где кружки соответствуют экспериментальным!
данным, полученным различными авторами*:
В чистом углекислом газе число соударений, не-
обходимое для одного квантового перехода
21 *
324
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
ют колебательной степени свободы, уменьшается
примерно в 4 раза при повышении температуры
от —32 до 4-145°.
Овербек и его сотрудники [1480, 1481] отме-
чают, что подобного рода измерения при высо-
ких температурах требуют соблюдения особых
предосторожностей, поскольку выделение следов
какого-либо постороннего газа из каких-нибудь
Фиг. 362. Температурная зависимость с0
и соо для углекислоты.
частей прибора может привести к искажению
результатов измерений. Как это будет показано
ниже, наличие даже следов посторонних газов
значительно изменяет величину дисперсии зву-
ка в газе.
В настоящее время при помощи ультразвука
исследована дисперсия звука в следующих газах:
CF4 [398], (СН3)2О [393], СН3С1 [4943], СН3СНО
[92, 93], СН4 [569], С2Н4 [3662], СО [227, 1924],
COS [569], С12 [570, 572, 1894], Н2 [1079, 1706,
1707, 1723, 1999, 2000, 2111], N2 [227, 2111],
NH3 [393, 1543, 1994, 3677], NO [227], N2O [393,
574, 577, 1080], SO2 [4944]. В диапазоне ча-
стот 65—1480 кгц дисперсия звука не была обна-
ружена ни в N2, ни в Н2, что находится в согла-
сии с теоретическими соображениями (см., на-
пример, [1758]).
Только в последние годы Стюарту [1999]
й Родсу [1706, 1707] удалось обнаружить дис-
персию звука на высоких частотах также и в во-
дороде. При этом использовался интерферометр,
показанный на фиг. 355. Жмуда [4529] нашел
также дисперсию порядка 3% в азоте; точка
перегиба кривой дисперсии лежит около
220 мггц/атм.
На фиг. 363 приведена кривая дисперсии
обычного водорода при комнатной температуре.
Аналогичные кривые получаются как для чистого
Фиг. 363. Дисперсия звука в водороде.
параводорода, так и для смесей равных частей
орто- и параводорода, а также для дейтерия
[4173—4175]. Рассчитанная по кривым диспер-
сии энергия колебательных степеней свободы,
исчезающая на высоких частотах, в точности
отвечает энергии вращательных степеней свобо-
ды. Тем самым было впервые экспериментально
показано, что время установления вращательных
колебаний имеет конечную величину (согласно
Стюарту, время релаксации равно 1,7-10~8 сек.;
расчет времени релаксации приведен у Марин-
са [3483]); это позволило изучать акустическим
методом возбуждение вращательных степеней сво-
боды при соударениях молекул.
Измерения Талера [4245, 4246] показали, что
дисперсия порядка 7% наблюдается и в кисло-
роде, в области 53 мггц/атм', дисперсия вы-
звана также релаксацией вращательных колеба-
ний с временем 5,24-10~9 сек.
Наконец, следует еще упомянуть об измере-
ниях дисперсии звука в парах. После того как
Рейлстоун [1655] обнаружил дисперсию в парах
бензола и сероуглерода, Джаткар и Лакшми-
нарайанан [1000] произвели исследования в парах
бензола, «-гексана, хлороформа, сероуглерода,
различных спиртов, простых и сложных эфиров.
Ламберт и Раулинсон [3373] произвели далее
многочисленные измерения в парах органических
веществ; дисперсия была обнаружена только
в парах бензола, циклопропана и этана. Недав-
ние измерения Чжена [2629 а] подтвердили нали-
чие дисперсии в парах бензола, обусловленной
выпадением поступательных степеней свободы.
£ 3. Скорость звука в газах
325
Измерения скорости звука в перегретом водя-
ном паре были произведены Вудберном [4462].
В связи с указанными в § 1, п. 3 и в § 2, п. 3
этой главы фактами большей скорости звука
в жидком Г{Ш>дихлорэтилене по сравнению с соот-
ветствующим трсшс-соединением и примерно
удвоенным поглощением в ^ar-соединениях по
сравнению с/пржс-соединениями Сетт, Бусала и
Хаббард [3069, 5020] исследовали дисперсию уль-
тразвука в парах этих веществ при температуре
32° С и при давлениях 12—250 мм рт. ст. Для
паров обоих веществ были найдены по две обла-
сти дисперсии: одна общая область, при f/p =
= 3,5 мггц!атм и область при 30 мггц/атм для
^с-соединения и соответственно область при
90 мггц/атм для транс-соединения. Максимумы
молекулярного поглощения для ^нс-соединения
имеют место при 3,44 и 28,7 мггц/атм, а для
транс-соединения—при 3,46 и 84 мггц/атм.
Весьма важные результаты дали измерения
дисперсии звука в газовых смесях, в частности
в случае малых количеств примеси. Впервые та-
кие исследования были осуществлены Ричардсом
и Ридом [1713, 1718, 1723] в С2Н4 с примесью
Ar, Не, N2 и Н2. Позднее Эйкен с сотрудниками
[569, 572, 574, 577, 1142, 1143] особенно тща-
тельно исследовали дисперсию в Cl2, СО2, N2O,
СН4 и COS с примесью различных посторонних
газов. Иттербек с сотрудниками выяснили вли-
яние Н2, D2, Н2О и D2O на скорость звука в СО2
[976], а также исследовали скорость звука в сме-
сях Аг—Не, Ar—Н2, Н2—Не[967],Н2—N„ Н2—
—О2, Н2—СО, Не—N2, Не—О2 [3113], в особенно-
сти при низких температурах. Теоретическое рас-
смотрение этой проблемы дано в работах Ива-
неску [984], Патата и Бартоломе [1543] и Со-
колу [4126]. Обзор вопросов кинетики реакций,
относящихся к этой области, приведен у Эйкена
[567].
На фиг. 364 показано увеличение отношения
теплоемкостей х в зависимости от lg(f/р) (f—часто-
та звука в гц, р—давление газа в атм) для слу-
чая СО2. Как видно из рассмотрения графиков,
примесь Ne и Аг не оказывает никакого влияния
на кривую дисперсии, тогда как добавление
Н2, СН4, Не, НС1 и Н2О вызывает более или
менее значительное перемещение кривой в сто-
рону высоких частот. Так, например, в чистом
СО2 при lg(/7p)=5,3 (что соответствует частоте
200 кгц) колебательные степени свободы оказы-
ваются полностью выключенными. Добавление
5% Не обусловливает заметное уменьшение отно-
шения теплоемкостей, а добавление 14,1% НС1
приводит теплоемкость к статическому значению.
Аналогичное явление наблюдается при добав-
лении С12 и NO2. Добавление активных посто-
ронних газов приводит к уменьшению времени
установления: наличие реакционно-способных
молекул постороннего газа при известных усло-
виях существенно снижает сравнительно боль-
шое число соударений, необходимое для перехода
Фиг. 364. Дисперсия звука в углекислоте с посто-
ронними примесями при комнатной температуре.
/—чистая СО2+Ne+Ar, Z/—СО2+5 % Не, III—СО2+ 11,3 % СН4,
/V—измерения Кнезера (О)» V—СО2 + 5,7%Н2 VI — СО2+
+ 12,3% Н2, VII-СО2+ 14,1 % НО, V777 —СО2+2,8 % Н2О.
энергии от колебательных степеней свободы.
Говоря другими словами, наличие молекул
постороннего газа существенно уменьшает про-
должительность жизни колебательных квантов.
В табл. 61 приведены числа соударений Z10,
Таблица 61
ЧИСЛО СОУДАРЕНИЙ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ КВАНТОВОГО
ПЕРЕХОДА ЭНЕРГИИ КОЛЕБАНИЙ ОТ МОЛЕКУЛЫ ОСНОВ-
НОГО ГАЗА ПРИ 2 0° С
Основной газ Добавленный газ	С12	n2o	со2
	34 000	—	—.
Без примеси	j	—	7 500	—•
	-—	—	50 000
N2		43 000	—	—
Ar 			> 32 000	33 000	47 000
Не		900	1 000	2 600
н2		780	650	300
D2		—	400	—
со		230	3 600	—
сн4		190	840	2 400
NH3		—	450	—
НС1		120	—	130
н2о		—	105 	105
326
Глава IV. Измерение скорости; и поглощения звука в жидкостях и газах
необходимые для квантового перехода энер- гий колебаний от молекулы основного газа при	
комнатной температуре (по измерениям дисперсии ультразвука Эйкена и Кюхлера [575]).	
	Таблица 62
ЗАВИСИМОСТЬ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ	
В СО2 ОТ ХАРАКТЕРА ДОБАВЛЕННОГО ПОСТОРОННЕГО ГАЗА ПРИ КОМНАТНОЙ	
ТЕМПЕРАТУРЕ	
	Время
Газовая смесь	установления,
	10“б сек.
со2—со2		11,6
СО,—Не		0,84
со2—cd4		0,46
СО2—Ne		0,23
СО2-СН4		0,17
СО2—D2		0,084
СО2-Н2		0,029
со2—р2о		0,0098
СО2-Н2О		0,0058
В табл. 62 приведены значения времени
установления у для СО2 при наличии различных
посФбронних газов при комнатной температуре
*(йо измерениям Иттербека и Маринса [974]).
Как Видно из этих данных, активирующее влия-
ние легких молекул постороннего газа значи-
тельно превышает влияние тяжелых молекул.
При повышении температуры время установле-
ния уменьшается для всех смесей газов, кроме
С02—Н2 и СО2—D2, что следует также и из
теоретических соображений.
К аналогичным результатам пришли Валл-
ман [2111], изучивший дисперсию звука в СО2
при наличии примеси посторонних газов, и Мет-
тер *[1349, 1350], исследовавший вероятность
перехода колебательной энергии при соударении
молекулы СО2 с молекулой парообразной воды,
СО, NO и N2 и показавший, что вероятность
обмена энергии при соударении тем больше,
чем больше тепловой эффект реакции, возмож-
ной между соударяющимися частицами.
‘ Пильмайер, Сакстон и Телфейр [1574, 1585,
1586] исследовали дисперсию звука в СО2 при
добавлении различных количеств паров воды;
сюда же относится теоретическая работа Сек-
стона [1811].
 Дисперсию звука в этилене и ее изменение
при добавлении Н2 и D2 исследовал Ричардс
[1716].
Атмосферный воздух также является газовой
смесью. Недавно весьма точными измерениями
Энер, Гэбриш и Хаббард [2744] обнаружили
в сухом воздухе, свободном от СО2, дисперсию
порядка 5% при 100 мггц/атм. Как и следовало
ожидать, дисперсия лежит в области значений
ftp между соответствующими значениями для кис-
лорода и азота. Время релаксации для пере-
хода поступательной энергии во вращательную
составляет для воздуха 2,29-10"9 сек.
Ишии [959], а также Киношита и Ишии
[1046] исследовали скорость звука в воздухе
при различном содержании паров воды в диапа-
зоне частот 288—2890 кгц. Как показали их
измерения, скорость звука в воздухе cf при
парциальном давлении водяных паров е выра-
жается формулой
ct = ct(\-\rAe),
где ct—скорость звука в сухом воздухе, а А—
постоянная, зависящая от частоты; при частоте
730 кгц А =0,00023. Зависимость А от частоты,
повидимому, указывает на дисперсию звука в во-
дяных парах.
Моктар и Ричардсон [1367] также измеряли
скорость звука в воздухе в зависимости от содер-
жания водяных паров. Измерения показали, что
при повышении влажности воздуха скорость зву-
ка сначала быстро увеличивается, затем про-
ходит через максимум, несколько уменьшается
и, наконец, снова возрастает. При этом с повы-
шением частоты максимум перемещается в сто-
рону меньших значений влажности.
Объяснение всех описанных выше явлений
дается в работе Франка и Эйкена [638], которые
показали, что взаимное возмущение электрон-
ных оболочек соударяющихся молекул оказы-
вает чрезвычайно большое, если не решающее,
влияние на частоту перехода энергии от посту-
пательных к колебательным степеням свободы.
Из опыта следует, что возбуждение колебаний
молекулы не всегда определяется массой соуда-
ряющейся с ней молекулы, и, таким образом,
принципы классической механики здесь непри-
менимы. Возбуждение соударяющихся молекул,
не обладающих взаимным химическим сродством
или обладающих им в очень малой степени,
маловероятно, и поэтому влияние соударений на
изменение скорости звука оказывается чрезвы-
чайно малым. Возбуждение может оказаться
в 100 раз более интенсивным, если соударяю-
щиеся частицы способны вступать между собой
в химические реакции, хотя нельзя утверждать,
что при соударениях происходит химический
обмен энергией.
Эйкен и Беккер [572] чрезвычайно наглядно
иллюстрировали описанные выше явления, до-
$ 3. Скорость звука в газах
327
бавляя к хлору в одном случае азот, а в другом
углекислый газ. Углекислый газ оказался при-
мерно в 100 раз эффективнее азота, хотя физи-
ческие свойства этих газов весьма сходны. Далее,
предварительные опыты показали, что изменение
способности смеси С12—СО2 к химической реакции
(например, путем облучения светом) приводит
к заметному изменению скорости звука.
Ричардсон [1727] пытался воздействовать
на дисперсию звука в углекислом газе, облучая
его светом, имеющим частоту собственных коле-
баний молекул (инфракрасным излучением, полу-
ченным от нагретой трубки, заполненной СО2;
длина волны света 4, 8 и 15 pj. Однако в резуль-
тате наблюдалось лишь увеличение поглощения;
в критической области 90—100 кгц дисперсия
оставалась неизменной.
Еще более сложные закономерности наблю-
даются для частично диссоциированных газов.
Задолго до постановки вопроса об изменении
теплоемкости вследствие прекращения возбу-
ждения колебательных и вращательных степеней
свободы в звуковом поле Эйнштейн [550] указал
на то, что в частично диссоциированном газе
должна иметь место дисперсия звука: так, на-
пример, равновесие диссоциации четырехокиси
азота N2O4=2NO2, поскольку оно зависит от
давления и температуры, должно непрерывно из-
меняться в поле звуковых волн, если, конечно,
предполагать, что скорость реакции настолько
велика, что диссоциация может следовать за из-
менениями состояния в звуковой волне. Зелле
[1912] и Грюнайзен и Гёнс [756] (в области слы-
шимых частот до 15 кгц) и позднее Кистяковский
и Ричардс [1048] безуспешно пытались устано-
вить наличие дисперсии звука в N2O4. Лишь
Ричардсу и Риду [1719, 1720] удалось обна-
ружить дисперсию звука вблизи частоты 450 кгц
(см. также [2095]) и рассчитать константу ско-
рости диссоциации для N2O4, оказавшуюся рав-
ной 5,3- 104сек.-1при25оСи 760 ж^рт. ст. Однако,
как особенно подчеркивает Титер [2046], нельзя
пока с уверенностью решить, вызвана ли дис-
персия диссоциацией или обусловлена колеба-
тельными степенями свободы молекул.
Как показали измерения скорости звука
в парах уксусной кислоты в интервале темпе-
ратур 85—115°С (Стротер и Ричардс [2018]),
константа скорости диссоциации при темпера-
турах между 85 и 115° С и при давлении 174 мм
рт. ст. не должна быть ниже 104 сек."1.
Чрезвычайная сложность рассматриваемого
вопроса видна уже из работы Кнезера и Гау-
лера [1077], в которой дается формула для дис-
персии звука в частично диссоциированном газе
при некоторых упрощающих предположениях
и обсуждается ее применение для случая четы-
рехокиси азота. Оказывается, что заметной дис-
персии звука следует ожидать только при рас-
пространении исследований на более высокие
частоты и при понижении давления и темпе-
ратуры. Существующий экспериментальный мате-
риал не позволяет сделать более существенных
заключений.
Дамкёлер [478, 479] воспользовался выска-
занной Нернстом еще в 1910 г. идеей о приме-
нении измерений дисперсии звука для иссле-
дования реакций диссоциации. Он предлагает
использовать измерения скорости звука для коли-
чественного исследования процессов диссоциации
при быстро протекающих газовых реакциях
(например, в горючих газах в области высоких
температур). Для этой цели Дамкёлер выводит
общую формулу для дисперсии звука и рас-
сматривает влияние физических факторов, также
способных вызывать дисперсию и тем самым
приводить к иска-
жениям при иссле-
довании быстрых
гомогенных газо-
вых реакций (см.
также р аботу Мейк-
снера [1340]).
До сих пор мы
полагали, что ди-
сперсия звука в
газах вызывается
только релаксаци-
онными процессами
при переходе энер-
гии от поступатель-
ных к колебательным и
пеням свободы. На фиг. 365 дано схемати-
ческое изображение процесса установления рав-
новесия при термической диссоциации газа по
Кнезеру. Работа, затраченная на сжатие, пре-
вращается сначала в энергию поступательного
движения молекул, происходящего с составляю-
щими, параллельными и перпендикулярными на-
правлению, в котором происходило сжатие. Затеод
часть сообщенной энергии переходит на враща-
тельные степени свободы. Часть всего запаса
энергии тратится на возбуждение внутримоле-
кулярных колебаний, энергия которых, неви-
димому, частично превращается далее в энергию
диссоциации. Если, как это имеет место в NO,
происходит расщепление основного состояния
электронов, то часть энергии идет на заполнение
высших уровней (инверсия спина электронов):
требуемая для этого энергия, невидимому, отби
Электроны
15

J2
Вращение
Колебания
V
Диссоциация
Фиг. 365. Схематическое
представление процесса уста-
новления теплового равнове-
сия.
вращательным сте-
328	Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
рается от поступательных степеней свободы, как
это и показано на фиг. 365. Каждой стрелке
на фиг. 365 соответствует определенное время
релаксации; если эти времена сильно разли-
чаются между собой, то получаются раздель-
ные области дисперсии, что уже отмечалось выше.
Поскольку время релаксации, обозначенное /,
по порядку величины равно времени свободного
пробега молекул, соответствующая область дис-
персии лежит в диапазоне частот 10—100 мггц
и пока еще не наблюдалась экспериментально.
На этих высоких частотах длина звуковой вол-
ны по порядку величины делается равной длине
свободного пробега газовых молекул; при этом
будут испытывать столкновения молекулы, имею-
щие совершенно различные фазы колебания, сооб-
щенного им звуковой волной. Это значит, что
энергия звуковой волны будет преобразовывать-
ся в тепло, т. е. что появится весьма большое
затухание. С этим обстоятельством должна быть
связана и дисперсия скорости звука.
Примаков [1636] попытался рассчитать по-
добную дисперсию скорости звука. Для одно-
атомных газов он получил соотношение
С=СО(1-5,4р) ;
здесь cQ—скорость звука на низких частотах,
а I—длина свободного пробега молекул. Таким
образом, при повышении частоты скорость зву-
ка будет уменьшаться в тем большей степени,
чем более длина звуковой волны приближается
к длине свободного пробега. Примаков указал,
что проверка этого эффекта может быть осу-
ществлена путем понижения давления вместо
повышения частоты. При этом длина звуковой
волны не изменяется, но длина свободного про-
бега растет. Независимо от Примакова, Цянь
и Шамберг [4295] рассчитали скорость звука
в разреженном газе, найдя, что изменение ско-
рости не должно превышать 2%. Однако, как
показали Линдсей1), а также Уленбек и Ван Чжан
(см. [4607]), результаты Примакова и Цяня
и Шамберга ошибочны, поскольку ими были
использованы неправильные значения коэффи-
циентов.
Ввиду этого в последнее время Бойер [4607]
снова занялся этой задачей. Для скорости звука
в одноатомном газе при давлении р, вязкости
и частоте f он нашел следующую формулу:
с = с0(1+В’Ю5^) ,	(284)
где В—постоянная, лежащая между 2,81 и 3,15,.
в зависимости оттого, рассматриваются ли моле-
кулы, по Максвеллу, как упругие шары или
как молекулы с потенциалом Ленарда—
Джонса.
Для проверки формулы (284) Бойер [2524,
4607] произвел на частоте 970 кгц интерферо-
метрические измерения скорости звука в аргоне,
гелии, азоте, кислороде и воздухе, свободном
от СО2, вплоть до давлений 2 мм рт. ст. В иссле-
дованной области давлений скорость звука в ар-
гоне повышается на 27%, в гелии—на 0,6, в кис-
лороде—на 20, в азоте—на 16 и в воздухе—на7%.
Для одноатомных аргона и гелия формула (284)
отлично подтверждается. Аналогичные измере-
ния в разреженном гелии выполнил Гринспан
[2923, 2924], использовавший для этого описан-
ный в п. 2 настоящего параграфа интерферо-
метр с двумя кристаллами.
§ 4.	ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА В ГАЗАХ
1.	Основные сведения о поглощении
звука в газах
Так же как и для жидкостей, классическая
теория дает для поглощения звука в газах при-
веденную в § 2, п. 1 этой главы формулу
“ = (285)
куда входят лишь коэффициент вязкости т], коэф-
фициент теплопроводности /С, скорость звука с,
плотность р и отношение удельных - теплоем-
костей %.
Таким образом, и для газов полное погло-
щение выражается суммой двух частей аг и а£,
обусловленных вязкостью и теплопроводностью.
Приведенная выше формула часто записывается
в виде
(286)
где безразмерная величина К' = (/C/t]CJ выра-
жает зависимость между коэффициентом тепло-
проводности К и коэффициентом вязкости т].
В табл. 63 приведены данные для- ряда газов,
а также вычисленные при их помощи величины
а//2 * * или аг//2 и aj/2.
Рассчитанный Стоксом [2004] коэффициент
поглощения, обусловленный излучением тепла,
2) R. В. Lindsay, Transmission of Sound
Through Air at Low Pressures. Amer. Journ. Phys., 16,
371 (1948).
§ 4. Поглощение звука в газах
329
Таблица 63
ДАННЫЕ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
ДЛЯ-НЕКОТОРЫХ ГАЗОВ ПРИ 20° С
Газ	р, 1 О”3 г/см^	с, 1 04 см/сек	0.1 о о |о II s	1 О	II	wjj&ido ет—01 ‘	а/ -гт- ,10 13 секЯ/см /л
Воздух	1,29	3,43	1,40	1,71	1,94	0,87	0,37
Кислород	1,33	3,28	1,40	1,9	1,90	1,06	0,43
Азот	1,17	3,51	1,40	1,75	1,90	0,92	0,37
Углекис-	1,85	2,68	1,30	1,4	1,63	1,03	0,29
лый газ							
Пропан	1,90	2,48	1,14	0,8	1,3	0,72	0,11
1,24
1,49
1,3
1,3
0,83
выражается формулой
(287)
где q—постоянная, входящая в экспоненциаль-
ный множитель e~qt формулы Ньютона для про-
цесса охлаждения. Этот коэффициент поглоще-
ния настолько мал, что им можно пренебречь
по сравнению с коэффициентами, отвечающими
другим видам поглощения. Так, например, Релей
[1691] показал, что при наличии лишь коэф-
фициента поглощения asf амплитуда звуковой
волны уменьшилась бы вдвое, только пройдя
расстояние 140 км.
Как видно из табл. 63, поглощение звука
в газах, обусловленное теплопроводностью, не
только не пренебрежимо мало, как в жидкостях,
но соизмеримо с поглощением, обусловленным
~ 1
вязкостью. 1ак, например, для воздухау аг-
Далее, оказывается, что величины а//2 для газов
значительно больше, чем для жидкостей; напри-
мер, для воздуха это отношение примерно
в 1600 раз больше, чем для воды на той же
частоте.
Следует отметить также возможное появление
кажущегося поглощения в газе, обусловленного
диффракцией или рассеянием звуковых волн
на молекулах газа, что приводит к расширению
звукового пучка. Соответствующие исследования
в диапазоне частот 80—1000 кгц для звуковых
пучков в воздухе, кислороде и углекислом газе,
прошедших через узкую щель, были выполнены
Моктаром и Скехата [3586, 3587] (см. также
гл. III, § 2). Оказалось, что вне области ано-
мальной дисперсии наблюдаемое рассеяние сов-
падает с теоретически вычисленным; в области
же дисперсии наблюдается значительно большее
рассеяние, приводящее к диффузному расплы-
ванию пучка.
В газовых смесях дополнительное поглощение
может быть обусловлено взаимной диффузией
молекул газа; при этом более легкие молекулы
диффундируют из участков сжатия звуковой
волны в участки разрежения. При этом проис-
ходит необратимый процесс перехода энергии
звуковой волны в тепловую. Теоретическое рас-
смотрение этого процесса дано в работе Рокара
[1742], согласно которому коэффициент погло-
щения aD, обусловленный диффузией, по по-
рядку величины примерно равен az и растет
пропорционально f2 (см. также работы Мейкс-
нера [1340] и Шапошникова и Гольдберга [4993]).
Ф и г. 366. Зависимость коэффициента поглощения
а\2 от давления для азота.
Из формул (285) и (286) следует, что коэф-
фициент поглощения а обратно пропорционален
плотности р газа; следовательно, коэффициент
поглощения уменьшается при увеличении дав-
ления газа. На фиг. 366 дана кривая зависи-
мости коэффициента поглощения ак2 в азоте от
давления при абсолютной температуре 90,14°К
(Иттербек [964]).
В 1911 г., примерно через 40 лет после появ-
ления теории поглощения звука Кирхгофа [ 1047],
Неклепаев [1405] впервые осуществил надежные
измерения поглощения звука в воздухе в диапа-
зоне частот 132—415 кгц. В последующие годы
(до 1932 г.) Пильмайер [1566, 1567, 1570], Гросс-
ман [749, 750] и Абелло [88, 89f произвели
измерения в различных газах. Некоторые резуль-
таты их измерений приведены в табл. 64, где
даны также значения а//2, вычисленные по клас-
сической теории. Измеренные значения для всех
330
Глава IV. ^Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
Таблица 64
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОВ
Газ	Автор	Частота f, кгц	, 10“13 секшем, /2	
			измеренное значение	значе- ние, рас- считан- ное по клас- сиче- ской теории
Воздух . .	Неклепаев	132—145	2,94—3,99	1,24 ;
	Пильмайер	1158—1408	1,67—1,99	1,24 1
	Гроссман	178	2,72	1,24
«2		Пильмайер	655—1219	3,47—1,90	1,78
со2 . . . .	Абелло	512	46,5	1,30
	Гроссман	64	277	1,30
		99	540	1,30
		178	240	1,30
Аг		Абелло	612	0	2,0
газов, за исключением одноатомного аргона, пре-
вышают теоретические значения; например, для
СО2 соответствующее отношение составляет не-
сколько сотен. Кроме того, на основании этих
измерений можно заключить, что в противопо-
ложность требованиям классической теории вели-
чину a If2 никак нельзя считать не зависящей
от частоты.
Прежде, чем перейти к объяснению этих
явлений и к описанию дальнейших результатов
измерений, рассмотрим вкратце методы, разра-
ботанные специально для измерения поглоще-
ния звука в газах.
2.	Устройства для измерения поглощения
звука в газах при помощи ультразвука
Методика измерения поглощения звука в
газах в принципе аналогична методике, приме-
няемой при измерениях в жидкостях. Большин-
ство измерений было выполнено при помощи
ультразвукового интерферометра. Так, Пиль-
майер [1565—1567, 1570] уже в 1929—1930 гг.
подробно исследовал поглощение звука в возду-
хе, СО2 и О2, пользуясь интерферометром Пирса.
Белявская [224] также применяла этот метод
при измерении поглощения в воздухе и СО2.
Как уже упоминалось в § 2, п. 2 этой главы,
Хаббард [928] существенно усовершенствовал
интерферометр Пирса с целью измерения погло-
щения звука. При помощи этого усовершенство-
ванного интерферометра Кертис [473] измерил
поглощение в СО2, в воздухе и в содержащем
примеси гелии.
Как показали Хаббард [924, 925] и Хершбер-
гер [842], изменения параметров электрического
контура, обусловленные акустической реакцией
на излучатель, при измерениях поглощения
можно исключить, электрически компенсируя
изменение механического сопротивления, вызы-
ваемое наличием поглощения,—аналогично ме-
тодике, примененной в интерферометре Хаб-
барда и Лумиса для измерения скорости звука
(гл. III, § 3). Хаббард [924] предлагает осуще-
ствлять компенсацию путем введения и исклю-
чения из колебательного контура некоторой
электрической емкости. , Величина этой емкости
при различных расстояниях между излучателем
и отражателем позволяет вычислить коэффи-
циент поглощения исследуемого газа. Хершбер-
гер [842] включает параллельно излучающему
кварцу некоторое переменное компенсирующее
сопротивление, позволяющее при любом поло-
жении отражателя сохранить постоянное напря-
жение на электродах излучателя. По четырем
значениям сопротивления 7?0,	и 7?3,
соответствующим четырем положениям отража-
теля:
Ц =	±	у ,	=	,
l2 = 2п y = пк,	l3 = (j2n +	~ ,
можно рассчитать коэффициент поглощения а
по формуле
a=4-1arch
(•^1— Rp) R2R3
2 (Т?2 — R3) RqRi
При очень точных измерениях поглощения
необходимо более строго соблюдать полную
плоскопараллельность поверхностей излучателя
и отражателя интерферометра, чем при измере-
ниях скорости звука; ничтожные отклонения
могут вызвать существенные ошибки. Пумпер
[1646] экспериментально установил при изме-
рениях в воздухе, аргоне и гелии, что неодно-
родности звукового поля влияют на результаты
измерения поглощения. Помимо этого, следует
учитывать коэффициенты отражения от отража-
теля и излучателя. Эти коэффициенты были
сначала рассчитаны Хаббардом [928], а затем
впервые измерены Кертисом [473] в воздухе
и в СО2 для металлических отражателей. Полу-
ченные значения оказались существенно меньше
теоретических значений и, кроме того, обнару-
§ 4. Поглощение звука в газах
331
жили частотную зависимость, уменьшаясь при
повышении частоты.
Наблюдаемое расхождение получило объ-
яснение в теоретической работе Герцфельда
[851]. При периодических колебаниях темпера-
туры в газе, в котором распространяется звуко-
вая волна, на границе газ—металл вследствие
«большей теплопроводности металла появляется
температурная волна; несмотря на быстрое зату-
хание температурных волн, возникающие необ-
ратимые потери тепла уменьшают амплитуду
отраженной звуковой волны. При увеличении
частоты эффект возрастает согласно формуле
1—4=aVJ, где у—коэффициент отражения по
амплитуде, а а—постоянная, зависящая от при-
роды газа и равная для воздуха 4,4-10'5, а для
СО2—2,8-10~5. Коэффициенты отражения в раз-
личных газах в зависимости от частоты были
очень точно измерены Аллеманом 196—99] (см.
также работу Стюарта [4176]).
Разумеется, поглощение в газах можно
измерять и при помощи интерферометров с по-
стоянным расстоянием между излучателем и
отражателем, путем изменения либо частоты,
либо, при постоянной частоте, температуры или
давления. Недавно Белл [4597] измерил этим
способом поглощение в различных газах и газо-
вых смесях на частоте 250 кгц.
Все описанные выше методы измерения погло-
щения звука предполагают наличие плоской
звуковой волны. Однако это условие никогда не
осуществляется в полной мере на опыте, на что
уже было указано в § 1, п. 2 настоящей главы.
В частности, чрезвычайно трудно построить
излучатель для более низких частот, диаметр
которого настолько превышал бы длину волны,
чтобы возбуждаемое им поле можно было считать
плоским, хотя бы в непосредственной близости
к излучателю. Чтобы избежать возможных
ошибок, Гроссман [749, 750] пользовался в
качестве излучателя торцевой поверхностью
кварцевых стержней, колеблющихся по длине,
и диафрагмировал излучающую поверхность так,
чтобы излучаемые волны можно было считать
сферическими. Тогда измерение коэффициента
поглощения сводится к сравнению фактического
ослабления силы звука при удалении приемника
от излучателя с ослаблением по закону обратных
квадратов. Пользуясь этим методом, Гроссман
произвел измерения в воздухе, СО2 и SO2.
Позднее Шмидтмюллер [1873] усовершенство-
вал этот метод и применил его для измерения
поглощения звука в кислороде, азоте, углекис-
лом газе и пропане в диапазоне частот 20 —
100 кгц. В качестве излучателя он пользовался
магнитострикционным вибратором, возбуждае-
мым на основной частоте и на высших гармониках;
приемником служил пьезоэлектрический микро-
фон. Леонард [1195] также пользовался анало-
гичной установкой со стержневым магнитострик-
ционным излучателем для измерения поглощения
звука в газах в диапазоне частот 11,3—112 кгц.
Приемником служил миниатюрный микрофон
из сегнетовой соли с рабочей поверхностью
9x9 мм и собственной частотой 45 кгц. Недавно
Паркер, Адамс и Ставсет [3722, 4904] применили
аналогичный метод для измерения поглощения
в газах при пониженных давлениях на частотах
60—70 кгц. Для устранения интерференционных
помех излучатель из сегнетовой соли работал
в импульсном режиме и амплитуда импульсов
измерялась кристаллическим приемником на
разных расстояниях от излучателя.
Как показали Эйкен и Нюман [577], опреде-
ление положения максимума поглощения в
спектре частот, часто необходимое при измере-
ниях дисперсии звука, можно осуществить путем
относительных интерферометрических измерений,
что позволяет не учитывать рассмотренных выше
мешающих эффектов уменьшения отражения,
неоднородности звуковой волны и т. д. За исклю-
чением коэффициента поглощения, все остальные
параметры опыта остаются практически без
изменения, если меняется только давление газа.
Но, как разъяснено выше (§ 3, п. 3 этой главы),
понижение давления равносильно увеличению
частоты. Для определения положения макси-
мума поглощения достаточно отметить в интерфе-
рометре Пирса отклонения гальванометра для
двух положений отражателя, отстоящих друг
от друга на известное число полуволн, и повто-
рить эти измерения при различных давлениях.
В максимуме поглощения отношение двух пока-
заний гальванометра также должно пройти
через максимум. При этом удобно строить график
зависимости отношения показаний гальвано-
метра от 1g (р0/р), гДе Ро—начальное давление.
Описанный метод весьма удобен для определения
времени установления у по измерениям погло-
щения (см. п. 3 этого параграфа).
Кнудсен [1083—1085] описывает очень точ-
ный метод измерения поглощения звука, осно-
ванный на измерении времени реверберации
в замкнутой камере, причем применение камер
различных размеров позволяет разделить эф-
фекты поглощения звука стенками и газом.
Кривые спадания звука, получаемые с большой
точностью при помощи специальной регистри-
рующей аппаратуры, позволяют рассчитать коэф-
фициент поглощения. Поскольку этот метод
332
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
применяется в основном для исследований в
области слышимого звука, мы не станем на нем
останавливаться более подробно.
Кнудсен и Оберт [1093] показали, что погло-
щение в газе можно также рассчитать по плотно-
сти энергии, устанавливающейся в замкнутом
объеме при непрерывной работе излучателя.
Для случая поршневого излучателя коэффи-
циент поглощения выражается следующей фор-
мулой (вывод которой см., например, в [1088]):
-ЖйЖУх
где Р—звуковое давление в камере с объемом V
и внутренней поверхностью F, р—плотность
и с—скорость звука в газе, заполняющем каме-
ру, р—коэффициент поглощения, обусловлен-
ный стенками камеры, функция Бесселя
Фиг. 367. Измерение поглощения звука в газах ре-
верберационным методом.
первого порядка, £=2тс/к, R—радиус излу-
чателя. Индексы 1 и 2 относятся к двум газам,
причем один из них, например газ 1, для которо-
го должны быть известны все данные, служит
эталоном.
Описанный метод применялся Кнудсеном
и Фрике [665, 1088] также и на ультразвуковых
частотах до 130 кгц. На фиг. 367 дан разрез
установки Фрике. В одну из стенок измеритель-
ной камеры К, представляющей собой закрытую
с обеих сторон латунную трубку диаметром
около 20 см, вмонтирован магнитострикционный
излучатель G. Диск F, вращающийся со ско-
ростью 1 об/сек, служит для возможно более
диффузного рассеяния направленного пучка
звуковых волн, создаваемого излучателем.
Пьезоэлектрический микрофон М расположен
на поверхности полого металлического шара,
укрепленного на колеблющемся маятнике Р
(период колебаний около 1 сек., угол отклоне-
ния 60°). Напряжение, развиваемое микрофоном,
подается на гальванометр I через усилитель V
и выпрямитель R.
Поглощение звука в жидкостях может быть
определено различными оптическими методами
(§ 2, п. 2 этой главы); в газах же использование
оптических методов измерения поглощения
сопряжено с известными трудностями.
При получении изображения звукового поля
в жидкостях при помощи диффракции света
наблюдается зависимость абсолютной освещен-
ности от угла диффракции; в газах, помимо этого,
наблюдается еще и относительное уменьшение
освещенности, зависящее от угла между направ-
лением распространения звуковой волны и на-
правлением падающих световых лучей. Подоб-
ного рода явление возможно лишь в том случае,
если на больших расстояниях от излучателя
диффракционное отклонение сильнее, чем вблизи
от него. Причина этого явления лежит в дефор-
мации звуковой волны, частично обусловленной
акустическим ветром, создаваемым колеблю-
щимся кварцем. В газах благодаря большой
скорости акустического ветра этот эффект зна-
чительно больше, чем в жидкостях. Газовые
потоки, сообщая дополнительную скорость зву-
ковой волне, приводят к постепенному иска-
жению ее фронта, порождающему указанные
изменения угловых соотношений.
Несмотря на эти затруднения, Петерсену
[1557] удалось исходя из теоретических сообра-
жений Давида [486] разработать оптический
метод измерения поглощения в газах. Отличие
от методики, описанной в § 2, п. 2 этой главы,
заключается в том, что во время фотографиро-
вания камера, заполненная газом, в котором
распространяется звук, качается на малый угол
вокруг направления диффрагированного света.
Для исключения акустического ветра Петерсен
помещает перед излучателем удлиненный канал.
Пользуясь этой установкой, Келлер [1038]
произвел измерения поглощения в зависимости
от давления в аргоне, азоте, аммиаке и угле-
кислом газе, а также в смеси СО2 и 8%Н2. Ко-
ролев [1114] также применил для измерения
поглощения звука в газах оптический теневой
метод.
Бёммель [294] указал на возможность опре-
деления поглощения звука по полуширине
диффракционных изображений. Как известно,
острота интерференционных максимумов, возни-
кающих при диффракции света на ультразвуке,
уменьшается при увеличении частоты. Это
объясняется тем, что ввиду роста поглощения
при увеличении частоты уменьшается число
и интенсивность определяющих диффракцион-
ную картину «штрихов» (т. е. отдельных звуко-
вых волн) и понижается разрешающая способ-
§ 4. Поглощение звука в газах
333
ность образованной ими решетки, что приводит
к расширению диффракционных максимумов.
Поэтому, зная, например, полуширину первого
диффракционного максимума, можно рассчитать
поглощение звука. Если обозначить через 2h
полуширину первого диффракционного макси-
мума, а через а± его расстояние от центрального
изображения (ввиду малости углов вместо них
можно брать соответствующие расстояния на
экране), то уравнение, из которого можно опре-
делить коэффициент поглощения, будет иметь
вид
2^-аХ _ 4 sjn2 к ai~ h Ц-2 +
-'г	(^4 sin2 тс611 L+ 2^ —4.
Предварительные опыты Бёммеля в СО2 при
/=2853 кгц дали удовлетворительные резуль-
таты.
3.	Результаты измерения поглощения звука
в газах;
молекулярное поглощение звука
Как было указано в п. 1 этого параграфа,
значения поглощения, полученные при измере-
ниях в многоатомных газах, всегда значительно
превышают значения, вычисленные по класси-
ческой теории. Теперь известно, что эти высокие
значения поглощения объясняются внутримоле-
кулярными процессами, и, следовательно, можно
говорить о молекулярном поглощении звука.
Уже из самого факта наличия дисперсии скоро-
сти звука в газе (см. § 3, п. 3 этой главы) следует
существование дисперсионной области повышен-
ного поглощения.
Как было показано выше, причина дисперсии
звука заключается в основном в том, что адиаба-
тические сжатия и разрежения в звуковой волне
настолько быстро сменяют друг друга, что не
успевает устанавливаться термодинамическое
равновесие между возбужденными и невозбуж-
денными молекулами. Для общего обзора возни-
кающих при этом явлений, приводящих к
поглощению звука, воспользуемся следующими
рассуждениями Кнезера [1069].
Пусть температура газа настолько высока,
что происходит полное возбуждение поступа-
тельных и вращательных степеней свободы
молекул, и пусть некоторое число молекул
находится на первом уровне возбуждения коле-
бательных степеней свободы, т. е. энергия их
колебаний соответствует одному кванту. При
мгновенном адиабатическом сжатии, т. е. при
сообщении газу энергии в момент /=/0(фиг. 368)»
происходит немедленное увеличение поступа-
тельной и вращательной энергий; увеличение
же колебательной энергии до значения, соответ-
ствующего новому состоянию равновесия, про-
исходит постепенно (нижняя кривая на фиг. 368).
Фиг. 368. Установление колебатель-
ной энергии при внезапном адиабати-
ческом сжатии в момент /0-
Промежуток времени, за который разность
Д между старым и новым значениями колеба-
тельной энергии уменьшится в е раз, опреде-
ляется временем установления 1/&. Согласно рас-
суждениям, приведенным в § 3, п. 3 этой главы,
l/k^l/k1Q=4, т. е. время установления равно
среднему времени квантового перехода энергии
от поступательной или вращательной степени
свободы к колебательной степени свободы и
обратно. Следовательно, 1/k есть среднее время
жизни колебательного кванта, или, по Кнезеру,
время релаксации. При разрежении процесс
происходит в обратном направлении, и уменьше-
ние энергии колебаний также происходит в те-
чение некоторого конечного промежутка вре-
мени.
При распространении в газе звуковой волны
(для наглядности выбрана прямоугольная форма
волны) разность между полной энергией и коле-
бательной энергией молекул изменяется с тече-
нием времени согласно нижней кривой фиг. 369,а;
эта же кривая дает зависимость давления газа
от времени. Верхняя кривая на фиг. 369, а дает
соответствующие значения объема газа. Из
рассмотрения кривых видно, что давление и
степень сжатия не совпадают по фазе; например,
после первого сжатия окончательное значение
объема сразу устанавливается и остается посто-
334
Глава IV, Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
янным, тогда как давление продолжает умень-
шаться вследствие постепенного установления
величины колебательной энергии. Построенная
по этим двум графикам р, V-диаграмма имеет
вид замкнутой петли (фиг. 369,6) с конечной
площадью, причем направление обхода проти-
воположно движению часовой стрелки. С термо-
динамической точки зрения это значит, что
данный объем газа все время совершает работу
за счет энергии звуковой волны, и эта работа
необратимо превращается в тепло.
Фиг. 369. Давление и сжатие в «прямоугольной»
звуковой волне при неполном установлении равновесия.
Кнезер [1066, 1069] дает следующую формулу
для коэффициента поглощения звука а*,
рассчитанного на одну длину волны [см. форму-
л у (234)]:
*__ itRCy-t &ioc°
~CVa(R + CVa) ^0 + “2 ’
где использованы те же обозначения, что и в § 3,
п. 3 этой главы. Эта формула применима лишь
в том случае, когда заметно возбуждена только
одна колебательная степень свободы. Если
обозначить через <? сдвиг фаз между давлением
и степенью сжатия в звуковой волне, то а* =
= tg<p; отношение мнимой и вещественной
частей скорости звука, которая при наличии
поглощения является комплексной величиной,
равно tg<?. При выводе формулы (288) делается
предположение (оправдывающееся почти для
всех газов), что Cvi=Cv—Сда<С0 и Cvi«COT, так
что можно положить С..^Ст.
Очевидно, максимальное значение коэффи-
циента поглощения а* достигается при круговой
частоте u>m=2ir/m=^10; оно равно
Точке перегиба кривой дисперсии соответствует
частота o>w, связанная с u>m соотношением
(см. § 3, п. 3 настоящей главы)
_ £о _L _£о	_ J_1 Г (Су Ч~ R) Су
т~с„ w Т Со.Суа	(CVa + R)CVa-
(290)
Эта формула позволяет определить среднее время
установления у по величине о)т, полученной
из эксперимента.
Фиг. 370. Теоретические дисперсия
и поглощение звука.
Кнезер [1073] предложил простой метод
графического определения времени релаксации.
На фиг. 370 приведен примерный график
зависимости коэффициента поглощения от 1g со;
полуширина кривой занимает область частот
почти в 4 октавы. Верхняя кривая на фиг. 370
представляет собой рассмотренную выше кривую
Фиг. 371. Дисперсия и поглощение звука
в углекислоте по измерениям Леонарда.
дисперсии. Кривые дисперсии и поглощения
звука в весьма чистом и сухом углекислом газе,
полученные Леонардом [1194] (фиг. 371), ука-
зывают на очень хорошее совпадение теории
с экспериментом.
Согласно теоретической работе Номото [1425],
время установления 1/&, определяемое, по
Кнезеру, кривой фиг. 368, которое мы до сих
§ 4. Поглощение звука в газах
335
пор считали равным истинному времени уста-
новления 1/£10, связано с ним соотношением
(1/й) = (1/й10) (Cw/Q, где Сот и С, имеют смысл,
указанный в § 3, п. 3 этой главы. Поправка Но-
мото дает незначительное смещение кривых дис-
персии и поглощения в сторону меньших частот.
Номото предлагает простой метод вывода уравне-
ний этих кривых.
Резюмируя, можно сказать, что на низких
частотах определяющим является классическое
поглощение звука; для некоторого диапазона
частот, различного для каждого вида газа, погло-
щение возрастает в результате определенных
внутримолекулярных процессов, достигает ма-
ксимального значения и затем при дальнейшем
увеличении частоты снова стремится к значению,
даваемому классической теорией. Впрочем,
величина а^акс не зависит от £10 и может быть
определена по формуле (289) из термодинамиче-
ских данных. Табл. 65, в которой сведены изме-
ренные и рассчитанные Кнезером и Кнуд сеном
[1078] значения а^акс. Для воздуха и кислорода,
показывает прекрасное совпадение теории с экс-
периментом.
Таблица 65
ИЗМЕРЕННЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИ ВЫЧИСЛЕННЫЕ
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА «макс.
В ВОЗДУХЕ И КИСЛОРОДЕ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Газ	Темпе- ратура, °C	Частота, кгц	* амакс.	- 104
			измерен- ное значение	вычис- ленное значение
Воздух ....	20	3	21,7±2	21,8
	20	6	20,6+1	21,8
	20	10	21,1 + 1	21,8
	55	3	41,0+6	39,4
	55	6	44,4+4	39,4
	55	10	35,9+4	39,4
Кислород . . .	20	3	106,0±10	104,0
	20	6	103 ±10	104,0
	55	3	201 ±20	188,0
	55	6	189 ±19	188,0
Помимо Кнезера, теоретическими рассужде-
ниями которого мы в основном пользовались
выше, теорией поглощения звука в газах зани-
мались также Рокар [1738—1741], Герцфельд
[849, 850] и Пемель и Марине [1489]; обзор дан
в работе Кнезера [3286]. Из новых теоретиче-
ских работ следует упомянуть еще работы
Бейера [4600], Колера [3303] иМейкснера [3534].
Следует еще указать, что, согласно сказан-
ному в § 2, п. 6 этой главы, объемная вязкость
может играть известную роль и для газов.
Впервые на это указал Скудржик [4103, 4104];
рассчитанные им для ряда газов значения объем-
ной вязкости существенно превосходят соответ-
ствующие значения сдвиговой вязкости. Однако-
уменьшение объемной вязкости газов начинается
при более низких частотах по сравнению с
жидкостями. Согласно Колеру [3303], наличие-
объемной вязкости в газах может рассматри-
ваться как следствие конечного времени устано-
вления энергетического равновесия для внутрен-
них степеней свободы; при этом обычно часть
объемной вязкости, обусловленная вращательной
энергией, имеет тот же порядок величины, что
и сдвиговая вязкость, а часть, обусловленная
колебательной энергией,—на порядок выше.
Существует много экспериментальных работ
по измерению поглощения звука в газах и в.
газовых смесях; подробный разбор их выходит
за рамки данной книги, поэтому мы ограничимся
рассмотрением наиболее важных результатов.
Иттербек с сотрудниками [977, 982, 983,
3117, 3119] выполнили измерения поглощения
звука в легких газах Н2, D2, Не и Ne в интерва-
ле температур от —200 до +100° С и при давле-
ниях от 0,3 до 1 атм.
Пумпер и Краснушкин [1121, 1646] измери-
ли а для аргона и гелия и получили для этих
газов, в которых релаксационными явлениями
можно пренебречь, слишком высокие значения.
По мнению Халперна [772], это расхождение,
возможно, объясняется флуктуациями плотности
газа; достаточно подробные количественные
расчеты этого явления отсутствуют.
Стюарт [1999] впервые нашел молекулярное
поглощение звука в водороде; оказалось, что
максимум лежит около 10 мггц и а^акс- равно
приблизительно 0,3; это совпадает с теоретиче-
ским значением, рассчитанным по времени
релаксации вращательных колебаний. Впослед-
ствии Цартман [4517] подтвердил эти измере-
ния, воспользовавшись усовершенствованной
интерферометрической установкой; на фиг. 372
приведены полученные им значения а* в зави-
симости от /7р, а также новые данные Е. Стюарта
и Д. Стюарта [4173, 4174]. Сплошная кривая
дает теоретический ход молекулярного погло-
щения, пунктирная кривая—классическое
поглощение.
Келлер [1038] измерил оптическим методом*
поглощение звука в аргоне, азоте и аммиаке;
336
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
только для аргона им было получено значение
а//2, совпадающее с классическим значением
1,9-10-13 сек21см.
Паркер, Адамс и Ставсет [3722, 4913] про-
извели измерения поглощения звука в аргоне,
азоте и кислороде при давлениях 1—10 мм
Ф и г. 372. Молекулярное поглощение звука в во-
дороде.
Сплошная кривая—теоретический ход, пунктир —клас-
сическое поглощение, О —измерения Цартмана, X —из-
мерения Е. Стюарта и Д. Стюарта.
рт. ст. в области частот 60—70 кгц. В то время
как данные для аргона совпадают с результа-
тами классической теории, значения, полу-
ченные для азота и кислорода, указывают на
наличие молекулярного поглощения. Анало-
гичные измерения в различных газах при пони-
женном давлении выполнил недавно Белл [4597].
Уже в 1927—1932 гг. Абелло [88, 89], Гросс-
ман [749, 750], Хаббард [928] и Пильмайер
[1565, 1570] произвели измерения поглощения
звука в углекислом газе; новые и более точные
измерения выполнили Эйкен и Нюман [577],
Фрике [665], Иттербек и Марине [973, 974],
Леонард [1194], Келлер [1038], Энер, Гэбриш
и Хаббард [2744], а также Андерсон и Дель-
сассо [2318] (см. также Верт [4396]). Кроме
того, Фрике [665] измерил поглощение в N2O,
COS, CS2 и SO2, а Кнудсен [1085], Кнезер
и Кнудсен [1078], Кнётцель [1081], Пильмайер
[1567] и Оберст [1447] измерили поглощение
в кислороде. Недавно Талер [4246] установил
наличие в кислороде молекулярного поглощения
звука, обусловленного релаксацией вращатель-
ных степеней свободы, достигающего максимума
при 50 мггц/атм. В § 2, п. 3 этой главы уже
упоминалось о различии частот максимума мо-
лекулярного поглощения в цис- и транс-jw-
хлорэтилене, установленном измерениями Сетта,
Бусала и Хаббарда [3069, 5020].
Следует еще раз отметить, что А1о и <от не
являются константами, характеризующими иссле-
дуемый газ, но зависят от давления и темпера-
туры и сильно меняются при добавлении при-
месей посторонних газов. Последнее чрезвы-
чайно затрудняет сравнение результатов изме-
рений, полученных разными исследователями,
так как не всегда известно, насколько полно
была произведена очистка исследуемых газов
от различных примесей, в особенности от водя-
ных паров.
На фиг. 373 показаны результаты измере-
ний в СО2 Кнудсена и Фрике [1090], подробно
исследовавших зависимость поглощения звука
в газах с линейными молекулами (СО2, N2O,
COS и CS2 от процентного содержания примесей
газов Н2, Н2О, H2S и паров СН3ОН, С3Н7ОН,
С6Н5СН3. Во всех случаях наблюдалась линей-
ная зависимость частоты fm, соответствующей
максимальному поглощению, от процентного
содержания примеси. В табл. 66 приведены зна-
чения смещения частоты fm при добавлении
1% постороннего газа. По величине этого сме-
щения можно рассчитать fm для чистого газа.
Поскольку fm=k10/2^ (см. выше), эти измерения
позволяют оценить также время установления
1/&10 и, следовательно, число Z10 соударений,
Фиг. 373. Смещение частоты мак-
симального поглощения звука в угле-
кислоте вследствие добавки различ-
ных посторонних газов.
1 — н2, 2— Н2О, 3— H2S, 4—СбН5СН3,
5—9Н3ОН и 6—С3Н7ОН. См. также
табл. 66.
необходимых для одного квантового перехода
энергии от колебательной степени свободы основ-
ного газа.
Иттербек с сотрудниками [964, 966, 975,
976] и Эйкен с сотрудниками [569, 577] также
исследовали влияние посторонних газов на по-
глощение звука. Теория поглощения звука в га-
§ 4. Поглощение звука в газах
337
Таблица 66
СМЕЩЕНИЕ ЧАСТОТЫ fm (в кгц) ПРИ ДОБАВЛЕНИИ
1% ПОСТОРОННЕГО ГАЗА
(см. также фиг. 373)
газовых смесях дана в работах Лоулора [1189]
и Буржена [321]; в работе Маринса [1286]
рассмотрено влияние термической диффузии
на поглощение звука в газовых смесях (см.
также Колер [3302]).
Изменение поглощения звука в углекислом
газе при увеличении его влажности исследовали
Пильмайер, Сакстон и Телфейр [1585, 2049]
и Пильмайер и Байерс [1583]. При этом были
получены следующие интересные результаты:
на любой частоте по мере увеличения содержа-
ния водяных паров сначала (при сравнительно
малой влажности) наблюдается резко выражен-
ный максимум, затем, при большей влажности,
наблюдается второй, слабо выраженный макси-
мум поглощения; это заставляет предпола-
гать наличие двух различных времен релак-
сации.
В целом ряде проблем прикладной акустики,
например в вопросах ультразвуковой связи,
особенно важное значение имеет поглощение
звука в воздухе. Впервые оно было измерено
в 1911 г. Неклепаевым [1405] в диапазоне частот
130—400 кгц; источником звука служила пою-
щая дуга (см. гл. II, § 2). Позднее измерения
поглощения в воздухе производились Гроссма-
ном [749], Кнудсеном [1083—1086], Краснуш-
киным [1119, 1120], Моктаром и Ричардсоном
11367], Пильмайером [1565] и Сивианом [1941].
Коэффициент поглощения в воздухе лишь не-
значительно превышает значение, даваемое клас-
сической теорией (см. также табл. 64). Встре-
чающиеся значительные расхождения резуль-
татов, приводимых разными авторами, объяс-
няются большим увеличением поглощения при
наличии в воздухе даже следов СО2 или водя-
22 Л. Бергман
ных паров. В настоящее время наиболее точ-
ным значением коэффициента поглощения счи-
тается полученное Краснушкиным значение
ак2=(225±5)« 10~6 см, откуда а=0,697 см'1
и аД2=1,85-10"13 секшем. В работе Пильмайера
[1580] дан критический обзор значений авозд.,
полученных разными авторами.
Частота f, кгц
Фиг. 374. Коэффициент поглоще-
ния на 1 см в воздухе при температу-
ре 20° С и при различной относи-
тельной влажности.
Кнудсен [1083—1085], Кнезер и Кнудсен
[1078], а также Кнудсен и Оберт [1092, 1093]
исследовали поглощение звука в воздухе в за-
висимости от влажности, пользуясь описанным
выше реверберационным методом; обзор при-
веден у Кнудсена [3290]. Измерения импульс-
ным методом в области частот 22—ПО кгц
в интервале давлений 11—735 мм рт. ст. вы-
полнены Ротенбергом и Пильмайером [3902].
Гопальи [2909] нашел ясно выраженный макси-
мум поглощения в воздухе на частоте 455 кгц
(а*=0,017) при влажности 48%; к тому же значе-
нию привели и измерения Верма [4336] на частоте
1,46 мггц. Измерения зависимости поглощения
в воздухе при добавлении различных количеств
СО2 производил Роджерс [1746, 1747].
На фиг. 374 показаны графики зависимости
коэффициента поглощения по интенсивности
т = 2а от частоты f при различной относительной
влажности и температуре 20° С; на фиг. 375
даны аналогичные графики для различных тем-
ператур при 50% влажности (по Кнезеру [1069]).
Графики показывают быстрый рост поглощения
на больших частотах при повышении темпера-
туры и влажности. На фиг. 375 дана также
вычисленная кривая классического поглощения
^класс., зависящего лишь в незначительной мере
от температуры и ничтожно малого по сравне-
нию с молекулярным поглощением.
До сих пор нельзя дать однозначного объяс-
нения сильного влияния примеси водяного пара
338
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
на время установления колебательной соста-
вляющей теплоемкости и тем самым на зависи-
мость максимального поглощения звука от ча-
стоты. Может быть, здесь имеют место тройные
соударения, при которых одновременное соуда-
рение колеблющейся молекулы О2 с двумя моле-
кулами Н2О облегчает переход энергии из коле-
бательной формы в поступательную или вра-
щательную энергию. С другой стороны, не
исключается, что аномальное действие Н2О на
поглощение звука обусловлено теоретически воз-
можной реакцией О24-2Н2О=2Н2О2 (см. в § 3,
п. 3 этой главы соображения Франка и Эйкена).
Фиг. 375. Коэффициент поглоще-
ния на 1 см в воздухе при .относи-
тельной влажности 50% и при раз-
личных температурах.
Недавно Сивиан [1941] измерил поглоще-
ние звука в О2, N2, а также в смесях О2—N2
и О2—N2—СО2, по составу соответствующих
воздуху. И здесь полученные значения коэф-
фициента поглощения в чистых газах и в смесях
оказались примерно в 1,5 раза больше значе-
ний, даваемых классической теорией; добавле-
ние же больших количеств СО2 и водяных паров
обусловливает значительное увеличение погло-
щения.
Наряду с молекулярным поглощением во
влажном воздухе, наблюдающемся лишь при
наличии в воздухе воды в виде паров, наличие
воды в виде тумана вызывает дополнительное
поглощение, обусловленное водяными каплями.
Как показали более старые качественные
опыты Альтберга и Гольцмана [104] по погло-
щению звука дымами на частотах 5—22 кгц,
наличие в газе мелких частиц, например, в слу-
чае тумана или вообще аэрозоля сильно увели-
чивает поглощение. Теория этого явления,
примыкающая к более ранним работам Релея,
была дана впервые Севеллом [1918] в связи
с вопросом о распространении слышимого звука
в тумане. Предполагая, что взвешенные части-
цы не принимают участия в колебании газа,
Севелл вывел следующую формулу для допол-
нительного коэффициента поглощения, обусло-
вленного наличием частиц:
+	(291)
Ver 1 с 1 9 с4 у ’ v 7
где п—число частиц радиуса г, р—кинематиче-
ская вязкость, (о=2 тг/—круговая частота и с—
скорость звука. Первые два члена в скобках
соответствуют потерям, .обусловленным вязко-
стью; третий член отвечает ослаблению звука,
обусловленному рассеянием звуковых волн на
частицах. Пока размеры частиц малы по срав-
нению с длиной звуковой волны, главную роль
в ослаблении звука играет трение о взвешенные
частицы периодически обтекающего их газа,
влияние же рассеяния пренебрежимо мало.
Лайдлер и Ричардсон [1169] эксперимен-
тально исследовали на частотах 42, 98 и 695 кгц
поглощение звука в дымах стеариновой кислоты
и окиси магния, а также в аэрозоле, получен-
ном распылением порошка ликоподия в воздухе.
Для ликоподия, споры которого обладают весь-
ма стабильной величиной (2г^5р>), получено
удовлетворительное согласие с теоретической за-
висимостью поглощения звука от концентрации
частиц.
Как упоминалось выше, формула (291) при-
годна только для случая, когда частицы не
принимают участия в колебаниях газа. Однако
по мере уменьшения размера частиц это условие
нарушается. Легко видеть, что потери на трение
зависят от степени участия частиц в колебаниях
газа, которое может быть выражено отношением
амплитуды колебания частиц Хр к амплитуде
колебания газа Хд. Брандт, Фройнд и Гидеман
[358—360] вывели следующую формулу, опре-
деляющую в первом приближении обусловленный
трением частиц коэффициент добавочного погло-
щения а' в аэрозоле, содержащем п частиц
радиуса г.на единицу объема:
Здесь b—«подвижность» частиц, определяемая по
формуле Стокса Ь = 1 /(бкуг), ц—вязкость газа,
р—плотность и с—скорость звука. Зависимость
величины Хр/Хд от радиуса частиц г и частоты
звука f рассматривается в гл. VI, § 6, п. 1. Чем
меньше размеры частиц аэрозоля, тем выше
частота, на которой начинается увеличение до-
полнительного поглощения. Недавно Эпштейн
§ 4. Поглощение звука в газах
339
и Кархарт [4696] теоретически рассмотрели по-
глощение звука во взвеси сферических водяных
капель в воздухе как явление диффракции с од-
новременным учетом вязкости и теплопровод-
ности1) .
Наконец, следует упомянуть еще о двух
работах Иттербека и Тиса [980,981], в которых
исследуется влияние магнитного поля, перпен-
дикулярного к направлению распространения
звука, на поглощение в газах. Исследования
в Н2, N2 и NO не обнаружили изменения по-
глощения, тогда как в О2 при наличии магнит-
ного поля наблюдалось уменьшение поглощения,
зависящее как от температуры, так и от дав-
ления. Наибольшее уменьшение поглощения,
равное 31%, наблюдалось при комнатной темпе-
ратуре, давлении 1 атм и напряженности маг-
нитного поля 5900 эрстед; при давлении 0,3 атм
изменения поглощения уже не наблюдалось. При
повышении температуры до 50° эффект сохра-
нялся до более низких давлений. До сих пор
еще не имеется удовлетворительного объяснения
этого явления, дополняющего обнаруженное
КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОГЛОЩЕНИЯ
другими путями явление уменьшения вязкости
газов в магнитном поле1).
Ричардсон [1727] нашел небольшое увели*
чение поглощения звука в углекислом газе при
облучении его инфракрасным светом, прерывае-
мым с частотой, равной частоте собственных коле-
баний газа; причиной здесь, очевидно, является
нагревание газа и связанное с ним повы-
шение энергии колебаний молекул. Ф. Фрай
и В. Фрай [2835] поставили опыты с целью
выяснения возможности использования ультра-
звуковой волны в газе в качестве детектора
падающего модулированного инфракрасного из-
лучения. Они воспользовались интерферометром
с двумя кристаллами с частотой 922 кгц. В чистом
воздухе амплитуда модуляции, измеренная на
приемном кварце, быстро падает при увеличений
частоты модуляции; в смеси же СО2—Н2О, в ко-
торой наблюдается максимальное поглощение,
эта величина практически не зависит от частоты
модуляции инфракрасного излучения. В первом
случае мы имеем дело просто с нагреванием газа
на рабочем участке и с соответствующим измене-
Таблица 67
ЗВУКА для РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОВ
Газ	Темпера- тура, °C	Скорость звука, сек	Частота f, кгц	Давление, атм	a/f2, 1 0~13 секшем		аЛ2, 1 0~4 см		аЛ 	. 104	Автор
					эксп.	| теорет.	эксп.	| теорет.	эксп.	| теорет.	
Ar		20	321	4250	1	1,9	1,9	1,95	1,95	259	259	Келлер
He		17,5	997	598,9	0,99	2,96	0,52	29,4	5,2	177	31	Иттербек, Марине
Ne		19	450	304,4	0,65	5,82	1,87	11,8	3,8	79,8	25,7	Иттербек, Тис
H2		19,9	1329	598,9	1	3,58	0,17	60,5	2,9	280	13,5	Иттербек, Марине
O2		19,6	327	598,9	0,99	1,68	1,68	1,8	1,8	32,9	32,9	Иттербек, Тис
n2		19,9	349	598,9	0,97	1,35	1,39	1,65	1,7	28,4	29,1	Иттербек, Тис
co2		16,6	277	304,4	0,98	27,1	1,44	20,7	1,1	228	12,1	Иттербек, Марине
co		18,7	349	304,4	0,85	5,78	1,47	7,05	1,8	61,4	15,7	Иттербек, Марине
NO		16,3	334	598,9	0,95	1,83	1,56	2,05	1,75	36,7	31,3	Иттербек, Тис
х) Следует отметить в этой связи работу В. В. Вла-
димирского «К теории распространения звука в дисперс-
ных системах» (Научный сборник студентов МГУ, Физи-
ка, вып. X, кн. 2, 1939)Прим. ред.
х) См. Н. Senftleben, Н. Gladisch, Der
EinfluB eines magnetischen Feldes auf die innere Reibung
von Gasen, Ann. d. Phys. (5), 30, 713 (1937); M. T r a u t z,
E. Eros ch el, Die Anderung der inneren Reibung von
paramagnetischen Gasen im Magnetfeld, Ann. d. Phys.
(5), 22, 223 (1935).
22*"
340	Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах
нием длины звуковой волны, что связано с из-
вестной инерцией процесса; во втором случае
изменяется состояние возбуждения молекул, а
вместе с тем и молекулярное поглощение. Про-
должение этих опытов, находящихся в началь-
ной стадии, должно представить интерес и для
исследования инфракрасных лучей.
Кудрявцев [3337] нашел, что при облучении
ультрафиолетовым светом поглощение звука
в воздухе несколько уменьшается.
В заключение этого раздела приведем табл. 67,
в которой даны коэффициенты поглощения
а//2, ак2 и аХ для ряда газов. Значения, напеча-
танные жирным шрифтом, непосредственно изме-
рены авторами, которые указаны в последнем
столбце таблицы; остальные значения рассчи-
таны на основании этих данных. Теоретические
значения вычислены по классической теории
(см. п. 1 этого параграфа). Все значения зату-
хания, приведенные в таблице, относятся к спа-
данию амплитуды (см. примечание на стр. 273).
Большое поглощение звука в углекислом газе
было использовано недавно Кейделем [3241,
3245] для определения с медицинскими целями
содержания углекислого газа в воздухе, выды-
хаемом человеком. Протекающий через неболь-
шую измерительную камеру воздух пронизы-
вается звуковым пучком с частотой 57 кгц,
создаваемым хорошо стабилизованным магнито-
стрикционным излучателем. В качестве прием-
ника звука применен настроенный на излучаемую
частоту кристаллический микрофон, напряжение
с которого после усиления подается на реги-
стрирующий прибор. При времени установ-
ления 1,2 сек. точность измерения достигает
примерно 0,5% СО2.
Глава И
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГИХ И ФОТОУПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ
ПРИ ПОМОЩИ УЛЬТРАЗВУКА
§ 1. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
В то время как в жидкостях и газах возможен
только один тип волн, а именно волны сжатия,
т. е. чисто продольные колебания, в твердых
телах, кроме того, могут распространяться еще
поперечные и крутильные колебания, обуслов-
ливающие появление поперечных волн, или волн
сдвига (фиг. 376, а и б). Причина этого явления
в пластине определенной толщины, бесконечно
протяженной в двух других направлениях, по
этим направлениям вместо поперечных волн могут
распространяться волны изгиба; при этом частицы
среды получают смещения, показанные на
фиг. 376, в. Чисто поперечное движение совершают
при этом только частицы, лежащие в средней
а
б
Фиг. 376. Типы волн в твердом теле.
а—продольные волны, б—поперечные волны, в—изгибные волны, г—волны рас-
тяжения.
заключается в том, что в твердых телах, помимо
чистого сжатия или разрежения, могут возникать
и сдвиговые напряжения в результате дефор-
маций сдвига; в обычных жидкостях и газах это
невозможно, так как для них модуль сдвига
равен нулю (см. также гл. IV, § 2, п. 7).
В жидкостях и газах приходится иметь дело
лишь с объемной упругостью; в твердых же
телах наряду с ней появляется упругость формы.
Таким образом, в ограниченной среде характер
возбужденных волн зависит еще и от формы тела,
что часто очень усложняет картину. Например,
плоскости; частицы, лежащие вне ее, испыты-
вают также и продольные смещения. Чисто из-
гибные волны получаются только тогда, когда
длина волны X велика по сравнению с толщиной
пластины d\ практически это условие можно
считать выполненным уже при X/d^ 10.
При ограничении среды в двух измерениях
получается тело, имеющее форму стержня, в кото-
ром звуковые волны распространяются в направ-
лении его оси не в виде чистых продольных волн,
а в виде волн растяжения (фиг. 376,г), связан-
ных с изменением поперечных размеров стержня.
342
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
Вдоль стержня могут распространяться также
крутильные колебания в виде так называе-
мых крутильных волн. Кроме того, возможно
возникновение продольных волн в радиальном
направлении; явления связи между такими ради-
альными колебаниями и колебаниями в напра-
влении оси стержня могут повести к весьма слож-
типы волн И СКОРОСТИ ЗВУКА
ной волновой картине (см. п. 3 настоящего пара-
графа). Кроме этих типов волн, на поверхности
твердого тела могут возникать еще и так назы-
ваемые поверхностные волны. Теоретически они
впервые были рассмотрены Релеем и поэтому
в литературе часто называются релеевскими,
В табл. 67 а дана сводка различных типов
Таблица 67а
В ТВЕРДЫХ ИЗОТРОПНЫХ СРЕДАХ
Форма волны	Среда			Определения и обозначения	Примечании
	Л	неограниченная: < размеров тела	ограниченная: X размеров тела		
			Не бывают	К1: Пригодно также для жидкостей и газов	
Чисто продоль- ные волны (фиг. 376, а)	1. С(	= У dp/dp			
	2. сг-	-1/Е 1-0		К2: а—коэффициент Пуассона поперечного сжатия: 0 < а < 0,5	
		Т Р (1+а)(1-20)			
	3. Cl	= V (5 + 2,л)/р		КЗ: б, |i — постоянные Ламе	
Чисто попереч- ные волны (фиг. 376, б)	4. ct	= V Н/Р	Не бывают	К4: р.— постоянная Ла- ме, т. е. модуль сдви- га, кручения, среза	
	5- ct	= 1/^ 1		КЗ' Е/2р. = 1 + о	
		Г Р 2(14-0)			
Волны растя- жения	Не	бывают	6. с£ = У Е/р	Кб, 2, 5: Е — модуль Юнга. Среда в виде стержня	
(376, а)			_ ]/И(Зо + 2|л) ' S У (» + р)Р		
Волны изгиба (фиг. 376, в)	Не	бывают	8- св=~^У Е/р=У пг/У Е/р	КЗ: Среда — бесконечно длинный стержень ра- диуса г	Скорость изгиб- ных волн зависит от длины волны (или от частоты)
			9 с - nd 1/ Е	К9: Среда — бесконеч- ная пластина толщины d	
			' в кУзУ (1-°2)р		
					
Поверхностные волны Крутильные волны (см. п. 3 этого пара- графа)	Ю. Со	_ 0,87+1,12а 1 /7 “	1+о V 0	Не бывают	Иначе называются ре- леевскими волнами	
	Не	бываю т	11. с- 1/1=1/Е 1	КП: Среда—стержень или труба	
			V р гр 2(14-°)		
Продольные ра- диальные вол- ны (см. п. 3 этого пара- графа)	Не	бывают 		1	12. f=2Ll/Е	1-0 2кг У р (1 + а) (1— 2с>)	К12: Среда—бесконечно длинный стержень ра- диуса г Характеризуются не ско- ростью звука с, а соб- ственной частотой f	х—корень уравне- ния xJ0 (х) д- + |__а ЛОО —0, где Jo и Ji —бес- селевы функции нулевого и пер- вого порядка
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
343
волн, возможных в твердом теле, а также фор-
мул для скорости их распространения. Ниже
будут подробнее рассмотрены отдельные случаи.
1. Бесконечно протяженная среда
Исследуемую среду можно считать беско-
нечно протяженной, если ее размеры очень вели-
ки по сравнению с длинами распространяющихся
в ней упругих волн1). Скорости распространения
разных типов волн, могущих распространяться
в твердом теле, различны и зависят от упругих
постоянных среды. В наиболее простом случае
изотропной среды ее упругие свойства характе-
ризуются двумя постоянными; в анизотропных
телах—кристаллах—число постоянных опреде-
ляется кристаллографической системой. Упругие
свойства правильного кристалла определяются
тремя постоянными, кристалла тригональной или
тетрагональной системы—шестью, кристалла мо-
ноклинной системы—тринадцатью и кристалла
триклинной системы—двадцатью одной посто-
янной* 2).
Упругие свойства изотропного тела могут
быть описаны двумя упругими постоянными Ламе
о и р3). Постоянная р представляет собой
модуль сдвига. В теории упругости4 * *) показы-
вается, что скорость распространения чистых
продольных волн в бесконечно протяженной сре-
де выражается формулой
С1 = 1/1±£|\	(293)
где р—плотность, а скорость распространения
чистых поперечных или сдвиговых волн—фор-
мулой
(294)
Для практических целей оказалось целесо-
образным ввести еще две постоянные: модуль
Юнга Е и коэффициент поперечного сжатия,
или коэффициент Пуассона о1), которые опреде-
ляются формулами:
г р.(3& + 2|1)
_ &
а”2(8+и) •
Разумеется, три величины Е, р и а не незави-
симы; они связаны друг с другом соотношением
5=1+"-	<»7 *>
При использовании этих соотношений формулы
(293) и (294) принимают следующий вид:
У £____________
V р (1+а)(1-2а)
(298)
(299)
Это условие недостаточно. В действительности
понятием о неограниченной среде можно пользоваться
даже при соблюдении этого условия лишь тогда, когда
можно практически не считаться с волнами, отражен-
ными от границ тела (например, в определенные мо-
менты времени при импульсном излучении, или при
наличии достаточного затухания в среде при непрерыв-
ном излучении).—Прим. ред.
2) В то время как в принимаемой здесь за основу
теории упругости кристаллов Фохта и Борна предпола-
гается, что силы, возникающие между атомами в кри-
сталле при изменении межатомных расстояний, яв-
ляются центральными, недавно Лаваль [J. Laval,
С. R. Acad. Sci., Paris, 232, 1947 (1951)] связал эти силы
с тензором смещений и получил для триклинной системы
45 упругих постоянных.
3) Обычно упругие постоянные Ламе обозначаются
через К и |х. Однако поскольку в настоящей книге к
обозначает длину волны звука, мы пользуемся здесь
обозначением $.
4) См., например, Cl. Schaefer, Einfuhrung in
die theoretische Physik, Bd. I, 3 Aufl., Berlin, 1929.
(См. перевод: К. Шефер, Введение в теоретическую
физику, М;—Л., 1934; см. также Лейбензон,
Краткий курс теории упругости, ОГИЗ, 1942.—Прим,
ред.)
Чтобы с было выражено в см/сек, Е и р должны
быть выражены в дин/см2. Если £ ир выражены,
как это часто делается в технике, в кг/мм2,
то для перевода в дин/см2 достаточно умножить
соответствующие величины на 9,81 • 107.
Как известно, модуль Юнга Е связан с моду-
лем всестороннего сжатия Q соотношением
р
2) Коэффициентом Пуассона а называется отноше-
ние относительного уменьшения поперечного размера
стержня к относительному увеличению его продоль-
ного размера при растяжении. Опыт показывает, что
о лежит между 0,2 и 0,5. Часто, особенно в технике,
коэффициентом Пуассона называют обратную величину
1 /а=/тг, т. е. отношение продольного удлинения к по-
перечному сжатию. Это легко может привести к ошибкам.
При пользовании величиной т получаются следующие
соотношения: G=E'm/[2(m+l)], m=2G!(E—2G). Здесь
вместо р. модуль сдвига обозначен, как это часто делается
в технике, через G.
344
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
Таким образом, формулы (298) и (299) можно
также представить в виде
с = 1/ 3Q(1—а) = 1/Q + 3
1 У p(i+°)	' р
3Q(l-2s)
b‘~V 2р(1.-Ы ’
, (298а)
(299а)
Отсюда получаем
£1 _ 1/
сГУ 1—2а ’
(301)
Для многих материалов о приближенно рав-
но т/4 и, следовательно, cL/ct^= |/3.
Из формулы (301) получаем выражение
2—(ct/ct)2
2-2(cL/ct)2
позволяющее рассчитать коэффициент попереч-
ного сжатия по отношению скоростей продольной
и поперечной волн. Скорость распространения
поверхностных, или релеевских волн, распро-
страняющихся вдоль граничной поверхности бес-
конечно протяженной среды, определяется фор-
мулой
0,87+ 1,12 а iff 1
С°~	1+а У р 2(1+а)-
(302)
В первом приближении можно положить скорость
cQ равной 0,9 скорости поперечных волн. По-
верхностные волны в ультразвуковой области
можно использовать для измерения констант
материалов. Файрстон и Фредерик [606] при-
водят описание интерферометра, в котором ис-
пользуются релеевские волны.
При косом падении продольной или попереч-
ной волны на границу, разделяющую два твер-
дых тела или твердую и жидкую среды, имеет
место следующая форма закона Снеллиуса:
sin aL sinftt  sin	И(ГП
си СШ	'
aL—угол падения продольной волны, —
угол преломления поперечной волны, —угол
преломления продольной волны, cLi и cLn—ско-
рости распространения продольных волн соот-
ветственно в средах I и II, cti и ctn—скорости
распространения поперечных волн соответственно
в средах I и II. Кроме того, углы отражения
a'i и а/ удовлетворяют соотношениям
, sin at sin а[	/опл\
= at,	--L- =---- .	(304)
L	СЦ СЦ	4	7
Как показано на фиг. 377, при падении про-
дольной волны на границу двух твердых сред
I и II и при условии сц>Ci возникают две отра-
женные и две преломленные волны. Если среда
I является жидкостью, то отраженная поперечная
волна отсутствует.
Увеличивая угол падения af продольной волны
начиная от 0°, придем к первому критическому
ftv
377. Отраже-
преломление-
углу a^p.j., при котором
угол преломления продоль-
ной волны становится
равным 90°. Падающая про-
дольная волна при этом
полностью отражается; в
среде II возникает только И
поперечная волна. При с >с
дальнейшем увеличении а^ я 1
будет, наконец, достигнут
и второй критический угол Фиг.
агкр.2> при котором угол ние и
преломления поперечной продольной волны на
волны р, становится рав- границе двух сред,
ным 90°. При этом угле
поперечная волна также испытывает полное
отражение. Для at>aZKp.2B среде II отсутствует
как продольная, так и поперечная волна и вол-
новая энергия не может переходить из среды
I в среду II. При угле падения, лежащем между
а/кр.1 и а/кр.2, вереде II распространяется только
поперечная волна. Значения критических углов
могут быть рассчитаны по формуле (303); для
этого достаточно положить sin = 1 или sin = 1.
Например, при переходе волны из воды в же-
лезо критические углы равны а/кр.1=14о40' и
а/кр.2—26°20'.
При переходе продольной или поперечной
волны из среды с большей скоростью распро-
странения в среду с меньшей скоростью всегда
возникают оба типа волн в виде отраженных
и преломленных лучей. Только в том случае, если
среда//является жидкостью, в ней возникает одна
продольная преломленная волна. На фиг. 378
даны графики зависимости от угла падения долей
энергии отраженной и преломленной волн при
переходе продольной волны из железа в ксилол
и из пластмассы декорит в ксилол. Здесь введены
обозначения:
М
2
L —
Доля энергии в отраженной продольной волне
Доля энергии в падающей продольной волне

Доля энергии в отраженной поперечной волне
Доля энергии в падающей продольной волне
д|2 _ Доля энергии в прошедшей продольной волне
F Доля энергии ш падающей продольной волне
При этом 1 — M.2l — Мт + Мр.
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
345
Согласно фиг. 378, при угле падения, равном,
например, 60°, при переходе продольной волны
из железа в ксилол около 90% энергии про-
дольной волны отражается в виде поперечной
волны; на границе декорит—ксилол возбуждение
поперечной волны максимально также при угле
падения 60О1>.
Фиг. 378. Отражение и преломление продольной вол-
ны на границе двух сред.
а—железо, б—декорит.
Особый случай проникновения звуковой волны
в среду, в которой скорость звука, а также вол-
новое сопротивление меняются непрерывно,
был разобран теоретически Хеллером [2994].
В твердых телах до настоящего времени не уда-
валось обнаружить дисперсию звука. Однако из-
учение скорости распространения излома стекол
позволило Смекалу[ 1948] установить, что имею-
щиеся в твердых телах местные нарушения струк-
туры при достаточной однородности среды могут
привести к возникновению хорошо выраженных
областей дисперсии ультразвуковых волн. Для
неорганических стекол эти области соответствуют
пока технически недостижимым частотам порядка
1011 гц. При достаточной равномерности распре-
деления нарушений структуры большое погло-
щение, возникающее в случае резонанса, обу-
словливает непроницаемость среды для волн вы-
сокой частоты. Поскольку вблизи участков нару-
шения структуры упругие напряжения особенно
велики, при изломе эти места излучают ультра-
звуковые волны с частотой порядка 1010 гц.
Эти ультразвуковые волны обгоняют распро-
страняющийся фронт излома, что обусловливает
отклонение нормали фронта и появление борозд
Представление указанных энергетических соот-
ношений в виде формул см., например, в работе
С. G. К п о t t, Phil. Mag., 48, 64 (1899), а в особен-
ности A. Schoch, Schallreflexion, Schallbrechung
und Schallbeugung, Ergebn. exakt. Naturwiss., 23, 127,
(1950).
на поверхности излома (Валлнер [2112]). Так, на
зеркально гладких участках поверхности излома,
образующихся при разрыве стеклянных стерж-
ней, появляются два пересекающихся семейства
линий (фиг. 379), обмер которых позволяет судить
как о скорости распространения звука, так и о
скорости распространения излома. Оказалось,
что большая часть линий соответствует ультра-
звуковым волнам с частотой не менее 1010 гц.
распространяющимся с обычной скоростью по-
перечных волн (Смекал [1949, 1950, 4115]). Со-
гласно Керкгофу [4794, 4795], метод Смекала—
Валлнера может быть дополнен воздействием
на бегущий излом дополнительной поперечной
ультразвуковой волны (f~10 мггц). Тогда на
поверхности разрыва, кроме основного семейства
«линий Валлнера», о которых говорилось выше,
образуется вторая система более слабых линий,
пересекающих первые, которые могут служить
«маркировочными». По этим линиям можно опре-
делить скорость излома и в тех случаях, когда
естественная поверхность излома не позволяет
сделать какие-либо заключения.
Соотношения (293)—(299) позволяют опре-
делять упругие постоянные изотропного вещества
Фиг. 379. Поверхность изло-
ма стеклянного стержня с дву-
мя системами линий излома.
по измер шиям скоростей распространения обоих
видов упругих волн cL и ct. Наиболее известен
следующий метод: в длинных стержнях возбу-
ждаются трением продольные или поперечные ко-
лебания; далее, акустическим методом или при
помощи пылевых фигур Кундта определяется
частота f, зная которую и найдя длину упругой
волны X по формуле k=2//z, где I—длина
стержня, можно вычислить упругие постоянные
Е, р ио. Порядковый номер колебания стержня z
определяется по узлам колебаний, обнаружи-
ваемым, например, при посыпании стержня по-
рошком ликоподия (см. фиг. 147).
346
Г лава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
(305)
(305a)
Этот так называемый динамический метод,
к которому мы еще вернемся в дальнейшем,
позволяет определить адиабатические упругие
постоянные, тогда как общеизвестный стати-
ческий метод растяжения, изгиба или кручения
дает изотермические упругие постоянные мате-
риала. Уже при средних, а в особенности при
высоких частотах процесс можно считать адиаба-
тическим. Изотермический Еиз. и адиабатический
Еад. модули упругости связаны соотношением
£из. t ^из.
^ад.	*^РСР
или в другой форме
^ад, ^из. _&Е _ ^^из,
^ад.
где а — линейный коэффициент расширения,
Т—абсолютная температура, ср—удельная тепло-
емкость при постоянном давлении, a J—механи-
ческий эквивалент тепла, равный 4,186-107
эрг/кал. Последнее соотношение соответствует со-
отношению (175). Разность между Еар>. и ЕИЗ,
вообще не превышает 0,5%.
Согласно Зинеру1), величина &Е/Е может быть
определена из наблюдения изгибных колебаний
стержня по логарифмическому декременту зату-
хания согласно формуле
ДЕ __ 2
~т? — Т" ^макс. •
Здесь 6макс.—максимальный декремент затухания,
измеренный в функции от частоты. Бенневитц
и Ротгер [229] приходят к тому же результату
другим путем. Соответствующие опыты с алю-
минием были выполнены Бардуччи [2382,2383].
Шефер и Бергман [1830—1835] разработали
метод определения упругих постоянных прозрач-
ных веществ при помощи диффракции света на
ультразвуке. Большим преимуществом такого
метода является использование одного и того же
образца исследуемого материала для определе-
ния всех его упругих постоянных, причем для
анизотропных веществ полученные таким обра-
зом величины представляют собой замкнутую
систему постоянных, чего до сих пор нельзя
было достигнуть никаким другим методом.
В конце первой части этой книги (гл. III,
§4, п. 4), рассматривая явление диффракции све-
та на ультразвуке, мы уже установили, что при
взаимном пересечении систем звуковых волн
2) С. Zener, Internal friction in solids, Phys.
Rev. (2), 52, 230 (1937); 53, 90, 100, 582 (1938).
образуется пространственная решетка упругих
волн, при просвечивании которой видимым све-
том появляется сложная диффракционная кар-
тина. При этом рассматривался только случай
наложения систем звуковых волн в жидкости;
теперь предстоит рассмотреть аналогичные яв-
ления для случая прозрачного твердого тела.
Представим себе стеклянный куб, в котором
возбуждены три ультразвуковые волны в на-
правлениях, перпендикулярных к трем его гра-
ням, для чего, например, к граням куба при-
клеены одинаковые пьезокварцевые пластинки,
возбуждаемые на собственной частоте упругих
колебаний куба. При таком выборе частоты
в кубе возникают стоячие ультразвуковые волны,
пересекающиеся под прямым углом. Оказы-
вается, однако, что для достижения желаемого
результата нет нужды в таком сравнительно
сложном методе возбуждения волн. Достаточно
приклеить кварц (или притереть его на масле)
к одной из граней куба или, еще проще, уста-
новить куб на горизонтально расположенной пье-
зокварцевой пластинке. При этом в результате
поперечного сжатия в кубе возбуждаются интен-
сивные упругие собственные колебания также
и в направлениях, параллельных поверхности
кварца. Поскольку пьезокварцевая пластинка
может быть возбуждена на очень большом
числе гармоник (см. гл. II, § 5, п. 2), всегда
можно подобрать одну или несколько гармоник,
для которых получается особенно сильный резо-
нанс куба.
При отображении обычным методом изо-
бражения освещенного отверстия диафрагмы
сквозь колеблющийся куб на экран получаются
чрезвычайно характерные диффракционные фигу-
ры. Для изотропных веществ форма этих фигур
зависит исключительно от упругих постоянных
колеблющегося тела, а для неизотропных—еще
и от направления светового пучка. Получаю-
щиеся диффракционные фигуры, однако, совер-
шенно не зависят от формы колеблющегося тела:
безразлично, будет ли это куб, прямоугольный
параллелепипед, цилиндр или призма. Это объ-
ясняется тем, что длина звуковых волн, опре-
деляющих диффракцию, имеет величину порядка
0,1—0,01 мм и, следовательно, ничтожно мала
по сравнению с размерами колеблющегося тела.
Поэтому граничными условиями здесь можно
пренебречь и считать рассматриваемое тело
бесконечно протяженным.
На фиг. 380 приведена диффракционная кар-
тина, полученная при просвечивании колеблю-
щегося стеклянного куба монохроматическим
светом. Полученная фигура представляет собой
$ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
347
два концентрических кольца, состоящих из
отдельных ярких интерференционных точек.
Сразу видно, что внешнее кольцо не яв-
ляется спектром первого порядка относительно
внутреннего кольца, поскольку диаметр первого
меньше удвоенного диаметра последнего. Следо-
вательно, внутри стекла должны существовать
две системы волн различной длины, порождающих
диффракцию света. Эти системы волн обладают
различными скоростями распространения и со-
здают «диффракционные решетки» с отличающи-
мися постоянными.
или, после введения упругих постоянных,
МА
Г1 ’
_fAA
~ rt ’
откуда можно вычислить о и [1, а также коэффи-
циент поперечного сжатия о. После несложных
преобразований получаем формулы
 /2А2.42р
Фиг. 380. Оптическая диф-
фракционная картина для ко-
леблющегося стеклянного куба.
Фюс и Лудлоф [674] показали на основании
разработанной ими теории диффракции света
на волнах в прозрачных твердых телах (см.
ниже в этом пункте), что внутренний круг обу-
словлен диффракцией света на упругой простран-
ственной решетке, образованной продольными
волнами, а внешний—на решетке, образованной
поперечными (сдвиговыми) волнами. Пусть \
и —длины продольных и поперечных волн соот-
ветственно, А—расстояние от диффрагирующего
куба до плоскости экрана и А—длина световой
волны; тогда, согласно обычным диффракцион-
ным формулам, радиусы диффракционных колец
будут равны
(rt > rL, так как \t < Хг).
Если частота упругих колебаний равна f, то
скорости распространения волн выразятся фор-
мулами
r
U	• 4  ’	а
l-2(rz/rz)2
2-2(п/п)2 ’
Поскольку все величины в правых частях этих
формул известны, для определения всех упругих
постоянных изотропного тела достаточно одной
диффракционной картины.
Фиг. 381. Деформации формы в твердом теле, порож-
даемые поперечной волной, в определенный момент
времени.
Прежде чем более подробно рассматривать
описанный метод, следует сказать несколько слов
о том, как возникает диффракция света на по-
перечных волнах при освещении обычным светом.
Как было указано выше, диффракция света на
упругих волнах возможна только при наличии
расположенных на одинаковых расстояниях сжа-
тий и разрежений, т. е. при периодически изме-
няющемся показателе преломления. Такие усло-
вия создаются в продольной волне, но не в по-
перечной, где возникают только деформации
сдвига.
Представим себе ряд смежных элементов объе-
ма в изотропном теле; для простоты предпо-
ложим, что эти элементы имеют квадратное се-
чение. Эти элементы изображены в верхнем ряду
на фиг. 381. Если теперь вдоль этого ряда распро-
страняется поперечная волна, то в какой-то
момент эти элементы примут вид, показанный
в нижнем ряду на фиг. 381.
В местах наибольшей амплитуды колебаний
элементы превращаются в равновеликие ромбы,
348
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
оси которых £ и 7] наклонены под углом почти
45° к горизонтали. При этом оси $ соответствуют
наибольшему сжатию, а оси т]—наибольшему
разрежению или наоборот, в зависимости от
того, расположен ли элемент на гребне волны
(/ и 5) или в ее ложбине (5 и 7). В узлах волны
(2, 4 и 6) элементы не испытывают деформаций.
Расстояние между двумя одинаково деформи-
рованными ромбами, например между ромбами
1 и 5, равно \t.
Рассмотрим теперь случай, когда падающий на
тело свет поляризован в направлении В или тц
тогда периодические изменения линейной плот-
ности обусловят, как и в случае продоль-
ной волны, изменение показателя преломления
с пространственным периодом При этом воз-
никает обычное явление диффракции, т.е. справа
и слева от центрального изображения появятся
боковые спектры, в которых свет сохранит свою
первоначальную поляризацию. Второй скрещен-
ный николь, поставленный на пути прошедшего
светового пучка, уничтожит диффракционную
картину. Пусть теперь поперечная волна осве-
щается неполяризованным светом. Световые коле-
бания можно разложить на две компоненты по
направлениям осей £ и tq; как разъяснено выше,
каждая из компонент образует свою диффракци-
онную картину, причем обе картины, точно нала-
гаясь друг на друга, дадут спектры, образо-
ванные неполяризованным светом.
Наконец, в несколько более сложном случае
линейно поляризованного света, колебания в ко-
тором происходят в произвольном направлении,
также наблюдается явление диффракции. В этом
случае нужно представить себе, что колебания
в падающем свете снова разложены на две ком-
поненты по осям £ и т]. Поскольку эти компо-
ненты являются когерентными, при их суперпо-
зиции после прохождения через звуковую волну
возникает эллиптически поляризованное коле-
бание, так как между компонентами по осям
£ и т] возникает разность фаз вследствие раз-
личия показателей преломления (иначе говоря,
вследствие двойного лучепреломления, обуслов-
ленного напряженным состоянием). При этом,
однако, нужно различать эффекты, обуслов-
ленные гребнем и ложбиной волны: эллипсы
колебаний в соответствующих точках имеют оди-
наковую форму и наклон, однако направления
обхода в них противоположны, так как при пере-
ходе от гребня к ложбине обыкновенные и не-
обыкновенные лучи меняются ролями.
Рассмотрим подробнее картину световых коле-
баний вдоль упругой волны. На фиг. 382 пред-
ставлены эллипсы поляризации для случая
наибольшего сдвига фаз, равного и/2, причем
число изображенных промежуточных состояний
увеличено по сравнению с фиг. 381. В узлах
2, 4 и 6 упругой волны свет сохраняет свок>
первоначальную линейную поляризацию. Коле-
бания в точках, лежащих на расстояниях, рав-
ных одной длине волны, происходят в фазе-
--------А,--------
ооюоаоо
12	3	4	5	6	7
Фиг. 382. Состояние поляризации в первоначально1
линейно поляризованном световом пучке после прохож-
дения им поперечной упругой волны.
(см., например, одинаковые эллипсы 1 и 5 или
5 и 7). Поэтому при наблюдении такой попереч-
ной волны в поляризованном свете между двумя
скрещенными николями при условии, что пло-
скость поляризации падающего света параллельна
или перпендикулярна к направлению распро-
странения упругой волны, в точках /, 5, 5 и 7
имеет место наибольшее двойное лучепреломле-
ние, поляризация делается эллиптической и, сле-
довательно, делается видимой решетка звуковых
волн сшагом^/2; картина исчезает при повороте
плоскости поляризации на 45°. Что же касается
интерференционной картины, то места макси-
мальной освещенности появятся в направлениях,
для которых лучи с одинаковой поляризацией
(т. е. лучи 1 и 5, 3 и 7 и т. д.) имеют разность
оптических путей, равную т А, где т=0, 1, 2,...
Таким образом, угол диффракции будет опре-
деляться решеткой с шагом
Более подробный разбор данного вопроса
имеется в обстоятельной работе Шефера, Берг-
мана и Гёлиха (1838). Независимо от них Мюл-
лер и Нат в целом ряде работ теоретически
разработали, вопрос о диффракции света на
продольных и поперечных звуковых волнах в про-
зрачных изотропных телах [1380, 1381,1401,1404].
Фотографии на фиг. 383 (см. также [1834])
иллюстрируют изложенные выше соображения.
Фотография а снята в неполяризованном свете.
Внутреннее кольцо значительно ярче наружного;
распределение интенсивностей равномерное на
обоих кольцах. Фотография б соответствует
линейно поляризованному свету с колебаниями
под углом 45°. Наружное кольцо остается неиз-
менным, во внутреннем же в двух противопо-
ложных точках, соответствующих наклону в 45°,
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
349
наблюдается минимум интенсивности света. На
фотографии в, полученной между двумя скре-
щенными николями, наблюдается 4 точки нуле-
вой интенсивности. В наружном кольце исчезают
г
Фиг. 383. Оптические диффрак-
ционные картины для колеблюще-
гося стеклянного цилиндра (по
Шеферу, Бергману и Гёлиху).
а—в неполяризованном свете, б—в ли-
нейно поляризованном свете, в—между
скрещенными николями и г—между
параллельными николями.
интерференционные точки, соответствующие по-
перечным волнам, для которых направления £
или совпадают с направлением поляризации
Следует добавить, что диффракция света на
поперечной волне, как она была рассмотрена
выше, конечно, возможна лишь в том случае,
если деформация происходит в направлении,
перпендикулярном к направлению распростра-
нения света. Когда деформация происходит в на-
правлении распространения света, то диффрак-
ция не наблюдается. С этим случаем мы еще
встретимся ниже в этом пункте при рассмотре-
нии анизотропных тел.
Здесь следует еще заметить, что высказанные
в разное время Тидеманом и Хёшем [870,873,892]
утверждения о том, что наружное диффракцион-
ное кольцо (фиг. 380) появляется в результате
диффракции света на продольных компонентах
изгибной волны, не имеют под собой никакого
основания. Действительно, в бесконечно протя-
женном теле (при незначительной длине упругих
волн стеклянный образец можно считать бес-
конечно протяженным) не могут возникнуть из-
гибные волны. На это же указывает в цитиро-
ванной выше работе и Мюллер [1381].
Итак, для получения диффракции света на
поперечных волнах нет никакой необходимости
пользоваться скрещенными николями. Однако на
практике их применение целесообразно, так как
оно уменьшает интенсивность яркого централь-
ного изображения и внутреннего диффракцион-
ного кольца: пользование поляризованным
Фиг. 384. Схема установки для получения оптических диффракционных
картин для колеблющихся стеклянных образцов (по Шеферу и Бергману).
4=>С
падающего света. Последняя фотография г соот-
ветствует свету, прошедшему через параллель-
ные николи. Внутреннее кольцо имеет тот же
вид, что и на фотографии б; интерференционная
картина на наружном кольце повернута на 90°
по сравнению с фотографией в. Ниже в настоящем
пункте мы еще вернемся к вопросу о распреде-
лении интенсивности на фиг. 383 и рассмотрим
его более подробно.
падающим светом позволяет уравнять интенсив-
ности света в обоих диффракционных кольцах.
Пользуясь описанным выше методом, Шефер,
Бергман и Гёлих [1837, 1838], а также Кунерт
[1150] провели систематическое измерение упру-
гих постоянных 150 сортов оптического стекла
фирмы «Шотт». На фиг. 384 представлена схема
применявшейся ими установки. Свет дуговой
лампы L проходит через монохроматор М, выход-
350
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
ная щель которого заменена диафрагмой В с круг-
лым отверстием диаметром около 30 р,. Столь
малое отверстие диафрагмы выбирается для того,
чтобы получить возможно меньшие размеры интер-
ференционных пятен. Непосредственно перед
диафрагмой расположена поляризующая призма
Nly а позади нее—поворачиваемая четвертьвол-
новая слюдяная пластинка D. При помощи
длиннофокусного объектива О (/^30 см) изо-
бражение отверстия диафрагмы проектируется
через исследуемый стеклянный куб G и анали-
зирующий николь N2 непосредственно на пленку
фотокамеры Лейка К (без объектива). Для субъек-
тивного наблюдения и для фокусирования
Фиг. 385. Установка для определения оптиче-
ским методом упругих постоянных стекол и
кристаллов (по Шеферу и Бергману).
диффракционной картины на пути светового луча
непосредственно перед камерой вставляется приз-
ма Р полного внутреннего отражения. При
пользовании призмой диффракционная картина
получается в плоскости V, где и может рассматри-
ваться через лупу Я. Для возбуждения колебаний
стеклянный куб притирается при помощи капли
масла к горизонтальной пьезокварцевой'пластин-
ке Q. Кварцевая пластинка с металлизиро-
ванными поверхностями лежит на металлической
рамке 7?. Такое устройство обеспечивает излуче-
ние звуковых волн кварцем только в стеклянный
куб. Толщина применявшихся кварцевых пласти-
нок изменялась от 1,8 до 2,3 мм; пластинки возбу-
ждались на гармониках от 3 до 9 номера, т. е.
на частотах 3500—15 000 кгц. Более подробные
сведения о характеристиках оптической части
установки приведены в работах [1837, 1838].
На фиг. 385 изображена переносная уста-
новка для исследования диффракции света в ко-
леблющихся твердых телах. Справа виден осве-
титель В с лампой накаливания (6 в, 5 а), осве-
щающей через конденсор малое отверстие в диа-
фрагме; световой пучок проходит через призму
полного внутреннего отражения и поступает на
микрообъектив /И. Полученное уменьшенное
изображение отверстия (диаметром около 0,01 мм)
и является источником света; при помощи объек-
тива О этот источник фокусируется на пленке
фотокамеры К. Непосредственно за объекти-
вом находится исследуемый стеклянный куб G,
лежащий на горизонтальной пьезокварцевой пла-
стинке. Чтобы увеличить расстояние между
стеклянным кубом и плоскостью изображения
в фотокамере, сохраняя при этом небольшие раз-
меры установки, световой пучок дважды отра-
жается под прямым углом при помощи двух
призм Р. Визуальная установка на фокус про-
изводится при помощи выдвижного окуляра С,
после чего диффракционная картина фотогра-
фируется камерой К. Два поворотных поляри-
зационных фильтра Fr и F2 позволяют вести
работу также и в поляризованном свете. Вся
установка смонтирована на массивной чугунной
плите.
В табл. 68 приведены данные измерений упру-
гих постоянных оптических стекол фирмы «Шотт».
Значения а изменяются в пределах от 0,194 до
0,284, р.—от 2092 до 3596 кг/мм2, а значения Е—
от 4090 до 9051 кг/мм2. Значения о и Е измерены
с точностью около 1%, и—с точностью около
0,8%. Такая, на первый взгляд, малая точность
обусловлена не методикой, которая может дать
значительно более точные результаты, а неболь-
шими отклонениями диффракционных картин от
круговой формы, вызванными, повидимому, не-
значительными неоднородностями или внутрен-
ними напряжениями в исследуемых сортах
стекла.
В работе Кунерта [1150] более подробно
исследована зависимость впервые определенных
таким образом упругих постоянных от сорта
стекла
Гидеман и Хеш [856, 869-—872, 892] также
исследовали упругие постоянные прозрачных
твердых тел при помощи ультразвука. При
помощи пьезокварца в исследуемом стеклянном
блоке возбуждались плоские звуковые волны;
методом вторичной интерференции визуализи-
ровались решетки продольных и поперечных, или
сдвиговых волн. В случае поперечных волн
наблюдение должно производиться в поляризо-
ванном свете между двумя скрещенными николя-
ми, причем плоскость поляризации падающего
света должна быть либо параллельна, либо
перпендикулярна к фронту звуковой волны.
Действительно, только в этом случае направ-
ление, в котором напряжение максимально,
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел 351
Таблица 68
УПРУГИЕ ПОСТОЯННЫЕ ОПТИЧЕСКИХ СТЕКОЛ ФИРМЫ «ШОТТ» (ЙЕНА), ИЗМЕРЕННЫЕ ПРИ ПОМОЩИ УЛЬТРАЗВУКА
Тип стекла		Плотность р,г/смь	Коэффи- циент попереч- ного сжатия а - 104	Модуль сдвига |л, кг/мм2	Модуль упруго- сти Е, кг/мм2	Тип стекла		Плотность р, г/смЪ	Коэффи- циент попереч- ного сжатия а - 104	Модуль сдвига И, кг [мм2	Модуль упруго- сти Е, кг/мм2
FK	1	2,30	2359	2060	5093	ZK	1	2,70	2340	2819	6957
	2	2,27	2411	1898	4712		2	2,61	2228	2927	7158
	3	2,28	2425	1905	4735		3	2,55	2173	2753	6701
	4	2,23	2139	2443	5931		4	2,57	2224	2710	6624
	5	2,48	2130	3073	7456		5	2,76	2407	2802	6953
	6	2,29	2510	1635	4090		6	2,58	2222	2801	6847
РК	1	2,46	2060	3112	7505		7	2,54	2150	2942	7146
	2	2,50	2074	3570	8621	Ва.<	1	3,20	2480	2995	7476
PSK	1	2,87	2260	3454	8469		2	2,85	2303	2911	7164
	2	3,05	2400	3560	8826		3	3,09	2477	2960	7385
	3	2,91	2278	3545	8704		4	3,11	2450	3121	7770
							5	3,02	2427	2961	7360
вк	1	2,47	2080	3136	7576		7		2559	3316	8330
								2,90			
	2	2,46	2160	3020	7344						
	3	2,39	1950	3172	7579	SK	1	3,57	2620	3136	7913
	4	2,38	2100	2927	7083		2	3,55	2659	3162	8007
	5	2,41	2186	2842	6926		3	3,51	2581	3389	8528
	6	2,68	2229	3356	8207		4	3,58	2629	3378	8532
	7	2,53	2070	3285	7931		5	3,32	2480	3343	8344
	8	2,56	2166	3350	8152		6	3,59	2681	3206	8132
	9	2,32	2120	2609	6323		7	3,53	2661	3378	8554
	10	2,40	2058	3048	7350		8	3,56	2645	3179	8039
	12	2,51	2060	3552	8566		9	3,58	2645	3143	7948
BaLK							10	3,65	2727	3298	8396
	1	2,69	2316	2835	6982				2381		8123
							11	3,06		3280	
	2	2,62	2230	2869	7016		12	3,28	2511	3247	8124
	3	2,61	2180	2899	7062		13	3,38	2600	3178	8008
	1	2,47	2181	2955	7198		14	3,43	2609	3505	8839
	2	2,61	2200	2745	6700		15	3,67	2717	3372	8576
	3	2,54	2238	2968	7264		16	3,60	2644	3596	9094
	4	2,64	2169	3014	7336		18	3,69	2702	3506	8905
	5	2,57	2235	2992	7322	KF	1	2,78	2150	2883	7003
	6	2,44	2110	2815	6820		2	2,72	2180	2666	6495
	7	2,54	2245	2857	6998		3	2,57	2210	2808	6856
	8	2,57	2131	2840	6889		4	2,78	2227	/ 2736	6691
	9	2,47	2260	2645	6486		5	2,72	2012	2743	6589
	10	2,51	1945	2820	6737		6	2,67	2013	2795	6716
	11	2,50	2037	2834	6823		7	2,64	2095	2765	6687
352
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
Таблица 68 (продолжение)
Тип стекла	Плотность р, г1см*	Коэффи- циент попереч- ного сжатия а-104	Модуль сдвига р., кг/мм2	Модуль упруго- сти Е, кг/мм^	Тип стекла	Плотность P, г/смЪ	Коэффи- циент попереч- ного сжатия а. 1 04	Модуль сдвига р., кг[мм%	Модуль упруго- сти Е, кг[мм^
BaLF	1	3,10	2350		6740	F	1	3,68	2289	2340	5751
2	3,19	2461	2783	6936	2	3,59	2211	2394	5492
3	3,16	2490	2781	7172	3	3,51	2290	2270	6070
4	3,17	2490	3104	7756	4	3,57	2227	2329	5847
5	2,95	2319	7673	6584	5	3,45	2183	2505	5579
6	3,33	2565	3029	7612	6	3,76	2327	2295	5695
7	3,35	2511	2887	7224	7	3,61	2368	2220	6105
8	2,98	2305	2724	6703	8	3,40	2180	2492	5658
					9	3,56	2206	2597	6339
SSK	1	3,64	2640	3149	7959	10	3,61	2238	2494	6104
2	3,68	2650	3159	7990	11	2,66	2285	3456	8492
3	3,60	2597	3048	7678					
4	3,61	2742	3223	8177	BaSF	1	3,67	2393	2547	6313
5	3,77	2684	3419	8712	2	3,97	2470	2495	6221
6	3,39	2589	3484	8772	3	3,50	2302	2508	6170
7	3,34	2616	3454	8716	4	3,88	2491	2675	6683
8	3,25	2650	3299	8347	5	3,48	2329	2607	6428
					6	3,79	2664	3289	8331
LLF	1	2,94	2101	2561	6199	7	3,85	2740	3591	9151
2	2,90	2030	2569	6183	SF	1	4,43	2330	2360	5821
3	2,99	2120	2869	6952	2	3,88	2040	2343	5641
4	3,01	2201	2698	6583	3	4,62	2360	2319	5733
6	2,81	2067	2665	6431	4	4,80	2387	2304	5707
7	2,98	2038	2636	6346	5	4,08	2251	2370	5808
8	2,51	2371	2517	6227	6	4,97	2400	2275	5643
					7	3,78	2246	2353	5763
BaF	1	3,02	2350	2505	6188	8	4,21	2281	2377	5838
2	3,17	2409	2727	6769	9	3,91	2298	2415	5940
3	3,29	2360	2697	6666	10	4,26	2360	2618	6473
4	3,49	2433	2648	6584	12	3,72	2212	2529	6178
5	3,55	2520	2877	7203	14	4,50	2367	2700	6679
6	3,35	2438	2818	7009	15	4,05	2332	2526	6231
7	3,54	2509	2806	7020					
8	3,67	2556	2956	7423	KzF	1	2,72	2278	2489	6111
9	3,85	2664	3109	7874	•2	2,54	2240	2129	5211
10	3,83	2710	3478	8840	3	2,52	2237	2288	5601
11	3,80	2788	3430	8772	4	3,02	2302	2939	7231
					5	2,49	2236	2176 '	5325
LF	1	3,19	2170	2562	6235	6	2,56	2154	2200	5347
2	3,31	2289	2528	6213	PKS	1	2,58	2280	2776	6819
3	3,21	2177	2624	6390					
4	3,20	2186 ’	2532	6171	KzFS	1	3,24	2760	2243	5725
5	3,22	2235	2489	6091	2	2,70	2839	2219	5698
6	3,12	2150	2457	5969	3	2,89	2825	2339	5999
7	3,22	2144	Г 2446^	5941	SFS	1	5,97	2630	2092	5284
g 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел 353
составляет угол в 45°с плоскостью поляризации и,
согласно сказанному выше в настоящем пункте,
возникает двойное лучепреломление в пучностях
волны, позволяющее наблюдать решетку с шагом
К,/2. Измерение шага решеток для продольных
и поперечных волн позволяет определить соот-
ветствующие длины волн, откуда при известной
частоте определяются и упругие постоянные
материала. Пользуясь этим методом, Хеш [892]
определил упругие постоянные 16 сортов стекла
фирмы «Шотт». Получаемая при этом точность
измерений та же, что и в методе Шефера и Берг-
мана. Однако необходимость двух раздельных
измерений несколько усложняет методику. Тот
же метод описан в работе Шимановского [2035],
а затем применен Аллегретти [2307] и Ведамом
[4324] для измерения упругих постоянных опти-
ческих стекол.
При отображении щели, освещенной есте-
ственным светом, через стеклянный блок, в кото-
ром возбуждены продольные упругие колебания,
направление распространения которых парал-
лельно щели, возникают обычные дебаевские
диффракционные картины. При расположении
колеблющегося тела между двумя скрещенными
николями появляется только один дублет, т. е.
два спектра первого порядка, расположенные
справа и слева от места расположения централь-
ного изображения, которое само в данном слу-
чае отсутствует. Эти явления описаны в работе
Тидемана и Хёша. Они представляют собой
видоизменение явлений, наблюдаемых в опытах
Шефера и Бергмана; для их получения достаточно
заменить диафрагму щелью и подобрать соот-
ветствующее расположение поляризатора и скре-
щенного с ним анализатора [1834].
| Бергман показал [242], что при одновременном
распространении в твердом теле продольных и по-
перечных волн может наблюдаться вторичная
диффракция, аналогичная многократной диф-
фракции света на одной или нескольких уль-
тразвуковых волнах (см. гл. III, § 4, п. 2). На
фиг. 386 показано это явление для волн в стекле.
Ясно видно, что, помимо диффракционных спек-
тров 1г и /2, обусловленных продольной волной,
и спектров tr, обусловленных поперечной волной,
наблюдаются еще другие спектры, обозначенные
ltl. Последние получаются вследствие вторичной
диффракции диффракционного спектра t1 на про-
дольной волне. Можно, конечно, предположить
и обратное, а именно, что линии ltl обусловлены
вторичной диффракцией на поперечных звуковых
волнах света, соответствующего диффракционным
спектрам lv В действительности имеет место
и то и другое явление. Вообще диффракционные
23 Л. Бергман
спектры соответствуют углам диффракции в, опре-
деляемым выражением Q=mA/'kl-[-n где т
и п—любые целые числа, включая нуль. Однако
обычно спектры высших порядков. не удается
наблюдать вследствие их малой интенсивности.
Учет вторичной диффракции особенно существе-
нен, когда делаются заключения о фотоупругих
постоянных материала по интенсивности диффра-
гированного света.
Фиг. 386. Многократная диф-
фракция света на продольных
и поперечных волнах в стекле.
При рассмотрении диффракционных спектров
колеблющегося стеклянного куба (фиг. 380)
обращает на себя внимание совершенно нерегу-
лярное распределение интенсивностей диффрак-
ционных световых точек на обоих кольцах. Это
обусловлено следующей причиной. В кубе воз-
буждается волна, распространяющаяся горизон-
тально; волны, распространяющиеся в других
направлениях, представляют собой отражения
первичной волны от граней куба. Кроме того, при
каждом отражении продольной волны возникает
также и поперечная волна. Все эти волны имеют
самые различные интенсивности. Таким образом,
хотя, как это уже многократно подчеркивалось,
форма диффракционной картины не зависит от
формы границ тел, распределение интенсивности
света обычно от нее зависит. Совершенно равно-
мерное распределение интенсивности можно по-
лучить, например, для изотропного тела, огра-
ниченного цилиндрической поверхностью (см.
фиг. 383,а).
Ротгер [1745] исследовал образец в форме
трехгранной призмы (фиг. 387,а). Углы при
основании выбирались таким образом, чтобы
354
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
поперечные волны, возникающие при отражении
от боковых стенок продольной волны, входящей
в призму через основание, отклонялись на 90°
от направления распространения первичной вол-
ны. Это требование выполняется при а1=а2=
= arctg (cjq), т.е. если углы при основании близ-
ки к 60°. Возникающие диффракционные спектры
образуют крестообразную решетку (фиг. 387,6);
вертикальные ряды в диффракционной картине
Фиг. 387. Диффракция на колеблющейся стеклян-
ной призме.
я—ход лучей продольных волн (точечный пунктир) и попе-
речных волн (штриховой пунктир), б—фотография получаю-
щейся диффракционной картины.
обусловлены продольными волнами, а гори-
зонтальные ряды—поперечными волнами. При-
менение таких призм позволяет получить опти-
мальные условия возбуждения поперечных волн,
причем оказывается возможным наблюдать даже
спектры второго порядка, обусловленные диф-
фракцией на поперечных волнах, что обычно не
удается. Поскольку при выбранных условиях
продольная волна, отражаясь почти полностью,
превращается в поперечную (см. [1199]), отра-
женные продольные волны практически не уча-
ствуют в диффракционных явлениях.
Обратимся теперь к оптическому методу опре-
деления упругих постоянных анизотропных тел
при помощи ультразвука. Нурми [1443] про-
извел ряд измерений для правильных кристаллов
галоидных соединений щелочных металлов. Он
возбуждал в кристалле, имеющем форму прямо-
угольного параллелепипеда, стоячую звуковую
волну в направлении одной из осей; тогда если
кристалл можно рассматривать как бесконечную
решетку, т. е. если размеры кристалла велики по
сравнению с длиной волны, то имеет место соот-
ношение сп=рСкР., где —адиабатический мо-
дуль упругости в направлении распространения
звука, а р—плотность. Скорость звука скр. в на-
правлении оси кристалла можно найти опти-
ческим путем, измеряя длину стоячей звуковой
волны в кристалле. В эксперименте кристалл
погружался в жидкость, скорость звука сж в кото-
рой была известна, и длина волны измерялась
одновременно в кристалле и в жидкости. Тогда
искомая скорость звука в кристалле определяется
по формуле сКр. = (ХКр.Аж.)^ж. Жидкость одно-
временно служит термостатической средой, что
позволяет избежать внутреннего нагревания кри-
сталла. Этим методом были измерены адиаба-
тические значения модуля упругости сп для
кристаллов NaCl, NaBr, КО, КВг и KJ, откуда
на основании теории Фохта1) и по известным
величинам сжимаемости были рассчитаны изо-
термические значения модулей упругости си и с12.
Баумгардт [191—193] применил аналогичный
метод для определения упругих постоянных
каменной соли.
Михайлов [1357] применил описанный выше
в настоящем пункте метод Тидемана и Хёша для
изучения правильных кристаллов сильвина и ка-
менной соли. Путем применения поляризован-
ного света ему удалось измерить скорость обеих
поперечных волн в этих кристаллах.
Такой сравнительно несложный метод при-
меним для изучения правильных кристаллов;
однако при исследовании кристаллов с более
чем тремя упругими постоянными метод ока-
зывается неудобным, так как требует наличия
нескольких определенным образом ориентиро-
ванных образцов. В этом случае лучше поль-
зоваться методом Шефера и Бергмана, при кото-
ром требуется только один куб с гранями, ориен-
тированными соответственно осям кристалла.
Просвечивая такой куб, в котором возбуж-
дены высокочастотные колебания, световым пуч-
ком, перпендикулярным к граням куба, полу-
чают три различные, более или менее сложные
диффракционные картины, по которым можно
определить все упругие постоянные кристалла.
В верхнем ряду на фиг. 388 показаны диф-
фракционные картины, полученные при прохо-
ждении света через колеблющийся с высокой
частотой кварцевый куб; спектры соответствуют
прохождению света в трех взаимно перпендику-
лярных направлениях: по оси Z (оптическая ось),
по оси У и по оси X (электрическая ось). Интер-
ференционные картины, подчас чрезвычайно слож-
ные, отображают симметрию упругих свойств
кристалла. Так, в направлении оптической оси
х) W. Voigt, Lehrbuch der Кгistallphysik,
Leipzig, 1910, S. 788.
£ /. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
355
имеется ось симметрии шестого порядка, а в
направлении осей Y и X—оси второго порядка.
Далее, при прохождении лучей в направлении
оси X получается наклонно расположенная фигу-
ра, положение которой однозначно объясняется
упругими свойствами кварца. Угол наклона
фигуры к горизонтальной оси Y составляет 18°,
Фиг. 388. Диффракционные картины, полу-
чающиеся при падении света в направлениях
осей Z, У и X куба из кристалла кварца (верх-
ний ряд) и куба из кристалла известкового
шпата (нижний ряд).
что совпадает с направлением, отвечающим наи-
меньшему модулю упругости, как это видно из
сравнения с фиг. 86 (направление 72°).
Во втором ряду на фиг. 388 даны аналогичные
спектры для куба из известкового шпата,лпри-
а	5
Фиг. 389. Диффракционные кар-
тины, получающиеся при падении
света на колеблющийся кристалл
берилла в направлении оптиче-
ской оси (а) и перпендикулярно
к ней (б).
надлежащего к той же кристаллографической
системе. Следует отметить большое сходство с фи-
гурами, полученными для кварца в направлении
осей Z и У; ось X также дает наклоненную интер-
ференционную фигуру с осью симметрии второ-
го порядка.
Изображения на фиг. 389 получены для
кристалла берилла при падении луча света в на-
правлении оптической оси (а) и в перпен-
дикулярном к ней направлении (б); фотографии
10—12 на фиг. 390 дают диффракционные
Фиг. 390. Диффракционные картины, создавае-
мые колеблющимися кристаллами.
1 — 3—кварц (экспериментальная картина), 4 — 6—сече-
ние решетки, 7 — 9 — вторичные диффракционные карти-
ны, 10 — 12 — барит (экспериментальная картина),
13—15—кварц (теоретическая диффракционная картина),
16—/5 —барит (теоретическая диффракционная картина).
картины для барита (ромбическая система) при
прохождении света вдоль взаимно перпендику1-
лярных главных осей; наконец, на фиг. 391
23*
356
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
вверху даны диффракционные картины для четы-
рех кристаллов правильной кристаллографиче-
ской системы: плавикового шпата, каменной соли,
сильвина и фтористого лития; снимки были полу-
чены при одинаковой установке кристаллов и при
Плавиковый шпат
Фиг. 391. Диффракционные кар-
тины, возникающие при падении
света на правильные кристаллы
перпендикулярно к грани куба.
получаемые фигуры состоят исключительно из
замкнутых кривых, окружающих централь-
ную точку, тогда как диаграммы Лауэ состоят из
эллипсов и ветвей гиперболы. Далее, оптическая
диффракция при прохождении света сквозь колеб-
лющийся кристалл весьма мало селективна; дру-
гими словами, для получения диффракционных
картин не требуется, как в случае'диаграмм
Лауэ, широкой спектральной области (белый
свет) и можно использовать строго монохромати-
ческий свет.
Вследствие сравнительно малой интенсивности
упругих волн диффракционные картины обычно
содержат спектры только первого порядка. Спек-
тры первого порядка дали бы на диаграмме Лауэ
лишь несколько (в общем случае всего четыре)
диффракционных точек, соответствующих ред-
кому случаю одновременного пересечения трех
интерференционных конусов на фотопластинке.
Напротив, оптические диффракционные изобра-
жения состоят из большого числа расположенных
рядом интерференционных точек. Это явление
можно объяснить лишь предположением о суще-
Ф и г. 392. Диффракционные кар-
тины, возникающие при прохож-
дении света через кристалл пла-
викового шпата (а) и через кри-
сталл фтористого лития (б) в на-
правлении одной из диагоналей
куба (по Шеферу и Бергману).
прохождении света в направлении, перпендику-
лярном к одной из граней куба. Все эти изо-
бражения прекрасно иллюстрируют симметрию
четвертого порядка. Однако для правильного
кристалла при прохождении света в направлении
диагонали куба получается, как и следовало
ожидать, симметрия третьего порядка; это ясно
из фиг. 392 для плавикового шпата и фтори-
стого лития.
Рассмотрим теперь, какое объяснение дает
теория Фюса и Лудлофа [674] возникновению
этих диффракционных картин. Первоначальное
предположение об аналогии с диффракцией рент-
геновских лучей на кристаллической решетке
не дает полного объяснения. Во-первых,
ствовании в колеблющемся теле множества трех-
мерных пространственных решеток, из которых
каждая дает только малое число интерферен-
ционных точек.
Шефер и Бергман [1833] показали это экспе-
риментально двумя способами. При изменении
возбуждающей частоты вся интерференционная
фигура часто может быть сведена в основном
к четырем диффракционным точкам, обуслов-
ленным одной трехмерной пространственной ре-
шеткой. При дальнейшем изменении частоты
точки внезапно смещаются в другое место интер-
ференционной фигуры; это соответствует возбуж-
дению другой решетки. Шефер и Бергман на-
звали такое блуждание интерференционных пятен
$ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных, твердых тел	357
при незначительном изменении частоты «мерца-
нием».
Далее, обоим авторам удалось, пользуясь
описанным в гл. III, § 4, п. 1 теневым методом,
сфотографировать сечение решетки упругих коле-
баний в кристалле. На фиг. 390 (4—6) приве-
дены такие фотографии для кварца, соответствую-
щие сечениям, перпендикулярным к осям Z,
Y и X. Чрезвычайная сложность полученных
изображений показывает, что пространственная
решетка не обладает простой структурой. Для
доказательства реальности таких сечений решет-
ки Шефер и Бергман использовали эти фотографии
в качестве двумерных диффракционных решеток.
Полученные при этом вторичные диффракционные
изображения (фиг. 390, 7—9) действительно вос-
производят симметрию упругих свойств кварца
в рассматриваемых направлениях.
Для объяснения наличия в колеблющемся
кристалле множества различных решеток Фюс
и Лудлоф высказывают предположение, что в кри-
сталле возбуждаются все те собственные коле-
бания, которые при данной частоте находятся
достаточно близко от резонанса. Учитывая
конечную ширину резонансной кривой возбу-
ждающего кварца, можно считать,что общее число
возбуждаемых собственных колебаний равно по
порядку 100.
Как уже упоминалось выше, форма интерфе-
ренционной кривой не зависит от формы границ
колеблющегося тела, так что последнее можно
считать бесконечно протяженным. Таким обра-
зом, собственными колебаниями можно считать
все плоские волны, проходящие через кристалл
в любом направлении. Рассмотрим плоские вол-
ны, соответствующие одной частоте и распро-
страняющиеся во всех направлениях. Длины
этих волн будут неодинаковыми, и полярная
диаграмма длин волн будет отображать симмет-
рию и упругие свойства кристалла. Только для
случая изотропного тела фазовая поверхность этих
волн имеет форму сферы; для кристаллических
тел получаются поверхности высших порядков.
Возникает задача найти соотношение между
возбуждающей частотой, с одной стороны, и дли-
ной упругих волн или волновым вектором в дан-
ном направлении—с другой. Для ее решения
для каждого кристаллографического типа пи-
шется система из трех волновых уравнений, полу-
чающихся из формы упругого потенциала соот-
ветствующей неизотропной среды1). Интегри-
х) См., например, Cl. Schaefer, EinfOhrung in
die theoretische Physik, Bd. I, 3 Aufl., Berlin, 1929,
S. 512, 535 (См. перевод: К. Шефер, Теоретическая
физика, т. I, ч. 2, М.—Л., 1934.)
рование этой системы уравнений для случая ре-
шений, имеющих характер плоских волн, дает
уравнение шестой степени, содержащее, помимо
частоты, только волновой вектор к и упругие
постоянные среды. Уравнение определяет по-
верхность шестого порядка, которую мы будем
называть фазовой поверхностью. Эта поверхность
представляет собой геометрическое место кон-
цов радиусов-векторов, длина которых равна вели-
чине волнового вектора
. 2iT
k = п
А.
в соответствующем направлении, характери-
зуемом единичным вектором п, нормальным
к волновой поверхности.
Так как, согласно теории упругости, каждому
направлению распространения соответствуют
три волны, фазовая поверхность состоит из трех
полостей. Векторы смещения в каждой тройке
волн взаимно перпендикулярны и образуют
прямоугольную систему координат.
В частном случае изотропных тел (например,
стекло) один из векторов смещения совпадает
с направлением распространения соответству-
ющей упругой волны, которая в этом случае
является волной чистого сжатия; две остальные
волны, соответствующие этому направлению
распространения, представляют собой две попе-
речные волны, смещения в которых взаимно
перпендикулярны.
Будем теперь искать связь между фазовой
поверхностью и интерференционной кривой,
т. е. выясним, какие из упругих волн участвуют
в создании интерференционной картины. Для
нижеследующего существенно отметить одно
обстоятельство, которое первоначально было
обнаружено на опыте, а именно, что угол откло-;
нения для диффракционных спектров первого
порядка очень мал (около 1/2°); величина угла
может быть определена по отношению длин опти?
ческой А и акустической X волн.
Действительно, согласно теории диффракции
света на звуковых волнах Рамана и Ната, диф-
фракционные картины заметной интенсивности
создаются только световыми пучками, почти
параллельными фронту звуковой волны (см-
также гл. III, § 4, п. 2). Поэтому появление
интерференционных фигур обусловлено в рас-
сматриваемом случае в основном волнами, коле-
бания в которых являются продольными и
направлены перпендикулярно к направлению
светового луча, иначе говоря, волнами, для
которых волновой вектор почти перпендикулярен
к направлению светового луча. Для света, диф-
358
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
фрагированного на этих волнах, должна выпол-
няться формула Брэгга 2Asin6=Ai, где А.—
длина световой волны в кристалле, \—длина
упругой волны, а 6—угол скольжения светового
луча относительного фронта упругой волны.
При заданном расположении кристалла относи-
тельно направления падения света и при заданной
величине At формула Брэгга выделяет одно-
мерное множество плоских волн.
Ф и г. 393. К возникновению интерференционных фигур
при использовании диффракционного метода Шефера—
Бергмана.
На фиг. 393 схематически изображена диф-
фракция света на одной из таких волн. Плоскость
рисунка проходит через входящий луч, падаю-
щий на кристалл, и через волновой вектор к
упругой волны. Конец вектора к лежит на фазо-
вой поверхности F. Луч, участвующий в создании
интерференционной картины, отклоняется,
встретив звуковую волну, на угол 26, а по
выходе из кристалла это отклонение увеличи-
вается вследствие преломления в п раз. Пусть
отклоненный таким образом луч падает на экран
S в точке, лежащей на расстоянии г от централь-
ного пятна. Если обозначить расстояние от
кристалла до экрана через А, то при малых углах
отклонения с достаточной точностью можно
считать г=Ап-20. Отсюда при учете вышепри-
веденной формулы Брэгга получаем
г = An А. у = А Аа у = А Ла ,
где Х=2тс/й, a n=Aa/Ai. Фиг. 393 показы-
вает, что отклонение луча в интерференционной
картине близко воспроизводит увеличенную
в отношении 4Aa/2ir величину вектора к, т. е.
интерференционная картина изображает сечение
фазовой поверхности плоскостью, перпендику-
лярной к направлению падающего луча. Следо-
вательно, для теоретического построения
Интерференционных кривых достаточно найти
сечение определенной выше поверхности пло-
скостью, перпендикулярной к направлению
падающего света. При этом, в общем случае,
получается кривая шестого порядка.
На фиг. 390 кривые 13—18 представляют
собой рассчитанные таким образом интерферен-
ционные фигуры для кварца и для барита.
Полное соответствие этих расчетных кривых
с экспериментальными интерференционными
картинами 1—3 и 10—12 (см. фиг. 390) совершен-
но очевидно. На фиг. 391 также представлены
экспериментальные (вверху) и теоретически рас-
считанные (внизу) диффракционные картины
для правильных кристаллов.
Иногда кривые шестого порядка распадаются
на одну кривую четвертого порядка и эллипс
или окружность; это имеет место для кварца
(при падении света в направлении оси X), для
барита (для любых направлений) и для правиль-
ных кристаллов. Согласно теории, появление
эллипсов обусловлено чисто поперечными вол-
нами; в данном случае эти волны не вызывают
диффракции света, поскольку направление
смещений в них совпадает с направлением про-
ходящего через кристалл света. На диаграммах
13—18 фиг. 390 и на фиг. 391 эти. эллипсы
и окружности нанесены пунктиром.
В изотропных телах все эти соотношения
наиболее просты. Теория дает в качестве интер-
ференционной картины две окружности разного
диаметра, причем внешняя окружность, обу-
словленная поперечными волнами, является
двойной, что обусловлено наличием двух по-
перечных волн с одинаковой скоростью распро-
странения, компоненты смещения в которых
направлены перпендикулярно к световому лучу
и поэтому вызывают диффракцию (см. выше
в настоящем пункте).
Теория Фюса и Лудлофа дает, таким образом,
простой метод определения упругих постоянных
кристаллов. Для этой цели достаточно, вообще
говоря, измерить отрезки, отсекаемые интерфе-
ренционными кривыми на осях координат и на
прямой, проходящей через начало координат
под углом 45° к осям. Обозначим пары точек
пересечения интерференционной кривой с гори-
зонтальной осью буквами аа и bb\ с верти-
кальной осью—буквами сс и dd и с прямой,
наклоненной под углом 45°,—буквами ее и Д
(диаграммы 13—18 на фиг. 390 и фиг. 391;
на фиг. 390 буквы не вписаны за недостатком
места). Тогда для кристаллов ромбической систе-
мы получим следующую систему уравнений,
позволяющую вычислить девять упругих посто-
янных cik.
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
359
Для наблюдения параллельно оси X:
(ffl2-(gg)2 = •/(с22 —Сзз)2 + 4(С23 + С44)2
(Я)2 + (^)2	С22 + с33 + 2с'44
Для наблюдения параллельно оси У:
Значения упругих постоянных с двумя
одинаковыми индексами непосредственно, вы-
числяются по длинам отсекаемых отрезков осей;
отрезок прямой, наклоненной под углом 45°,
дает комбинацию, содержащую как не известные
еще постоянные с разными индексами, так и
известные уже постоянные.
В табл. 69 приведены значения упругих
постоянных барита, определенные по интерфе-
ренционным фигурам, и значения, полученные
статическим методом Фохтом [2103]. Для исклю-
чения параметров аппаратуры значения норми-
рованы: величина взята одинаковой для
обеих групп значений.
Таблица 69
СРАВНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ БАРИТА,
ОПРЕДЕЛЕННЫХ ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ ФИГУРАМ,
СО ЗНАЧЕНИЯМИ, ИЗМЕРЕННЫМИ ФОХТОМ
(,7)2~(ее)2 = /(си-сзз)2 + 4(с13 + с55)2
(Я)2 + (ееУ*	С11 + С33 + 2г 55
Для наблюдения параллельно оси Z:
(аа) ~	,
У Си
(^)~Л= ,
У С22
У с06
У сбб
(ft)2--^)2 = /(сц-с22)2 + 4(с12 + с66)2 .
Я/)2 + (ее)2	ей + с22 + 2сб6
Для кристаллов правильной системы, обла-
дающих всего тремя упругими постоянными,
получаем следующую систему уравнений.
Для наблюдений вдоль одной из осей куба
(см. фиг. 391):
clk	Значения, опреде- ленные по интер- ференционным фигурам, 1 ОН дин[см%	Значения, измерен- ные Фохтом, 1 ОН дин/см*
С11	8,8	8,8
с22	7,81	7,8
сзз	10,38	10,5
С44	1,17	1,19
Г 55	2,79	2,87
с66	2,55	2,78
г12	4,77	4,59
с13	2,69	2,70
с23	2,89	2,68
(aa)^-L
У С11
f____ГЛ -
У Сц + С12 4- 2с44

Для наблюдения вдоль одной из диагона-
лей куба (см. фиг. 392):
(йа)^/2(С11 + с12 + 2с44) ’
Коэффициент пропорциональности, входящий
в эти уравнения, содержит только известные
величины—частоту / упругих колебаний кристал-
ла и постоянные, характеризующие установку:
А—расстояние между кристаллом и плоскостью
изображения и Л—длину световой волны.
Согласие оказывается очень хорошим. Пре-
имущества нового метода становятся очевидными,
если учесть, что для определения упругих
постоянных оптическим методом достаточно трех
интерференционных фигур, полученных для
одного кристалла, тогда как результаты Фохта
основаны, по меньшей мере, на 15 000 отдельных
измерений, выполненных на ряде образцов.
В табл. 70 приведены упругие постоянные,
полученные для трех кристаллов правильной
системы по интерференционным картинам, изоб-
раженным на фиг. 391.
Позднее Номото [1429] определил упругие
постоянные кварца по методу Шефера—Бергма-
на. В этом случае для определения шести упру-
гих постоянных получаем (при применении
введенных выше в настоящем пункте обозначе-
ний) следующую систему уравнений.
360
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
Таблица 70
СРАВНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ
ПРАВИЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ, ОПРЕДЕЛЕННЫХ
ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ ФИГУРАМ, СО ЗНАЧЕНИЯМИ,
ИЗМЕРЕННЫМИ ФОХТОМ
cik	Значения, опре- деленные по ин- терференционным фигурам, 1 ОН дин/см*	Значения, изме- ренные Фохтом, ЮН дин/см*
Плавиковый шпат сп	16,44	16,38
С44	3,61	3,39
С12	4,63	4,68
Каменная соль Сц	4,68	4,67
с14	1,19	1,26
С12	1,23	1,29
Фтористый ЛИТИЙ Сц	11,77	X
С44	6,28	
с12	4,33	
(W)2~
/2
~2~ (С11—с12)+с44—J/^ [1> (С11—С12)—-1_'М4
(СС)^ 1 , .
У е33	V С44
Для наблюдения параллельно оси Z:
V си
(М)1~
/2
У^'2' (Сп—с12)4~с44+	£ ~2 (си—с1г) —	+4с44
(ЬЬ)2^
/2
~2 (С11~С12)+С44— уЛ["2‘ (С11— С12)—С44 j +4cf4
(dd)^- =12= ,
У^ (Си — С12)
Для наблюдения параллельно оси Х\
(аа) ~ •---------- /	. 
V (С11 + £44)+!^ (fll С44)2 + 4с^4
~	У'2
V G11 + £44) — V(с11_^44)2 +
(сс) ~	, (dd) ~	,
V С33	V С44
(Я)^-(ее)2 _
(ff)2 + (ee)z
_ Уfcii—сзз—2clt)z + 4 (сц—Cis—с44)2	/
Си + С33 4- 2с44	2с44
W)2 + (^)2
__ V(£ц —C33 + 2g14)2 + 4(^14 Ч~ с13 Ч~ с44)2 /ппя
Сц Ч~ сзз Ч" 2с44 — 2с14
Для наблюдения параллельно оси У:
(йй)^ 1 ,
V си
___________________/2~____________________
-i- (tn—ci2)+c44+j/"^-^-(сц—С12)—c44j 4~4с44
В табл. 71 даны значения упругих постоянных
кварца, найденные Номото по интерференцион-
ным фигурам.
Таблица 71
СРАВНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ
КВАРЦА, ОПРЕДЕЛЕННЫХ НОМОТО ПО
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ ФИГУРАМ, СО ЗНАЧЕНИЯМИ,
ИЗМЕРЕННЫМИ ФОХТОМ
cik	Значения, определенные по интерференционным фигурам, ЮН дин/см*	Значения, измеренные Фохтом, 1 ОН дин/см*
Сц	8,639	8,545
с33	10,459	10,567
^44	5,659	5,709
С12	0,785	0,726
С13	1,360	1,437
С14	-1,733	— 1,687
g 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
361
Номото удалось показать, что по интер-
ференционным фигурам можно определить,
является ли данный кристалл кварца левовра-
щающим или правовращающим. Действительно,
пусть положительное направление оси X опре-
деляется появлением на соответствующей сторо-
Ф и г. 394. Интерференционные фи-
гуры, рассчитанные для света, про-
ходящего сквозь колеблющийся кри-
сталл кварца в положительном и
отрицательном направлениях поляр-
ной оси X.
сжатии кристалла вдоль оси X. Тогда интерфе-
ренционные фигуры, получающиеся при просве-
чивании кристалла в положительном направле-
нии оси X, будут для кристаллов, вращающих
плоскость поляризации в противоположных
направлениях, представлять зеркальные изобра-
жения друг друга (фиг. 394). Уже Шефер и
Бергман [1831] показали, что правый или левый
наклон диффракционных картин (см. фиг. 394),
получаемых при наблюдении в направлении
оси X, зависит от положительного или отрица-
тельного направления светового пучка относи-
тельно оси кристалла. В более поздней работе
Номото [1431 в] получил ряд эластограмм кварца,
освещая кристалл непараллельно его кристал-
лографическим осям. Он дал также и расчет
этих диаграмм.
Цвиккер [2211] и Корре [4657, 4658] приме-
нили метод Шефера и Бергмана для определения
упругих постоянных искусственных кристаллов
дигидрофосфата аммония (NH4H2PO4) и ди-
гидрофосфата калия (КН2РО4). Эти кристаллы
относятся к тетрагональной системе и характе-
ризуются шестью упругими постоянными. На
фиг. 395 изображены диффракционные картины,
полученные при наблюдении вдоль оси с. Для
определения постоянных по интерференционным
фигурам служат следующие уравнения.
Для наблюдения параллельно оси а:
(аа) ,	(Ы>) -Д-,
У £ц	У С44
У сзз	у с44
Ш)2—(ее)2 _ 1/(сп—сзз)2 + 4(с13 +
(lf)2 + (ee)2	cu + c33 + 2c41
Для наблюдения параллельно оси с:
1 ,
У Си	У CQ6
(#)2~(ее)2 = C12 4-е6б
У/)2 + (ее)2 сп +е6б *
В табл. 72 приведены значения упругих
постоянных для обоих кристаллов по измерениям
Цвиккер а.
Фиг. 395. Диффракционные картины, возникаю-
щие при прохождении света через кристаллы ди-
гидрофосфата калия (а) и дигидрофосфата аммо-
ния (6) в направлении оси с.
Таблица 72
УПРУГИЕ ПОСТОЯННЫЕ КРИСТАЛЛОВ ДИГИДРОФОСФАТА
АММОНИЯ и ДИГИДРОФОСФАТА КАЛИЯ, ОПРЕДЕЛЕННЫЕ
ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ ФИГУРАМ
cik	Значения для дигидро- фосфата аммония, 10Ю дин!смЛ	Значения для дигидро- фосфата калия, 1 0Ю дин/см^
С11	61,7	69,1
С33	32,8	55,6
с44	8,5	12,9
с66	5,92	6,0
с12	7,2	6,0
с13	19,4	12,2
При помощи этого метода Цвиккеру удалось
также проследить температурный ход упругих
постоянных вплоть до области вблизи точки
Кюри (температуры —150° и —180°С). Для
NH4H2PO4 наблюдается совершенно нормальный
ход температурной зависимости; для КН2РО4
обе постоянные с66 и с12 резко уменьшаются
в узкой температурной области вблизи точки
362
Г лава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
Кюри до */б первоначальной величины, что
позволяет сделать интересные заключения об
энергии кристаллической решетки.
В дальнейшем Йона [3152—3154] произвел
тем же методом весьма изящные измерения упру-
гих постоянных пьезоэлектрических и сегнето-
электрических кристаллов, найдя при этом,
между прочим, и температурные зависимости
этих постоянных. На фиг. 396 даны диффракцион-
ные картины, получающиеся при комнатной
температуре при просвечивании колеблющегося
кристалла сегнетовой соли в . направлениях
осей X, Y и Z; для сравнения здесь же приведены
и теоретически рассчитанные картины. На
фиг. 396,а недостает наружной части диффрак-
ционной картины; это объясняется тем, что
вблизи точки Кюри, т. е. при комнатной темпе-
ратуре, поглощение поперечных волн особенно
Ф и г. 396. Диффракционные картины, возникающие при про-
хождении света через колеблющийся кристалл сегнетовой соли
в направлении осей X, Y и Z.
Верхний ряд—фотографии, нижний—теоретические картины.
велико вследствие пьезоэлектрического гисте-
резиса.
Определение упругих постоянных по интер-
ференционным фигурам может быть произведено
при помощи уравнений для ромбической системы,
приведенных выше в этом пункте. В табл. 73
приведены полученные Йона значения упругих
постоянных сегнетовой соли для температуры
/-^25° С. Не хватает значений постоянных с44 и
с23, которые могли бы быть определены только
по отсутствующей наружной части диффракцион-
ной картины на фиг. 396,а.
Таблица 73
ЗНАЧЕНИЯ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ СЕГНЕТОВОЙ СОЛИ,
ИЗМЕРЕННЫЕ ЙОНА [3153] ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ
КАРТИНАМ ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 25° С. ДЛЯ СРАВНЕНИЯ
ПРИВЕДЕНЫ ЗНАЧЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ ХАНТИНГТОНОМ
[951] И МЭЗОНОМ [3497]
(Все значения даны в единицах 1011 дин/см2)			
сгЬ	По Йона	По Хантингтону	По Мэзону
С11	2,58 ±0,02	2,55 ±0,005	2,64
С22	3,80 ±0,03	3,81 ±0,011	3,18
С33	3,75 ±0,02	3,705 ±0,013	3,91
С55	0,314 ± 0,005	0,321 ±0,008	0,304
С6в	0,997 ±0,011	0,979 ±0,027	0,996
С12	1,40 ±0,04	1,41 ±0,03	1,81
С13	|	1,12 ±0,05	1,16 ±0,04	2,23
Для сравнения в табл. 73 приведены дан-
ные Хантингтона [951], полученные импульс-
ным методом, и данные Мэзона [3497], най-
денные по значениям собственных частот, со-
ответствующим образом вырезанных стерж-
ней и пластинок. Между данными Йона и
Хантингтона наблюдается хорошее согла-
сие. По вопросу о температурной зависи-
мости постоянных, а также о распростра-
нении теории Фюса и Лудлофа на пьезо-
электрические кристаллы отсылаем к ори-
гинальной работе Йона (см. также Кьяме
(3345]).
На фиг. 397 показана диффракционная
картина, полученная Йона при просвечи-
вании кристалла хлората натрия в направ-
лении кристаллографической оси, а также
при просвечивании кристалла КЭ2РО4 в на-
правлении оси с. Здесь же * приведены и
теоретические кривые. Значения упругих
постоянных, полученные из фиг. 397,а
(в единицах ICWWcjw2), равны: сп=4,89±
±0,04,	1,173 ±0,02 и с12= 1,39±0,02;
значения, определенные Мэзоном [2255] по
методу собственных колебаний, составляют
соответственно 4,89, 1,71 и 1,385.
Значение метода Шефера — Бергмана осо-
бенно ясно видно в работе Йона и Шеррера [3155,
3156], в которой авторам впервые удалось опре-
делить пять упругих постоянных льда, кристал-
лизующегося в гексагональной системе. На
фиг. 398 показаны диффракционные картины,
получающиеся при просвечивании монокристал-
ла льда в направлении оси Z (оптической оси)
и в перпендикулярном к этой оси направлении.
Помещенные внизу кривые рассчитаны по
экспериментально определенным значениям
g 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
363
упругих постоянных. Кристаллы льда имели
форму кубиков с длиной ребра 2,5—3 см и
возбуждались на частотах 15—18 мггц. Поверх-
ности, перпендикулярные к направлению про-
Ф и г. 397. Диффракционные картины, возникаю-
щие при прохождении света через колеблющийся
кристалл хлората натрия (а) в направлении,
перпендикулярном к оси куба, и через колеблю-
щийся кристалл KD2PO4 (б) в направлении оси с.
Верхний	ряд—фотографии,	нижний—теоретические
картины.
Фиг. 398. Диффракционные картины,
возникающие при прохождении света через
колеблющийся кристалл льда в направле-
нии оси Z (а) и в перпендикулярном на-
правлении (б).
Верхний ряд—фотографии, нижний—теоретиче-
ские картины.
свечивания, накрывались тонкими стеклянными
пластинками, которые пришлифовывались и при-
мораживались к образцу. В табл. 74 приведены
значения упругих постоянных льда, полученные
Йона и Шеррером; расчет производился согласно
следующим формулам.
Таблица 74
СВОДКА ЗНАЧЕНИЙ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ ЛЬДА, ПО-
ЛУЧЕННЫХ ЙОНА И ШЕРРЕРОМ ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИОН-
НЫМ ФИГУРАМ; ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ПРИВЕДЕНЫ ТЕОРЕ-
ТИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ, РАССЧИТАННЫЕ ПЕННИ
(Все значения даны в единицах 1011 дин/см2)
cik	Значения, измерен- ные no интерферен- ционным фигурам	Теоретические значе- ния по Пенни
C11	13,845 ± 0,08	15,2
сзз	14,99 ±0,08	16,2
c44	3,19 ±0,03	3,2
Cl 2	7,07 ±0,12	8,0
c13	5,81 ±0,16	7,0
Наблюдение параллельно оси Z:
(аа) ~ -±= .	(44) ~ —	1	.
Наблюдение перпендикулярно к оси Z:
= ~|/4 (с13+ с44)2 + (сп—с83)2
(Я)2 + (сс)2 V 2с44 ± Сц ± с33
В табл. 74 для сравнения приведены значения
cik, рассчитанные Пенни1) согласно динамической
теории решетки Борна. При этом расчете были
использованы значения модуля Юнга и коэф-
фициента Пуассона для поликристаллического
льда, заимствованные из работы Нортвуда
[1432]: £ = 9,8-1010 дин/см*, а=0,335. Наконец,
метод Шефера—Бергмана был применен Протцма-
ном [3803, 3804] для определения упругих
постоянных плексигласа при различных темпе-
ратурах.
До сих пор мы рассматривали только форму
интерференционных картин, обусловленных
колебаниями твердых тел, не анализируя полу-
чающегося распределения интенсивности. Одна-
ко уже, например, фотографии на фиг. 388—392
т) Penny, Proc. Cambr. Phil. Soc., 44, 423 (1948).
364
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
показывают далеко не равномерное распределе-
ние освещенности, часто весьма различной в
отдельных участках диффракционной картины.
Не следует обращать внимания на особенно
большую освещенность отдельных точек; она
обусловлена неравномерностью возбуждения
упругих волн в разных направлениях. Особенно
резкая неравномерность освещенности отдельных
частей диффракционных картин наблюдается
в поляризованном свете, на что уже указывали
в своих первых работах Шефер и Бергман [1831,
1832, 1834].
Ct
5
Фиг. 399. Диффракционные картины, получаю-
щиеся при прохождении сквозь кристалл кварца
в направлении осей XnY неполяризованного света
(/, 4) и линейно поляризованного света (2, 3, 5, 6).
а—фотографии, б—теоретические картины.
В качестве примера могут служить фотогра-
фии (фиг. 399,а), полученные при просвечивании
кварца вдоль осей / и X неполяризованным
(/ и 4) и поляризованным светом при горизон-
тально (2 и 5) и вертикально (5 и 6) колеблющем-
ся световом векторе. При наложении друг на
друга изображений 2 и 3 или 5 или 6 получаются
фигуры 1 и 4, соответствующие неполяризо-
ванному свету.
Рассмотрение фотоупругих свойств тела
позволяет дать объяснение этим чрезвычайно
сложным на первый взгляд явлениям. Подставляя
в уравнение Рамана и Ната для интенсивности
света, диффрагированного на звуковых волнах
(см. гл. III, § 4, п. 2), фотоупругие (упруго-опти-
ческие) постоянные и используя уравнения
фазовой поверхности для соответствующей
кристаллографической системы, Мюллер [1380]
весьма изящным путем рассчитал и объяснил
распределение интенсивности света в диффрак-
ционных картинах. Подробное рассмотрение
работы Мюллера увело бы нас за рамки данной
книги; однако чтобы показать хорошее совпаде-
ние теории и эксперимента, на фиг. 399,6 приве-
дены диффракционные картины, рассчитанные
для кварца, обладающего наряду с шестью
упругими постоянными еще и восемью фотоупру-
гими постоянными. Интенсивность света изобра-
жается на теоретических кривых толщиной
линии. Прекрасное совпадение этих расчетных
кривых с фотографиями, приведенными на
фиг. 399,а, совершенно очевидно; при этом сле-
дует еще учесть, что фиг. 399,6 рассчитана
в предположении о совершенно равномерном
во всех направлениях колебательном возбу-
ждении рассматриваемого тела, что, как уже
упоминалось, в действительных условиях экспе-
римента никогда не имеет места.
Соотношения оказываются особенно просты-
ми для изотропного тела, которое характери-
зуется только двумя фотоупругими постоянными.
Согласно Мюллеру, интенсивность света I в
диффракционных кольцах подчиняется следую-
щим зависимостям от угла ? по отношению
к вектору колебаний поляризованного света.
При наблюдении с одной призмой Николя
(которая может быть помещена как перед колеб-
лющимся стеклянным телом, так и за ним):
для внутреннего кольца I = A cos2? + В sin2?,
для внешнего кольца 1 = С\
при наблюдении между скрещенными призмами
Николя:
для внутреннего кольца I = (А + В) sin2 2?,
для внешнего кольца I == уС cos2 2<р;
и при наблюдении между параллельными приз-
мами Николя:
для внешнего кольца I = A cos4? 4- В sin4?,
для внутреннего кольца I = у С (1 + sin2 2?).
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
365
Как видно из приведенных на фиг. 383 фо-
тографий, и в. данном случае имеется полное
совпадение между теорией и экспериментом.
В приведенных выше соотношениях коэф-
фициенты Л, В и С содержат, кроме длины
светового пути в колеблющемся стеклянном
теле, интенсивности упругой волны и длины
волны света, также и обе фотоупругие постоян-
ные. Отсюда можно заключить, что на основании
распределения интенсивности света в диффрак-
ционных кольцах можно вычислить значения
фотоупругих постоянных. К этому мы еще
вернемся ниже в § 3 настоящей главы.
Недостатком описанного выше оптического
метода определения упругих постоянных являет-
ся то, что он применим только для прозрачных
Ф и”г. 400, Схема установки для получения диффрак-
ционных картин при отражении света от поверхности
колеблющегося тела.
материалов. Шеферу и Бергману [237, 1836]
удалось, однако, разработать метод исследования
упругих свойств и для непрозрачных кристал-
лов, стекол и металлов. Этот метод заключается
в наблюдении поверхности образца.
Пусть в кубическом образце возбуждены высо-
кочастотные колебания; тогда плоская поверх-
ность граней куба будет деформироваться и мож-
но будет воспользоваться несколько видоизме-
ненной установкой для наблюдения диффракции,
показанной на фиг. 400. Изображение отверстия
в диафрагме В, освещенного интенсивным источ-
ником света L при помощи конденсора С, фоку-
сируется объективом О на фотопластинку Р.
На пути между объективом О и пластинкой Р
свет отражается при помощи двух зеркал S на
посеребренную поверхность кристалла Д', в кото-
ром при помощи пьезокварца возбуждаются высо-
кочастотные собственные колебания. При исполь-
зовании монохроматического света получаются
диффракционные картины, форма которых зави-
сит от упругих свойств колеблющегося тела,
но не зависит ни от формы тела, ни от контура
отражающей поверхности, пока размеры тела
остаются много большими длины упругой волны.
На фиг. 401,а приведена фотография диф-
фракционной картины, получающейся при отра-
жении света от поверхности колеблющегося стек-
лянного куба: картина представляет собой окруж-
ность, образованную отдельными интерферен-
ционными точками. Радиус получающейся окруж-
ности больше, чем радиусы обеих окружностей,
Фиг. 401. Диффракционные кар-
тины, получающиеся при отра-
жении света от поверхности
колеблющегося куба.
а, б—стеклянный куб, в—е—кварце-
вый куб.
составляющих диффракционную фигуру при наб-
людении в проходящем свете, как это показано
на фиг. 401,6, где окружность, получаемая при
отражении, нанесена пунктиром. На фиг. 401,в
и 401,6 даны интерференционные фигуры, полу-
ченные при отражении от плоскостей XY и XZ ко-
леблющегося кварцевого куба. Эти фигуры пред-
ставляют собой наклонно расположенные эл-
липсы или эллипсообразные кривые, также охва-
тывающие, как показывают фиг. 401, г и 401,е1),
диффракционные фигуры, полученные при наблю-
дении в проходящем свете. Наконец, нафиг. 402
приведены диффракционные картины для кварца
и известкового шпата, полученные при отра-
жении от плоскости, перпендикулярной к опти-
3) Эти фотографии получены при отражении света
от нижней поверхности колеблющегося кварцевого
куба, что позволило одновременно сфотографировать
интерференционные картины как при прохождении
света через кристалл, так и при отражении от его по-
верхности.
366
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
ческой оси; на этих фотографиях видна, как и сле-
довало ожидать, симметрия третьего порядка.
Теория образования диффракционных кар-
тин при отражении света от поверхности колеб-
лющегося тела дана Лудлофом [1247—1249].
Фиг. 402. Диффракционные
картины, получающиеся при
отражении света от поверх-
ности кристаллов кварца (а) и
известкового шпата (б) пер-
пендикулярно оптической оси.
Наряду с распространяющимися в теле упру-
гими волнами он рассматривает также и неод-
нородные поверхностные волны, обусловливаю-
щие в основном диффракцию при отражении.
Учет этих волн приводит к усложнению геомет-
рического места концов волновых векторов (фа-
зовой поверхности), поскольку теперь прихо-
дится учитывать и мнимые значения волнового
вектора. Казалось бы, что при этом каждая из
плоских волн, входящих в двумерное много-
образие, соответствующее фазовой поверхности,
должна проявляться на отражающей грани тела
и участвовать в формировании интерференцион-
ной картины. Это значит, что для монохромати-
ческого падающего света каждая из таких пло-
ских волн должна давать, подобно штриховой
решетке, диффракционный спектр, отклоненный
на угол, соответствующий длине упругой волны.
Но тогда плоскость изображения"была бы запол-
нена двумерным континуумом интерференцион-
ных точек. В действительности же возникает
одномерный	континуум—интерференционная
кривая. Следовательно, существует принцип отбо-
ра, ограничивающий множество интерференцион-
ных точек.
В противоположность случаю наблюдения
в проходящем свете, где имело место правило
Брэгга, этот отбор не относится к оптической сто-
роне явления. Здесь при отражении от поверхно-
сти брэгговские плоскости отражения вырождают-
ся в прямые и интерференционный угол существует
для каждой длины упругой волны К и каждой
длины световой волны А. По теории Лудлофа
отбор определяется механическими условиями, а
именно условием отсутствия напряжений на по-
верхности колеблющегося тела. Только совер-
шенно определенная комбинация поперечных и
продольных или неоднородных волн обеспечивает
равенство нулю напряжения на свободной поверх-
ности. Аналитически это обозначает, что к урав-
нению фазовой поверхности добавляется урав-
нение, выражающее граничные условия;
Ввиду сложности вопроса ограничимся
здесь ссылкой на оригинальные работы Лудлофа
[1247—1249]. Укажем только, что удалось теоре-
тически рассчитать интерференционные кривые,
полученные экспериментально при отражении от
поверхности кварца. Для случая изотропного
параллелепипеда интерференционная кривая яв-
ляется окружностью, радиус которой превышает
в 1,1—1,2 раза (в зависимости от значения коэф-
фициента поперечного сжатия) радиус окруж-
ности, обусловленный поперечными волнами, при
наблюдении в проходящем свете.
Для более тонких пластинок, толщина кото-
рых имеет порядок длины волны, теория ука-
зывает, что диффракционные картины должны
Фиг. 403. Зависимость радиуса
интерференционной окружности от
отношения длины волны к толщине
пластины.
состоять из двух, а при некоторых условиях
даже из многих окружностей.
На фиг. 403 даны графики отношения радиу-
са rt окружности, обусловленной поперечной
волной, и радиуса г окружности, обусловленной
отражением, в зависимости от \l2hj (2^—тол-
щина колеблющейся пластинки) для .двух раз-
личных материалов с коэффициентами поперечно-
го сжатия ^ = 1/2 и	Только для Х//ц 0, т. е.
для очень толстой пластинки, картина при отра-
жении состоит лишь из одной окружности. Эта
окружность больше соответствующей окружности,
обусловленной поперечной волной. Для тонких
пластинок эта окружность распадается на две.
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
367
Шефер и Бергман [237] дали эксперимен-
тальное подтверждение вышеизложенного: сюда
относятся фотографии (фиг. 404), на которых
ясно видны две и даже три окружности. Снимки
получены при возбуждении пластинки из квар-
цевого стекла (о = 0,17) толщиной 1 мм на часто-
те 7477 и 5485 кгц. В последнем случае Х/2Лх^1.
а	б
Фиг. 404. Диффракционные
картины, образующиеся при
отражении света от поверх-
ности колеблющейся стеклян-
ной пластины.
а—частота 7477 zcaq, б—частота
5485 кгц.
В заключение следует еще упомянуть, что
при отражении света от колеблющейся поверх-
ности металлической пластинки, возбужденной
пьезоэлектрическим кристаллом, также возникают
аналогичные картины, что позволяет исследо-
вать упругие свойства малых металлических
образцов (сплавов и т. п.).
Исходя из работы О. Шмидта «О распростра-
нении ударных волн в жидкостях и твердых
телах»1), Бэр [158] предложил совершенно новый
способ определения упругих постоянных тел: при-
меняемые при этом образцы имеют форму стерж-
ня прямоугольного сечения (около 15x20 мм2)
длиной 10 см и более. Один из концов стержня
срезается под углом в=45°, и к отшлифован-
ной поверхности среза приклеивается пьезоквар-
цевый излучатель Q.
На фиг. 405 дан продольный разрез ABCD
такого образца. Весь стержень погружается в
жидкость, скорость звука в которой известна.
На фиг. 405 показаны звуковые лучи, излучаемые
кварцем в жидкость и в образец. Продольные
волны 1 и 2, излучаемые в жидкость и в обра-
зец, являются первичными. Волна 2 падает
на поверхность ВС под углом в, частично пре-
ломляется в жидкость 5, а частично отражается
обратно в образец 4. При этом возникает попереч-
ная волна 5, возвращающаяся к плоскости АВ,
проходящая в жидкость в виде продольной волны 6
х) О. S с h m i d t, Zs. techn. Phys., 19, 554 (1938);
Phys. Zs., 40, 289 (1938).
и отражающаяся в виде поперечной волны 7
обратно в образец. Дальнейший ход луча совер-
шенно очевиден. Если удается определить напра-
вление распространения в жидкости звуковых
волн 1 и 6, 8 и 9 или 3 и 12, то, зная угол е,
можно узнать скорости ck и ct продольной
и поперечной волн и отсюда рассчитать упру-
гие постоянные образца.
Направления распространения для каждой
из упомянутых пар волн отличаются на неко-
торый угол. Как показал Релей [1690]1), при
суперпозиции таких волн возникает бегущая
в направлении биссектрисы угла комбинирован-
ная волна, интенсивность которой модулируется
по фронту волны с периодом D = л/(2 sin 6/2)
(К—длина волны, 9—угол между данными вол-
нами). Применив, например, теневой метод (ср.
фиг. 204,6), можно по расстоянию D между
видимыми полосами вычислить величину угла 9,
а по их положению—направление его биссек-
трисы и тем самым направление самих волн.
Таким образом, одной фотографии звукового
поля образца достаточно для определения всех
величин, необходимых для расчета упругих по-
стоянных тела.
Ф и г. 405. Ход лучей, соответ-
ствующих продольной (сплошная
линия) и поперечной (пунктирная
линия) волнам в твердом теле.
Пусть 0О—угол между направлениями распро-
странения звуковых волн 1 и 6, входящих
в жидкость с задней грани кварцевой пластинки,
6Х—угол между направлениями распростране-
ния волн 8 и 9 или 3 и 13, ср0—угол между бис-
сектрисой угла (/, 6) и нормалью к АВ, а ср1—
соответственно угол между биссектрисой угла
(8, 9) или (5, 13) и нормалью к AD. Тогда, со-
гласно Бэру [158], можно написать следующие
соотношения:
/	0Q 1
ао = ?о~ Т’ =	’
ао ~ ?о 4" ~2~ >	ai = ?i 4" '2 ,
г) См. также, например, G. Joos, Lehrbuch der
theoretischen Physik, 2 Aufl., Leipzig, 1934, S. 56.
368
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
где а*, а* и а[, а(—соответственно углы между
лучами /иби^иРи нормалями к АВ и AD.
Отсюда скорость продольной волны в твердом
теле выражается формулой
sin е
С1 — Сж ——j ,
Sin «1
а скорость поперечной волны—формулой
sin В
ct — Сж ——j ,
sin «о
где
р _ cos е
sin aj/sinag—sin е
а сж—скорость звука в жидкости. За дальней-
шими подробностями следует обратиться к ори-
гинальной работе.
Фиг. 406. Прохождение звуко-
вой волны сквозь эбонитовый
клин.
По предложению Гидемана Шефер [1839] (см.
также [861]) применил следующий метод изме-
рения скорости распространения продольных
и поперечных волн в твердых непрозрачных
телах. В качестве источника звука использо-
вался кварцевый стержень, ориентированный
согласно фиг. 89 и дающий острую характе-
ристику направленности, допускающую при наб-
людении звукового поля по теневому методу
точное определение направления лучей (см., на-
пример, фиг. 199). Если приклеить такой излу-
чатель к одной из граней клинообразного об-
разца из исследуемого материала и погрузить
последний в жидкость, скорость звука в кото-
рой известна, то направление оси прошедшего
через образец сконцентрированного пучка зву-
ковых волн позволит найти скорость распро-
странения продольной волны в твердом мате-
риале (фиг. 406).
В табл. 75 приведены значения скорости
ультразвука в некоторых материалах, измерен-
ные Шефером при помощи этого метода. При
Таблица 75
СКОРОСТЬ УЛЬТРАЗВУКА В ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛАХ
по ИЗМЕРЕНИЯМ ШЕФЕРА
Материал	Температура, °C	Скорость уль- тразвука, м/сек	Материал	Температура, °C	Скорость уль- тразвука, м/сек
Декорит F	24	2938	Игамид А	22	2660
ДекоритL	20	2740	Игамид В	22	2693
Декорит V	24	2735	Базальт . .	23	6150
Диналь . .	24	3310	Гранит . •	23	5570
Эбонит . .	18	2405	Свинец . .	22	2120
соответствующем подборе угла клина Шефер
имел возможность измерить также угол входа
в жидкость волн, вызванных поперечными вол-
нами в твердом теле, и таким образом определить
все упругие постоянные изотропного тела.
А В
Фиг. 407. Устройство для из-
мерения скорости продольных
и поперечных волн в твердых
телах.
Бароне [2389, 2390] применил аналогичный
метод для- определения скорости продольных
и поперечных волн в прямоугольных образцах,
имеющих на одной стороне шлиф под углом 45°.
На фиг. 407 показан ход лучей внутри такого
тела и в окружающей его жидкости, когда про-
дольная волна, излучаемая кварцем, приклеен-
ным к боковой поверхности образца, падает под
углом a = 45° на поверхность косого среза. В этом
случае имеют место следующие соотношения:
sin a  Ct	sin a  Cl	sin a' q
sin₽~C5K ’	sinl- C?’	sin¥~c~’
sin a'= sin (a — 7),
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
369
где сж—скорость звука в жидкости. Углы ₽и Р'
можно измерить, воспользовавшись теневым мето-
дом; по найденным значениям углов можно опре-
делить cL. Простой расчет дает для величины
ct выражение
ct = sin arc ctg Г - .sin -1 .
г sin В	& \ sin р sin a )
Для устранения помех при наблюдении теневым
методом, обусловленных отражениями от поверх-
ностей АВ или ВС, целесообразно сделать эти
поверхности рифлеными.
К сожалению, эти методы непригодны для
исследования материалов с большим поглоще-
нием; в этом случае в жидкости нельзя обна-
ружить никаких признаков волн, обусловлен-
ных поперечными волнами в образце. Для таких
материалов Гидеман и Шефер [861, 1839] раз-
работали другой метод, позволяющий опреде-
лять упругие постоянные при очень малой длине
Фиг. 408. Ход лучей, соответствующих продоль-
ной и поперечной волнам, после прохождения через
ультразвуковую линзу.
Сплошная линия—продольная волна, пунктирная ли-
ния —поперечная волна.
пути звуковых волн в твердом теле. Этот метод
заключается в пропускании параллельного уль-
тразвукового пучка через линзу, изготовленную
из исследуемого материала и погруженную в
жидкость, скорость распространения в которой
известна. Волны, возбужденные в жидкости про-
дольными и поперечными волнами в материале
линзы, фокусируются в разных точках (фиг. 408).
На фиг. 409 показана фотография для случая
алюминиевой линзы в ксилоле: ясно виден падаю-
щий слева звуковой пучок и два фокуса справа
от линзы. Зная форму линзы и измеряя фокус-
ные расстояния, можно, пользуясь законами
геометрической оптики, найти упругие постоян-
ные материала линзы.
Обозначим через г радиус кривизны плоско-
вогнутой линзы и через ft и ft соответственно
ее фокусные расстояния для продольных и по-
перечных волн; тогда из формулы, приведенной
24 л. Бергман
в гл. II, § 5, п. 5, легко вывести следующее
соотношение:
Наконец, следует упомянуть еще об инте-
ресном оптическом методе определения скорости
Фиг. 409. Звуковое поле за
ультразвуковой линзой.
продольных и поперечных волн в изотропных
телах, для применения которого нет необхо-
димости в прозрачности образца; этот метод
был недавно описан Уиллардом [4420, 4421].
Фиг. 410. Оптическое устрой-
ство для измерения скорости про-
дольных волн в твердых телах.
Пусть бегущая волна, выходящая из излуча-
теля Q (фиг. 410), распространяется частью
в жидкости, скорость сж звука в которой из-
вестна, и частью в теле /С, которое пока будем
считать прозрачным и для которого требуется
найти скорость продольных волн cL. Поверх-
ности исследуемого тела, через которые волна
входит и выходит из него, должны быть парал-
лельны волновым фронтам. Согласно сказанному
370
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
в гл. III, § 4, п. 2, интенсивность света, диф-
фрагированного на звуковой волне и обуслов-
ливающего возникновение изображения на эк-
ране, зависит от величины a=2^nljA., кото-
рая для бегущей волны определяется формулой
(150). При прохождении света последовательно
через две звуковые волны, бегущие в направ-
лении х, их модулирующее действие суммируется
и результирующий эффект будет равен
А = a cos («)/ — krx) — a cos (wZ — k2x), (306)
где
, СО 2тс 1 О) _____________ 2тс
И
Учтя оптическое увеличение, по системе полос
на экране можно найти величину
1
S - Х„ ХП_1 - х'п х'п-1 - П1/Сж _1/Ct),
откуда искомая скорость звука найдется по
формуле
’ =—ж
1 1 сж Sfs
(308)
Для исследования непрозрачных тел Уиллард
видоизменил свой метод следующим образом
(фиг. 411). Образец берется в виде прямоуголь-
ной призмы Р и располагается в жидкости перед
излучателем Q таким образом, чтобы звуковой
пучок частично проходил рядом сшризмой (А),
Фиг. 411. Оптическое устройство для измерения скорости продольных волн
в твердых телах.
а, б—схема устройства, в—получающееся изображение.
Здесь 1г и /2—длины пробега светового пучка
в звуковых пучках, распространяющихся соот-
ветственно в жидкости и твердом теле; при этом
следует выбрать отношение /х//2 равным М2/Мг
Формулу (306) можно переписать в следующем
виде:
А = 2а cos Г 4? х (—--"П х
L2 \сж ci)j
XCOS	.	(307)
Отсюда видно, что в определенных точках, для
которых
»+4
Х«~Н1/сж -1/с/)’
величина А, определяющая интенсивность диф-
фрагированного света, обращается в нуль, а
в точках
х' - п
величина А достигает максимума (и=1, 2, 3...)
а частично входил в призму под прямым углом
к плоскости, соответствующей катету (В). Благо-
даря преломлению при выходе через плоскость,
соответствующую гипотенузе, образуются два
звуковых пучка, наклоненные друг к другу под
углом ср. При отображении их на экран при
помощи теневого метода получается система свет-
лых полос (фиг. 411, в), по которой при учете
оптического увеличения можно определить посто-
янную ультразвуковой диффракционной решетки
s=. с«...
2/ sin ср/2
Система полос является не чем иным, как ото-
бражением комбинационной волны, образованной
двумя наклоненными друг к другу, звуковыми
пучками. Согласно фиг. 411, б, находим искомую
скорость ct по формуле
сж sin6
Cl ~~ sin (0 — ср) ’
где принято, что ^>сж; в противном случае знак
минус в знаменателе нужно заменить на плюс.
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
371
Оба эти метода позволяют найти только ско-
рость продольных волн в твердом теле; для нахо-
ждения аналогичным способом также и скорости
поперечных волн Уиллард пользуется тупоуголь-
но.й равнобедренной призмой Р (фиг. 412, а), в ко-
торой возбуждаются сдвиговые волны одинаковой
частоты при помощи двух кварцев Q (например,
кварцев с У-срезом, согласно фиг. 75, а). Осно-
вание призмы погружено в жидкость. Продоль-
вдоль одной из осей кристалла определяется фор-
мулой
а скорость распространения волны сдвига вдоль
той же оси—формулой
Фиг. 412. Оптическое устройство для измерения
в тЕердь’Х телах.
а—схема^устройетва, б—получающееся
скорости поперечных волн
изображение.
ные волны А и В создают при оптическом ото-
бражении на экран систему полос (фиг. 412, б),
по которой можно определить постоянную s
решетки комбинационной волны. Обозначая угол
у основания призмы через 0, имеем
sin О
Ci = о ,
1 sin ср/2
и используя формулу (309), находим
cf = 2/ssin6.	(311)
Этот метод был применен Уиллардом для
определения скорости звука в ряде пластмасс.
Преимуществом данной методики по сравнению
с описанной выше методикой Бэра является
большая наглядность картины возникающих
типов волн.
В последнее время для измерения скорости
звука в твердых телах успешно применялся
описанный в гл. IV, § 1, п. 2 импульсный метод.
Так, например, Хантингтон [950, 951] и Галт
[685, 686], работая на частотах 10 и 30 мггц,
определили с помощью этого метода упругие по-
стоянные правильных кристаллов. Как известно,
скорость распространения продольной волны
Наконец, существует еще вторая сдвиговая волна
в направлении [ПО], скорость которой равна
Для получения продольной волны к соот-
ветствующей плоскости кристалла приклеивают
в качестве излучателя кварцевую пластинку
Х-среза, колеблющуюся по толщине; для воз-
буждения поперечных волн требуются кварце-
вые пластинки, вырезанные по толщине в на-
правлении оси У, а по длине—в направлении,
параллельном оси X (У-срез). Поскольку такие
пластинки колеблются в продольном напра-
влении, в приклеенном к ним кристалле возбуж-
даются чистые волны сдвига. Чтобы отраженные
от границ изучаемого кристалла волны возвра-
щались к излучателю, параллельные поверх-
ности кристалла должны быть перпендикулярны
к направлению распространения волн. Импульс-
ный метод позволяет найти время пробега волн
разных типов в образце; зная длину кристалла^
можно вычислить скорость звука и при помощи
приведенных выше уравнений определить упру-
гие постоянные образца.
В табл. 76 приведены измеренные Хантинг-
тоном и Галтом значения упругих постоянных:
24*;
372
Г лава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
для кристаллов некоторых галоидных соединений
щелочных металлов. Для сравнения приведены
величины, полученные Бриджменом1) статическим
методом.
Таблица 76
УПРУГИЕ ПОСТОЯННЫЕ КРИСТАЛЛОВ НЕКОТОРЫХ ГА-
ЛОИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ ПО ИЗ-
МЕРЕНИЯМ ХАНТИНГТОНА [951] И ГАЛТА [686]
(Все значения даны в единицах 1011 дин/см2)
Кристалл	cik	Измерения		
		Хантингтона	Галта	Бриджмена-
NaCl	cll	4,85	4,87	4,70
	C12	1,23	1,24	1,23
	C44	1,26	1,26	1,28
КВг	C11	3,45	3,46	3,33
	C12	0,54	0,58	0,58
	C44	0,508	0,505	0,621
КС1	Cli		3,98	
	C12		0,62	
	C44		0,625	
LiF	C11	9,74		
	Cl 2	4,04		
	C44	5,54		
KJ	C11	2,690		2,67
	C44	0,362		0,421
стого серебра, Овертоном [3698, 3699] для берил-
лия в диапазоне температур 3—300° Кив по;
следнее время Мак-Скимином [4856] при помощи
метода, описанного ниже в п. 3 настоящего пара-
графа, для монокристаллов германия и кремния
в области температур 78—300° К (см. также
Голд [2903]).
Фиг. 413. Температурная зависимость постоян-
ной упругости для бромистого калия.
Помимо этого, Хантингтон произвел еще изме-
рение упругих постоянных сегнетовой соли, а
Галт определил температурную зависимость
упругих постоянных КВг в интервале 4,5—
300° К. При этих измерениях важную роль иг-
рает правильный выбор клея для приклеивания
кварца к исследуемому кристаллу, так как раз-
личие коэффициентов расширения кристалла и
кварца может привести к их растрескиванию,
что искажает картину распространения волн.
Галт частично разрешил проблему приклеивания,
разбивая пьезоэлектрическую кварцевую пла-
стинку на 5—6 кусков и наклеивая их затем
на исследуемый кристалл. Как показывает график
на фиг. 413, величина спдля КВг уменьшается
при повышении температуры от абсолютного нуля.
Аналогичные измерения были выполнены им-
пульсным методом . Овертоном и Свимом [3700]
для кристаллов каменной соли в области темпе-
ратур 60—300° К, Аренбергом [2339] для хлори-
L) Р. W. Bridgman, ^The elastic moduli of
five alkali halides, Proc. Amer. Acad., 64, 1938 (1929).
Лудлоф [1251, 1252] теоретически разработал
вопрос о температурной зависимости упругих
постоянных и показал, что для низких темпера-
тур имеет место пропорциональность четвертой
степени температуры, переходящая при более
высоких температурах в линейную зависимость.
Лазарус [3383] определил упругие постоянные
монокристаллов Р-латуни, а также нашел зави-
симость от давления упругих постоянных КС1,
NaCl, Си, А1 и латуни для давлений вплоть, до
10 000 атм [3384, 3385].
Нейборс, Браттен и Смит [3633] аналогичным
методом измерили упругие постоянные кристал-
лов никеля (см. также [3508]). Мак-Скимин,
Бонд, Бюлер, Тил, Мэзон и Ольсен [2490, 3470]
определили упругие постоянные монокристаллов
германия и кремния.
В табл. 77 приведена сводка значений упру-
гих постоянных монокристаллов металлов куби-
ческой системы, измеренных ультразвуковыми
методами; наряду с тремя значениями сп, с12 и с44
приведены также значения сх1 и для продоль-
ных и поперечных волн в поликристаллических
<$ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
373
Таблица 77
УПРУГИЕ ПОСТОЯННЫЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ МЕТАЛЛОВ,
ИЗМЕРЕННЫЕ ПРИ ПОМОЩИ УЛЬТРАЗВУКА
(по Мэзону [2255])
(Все значения даны в единицах 1011 дин/см2)
Металл	£11	£12	£44	С11	С4 4
Алюминий . .	10,76	6,18	2,84	11,2	2,62
Золото . . .	19,6	16,45	4,20	21,7	3,15
Серебро . . .	11,9	8,94	4,37	14,21	3,21
Медь ....	17,02	12,3	7,51	21,14	5,46
Свинец . . .	4,85	4,09	1,44	5,67	1,02
Никель . . .	25,0	16,0	11,85	30,85	8,9
Германий . .	12,92	4,79	6,70	15,04	5,64
Железо . . .	23,7	14,1	11,6	29,15	8,86 •
Натрий . . .	0,615	0,469	0,592	1,03	0,384
Калий ....	0,416	0,333	0,263	0,593	0,175
Вольфрам . .	50,2	19,9	15,15	50,2	15,15
образцах (см. п. 2 настоящего параграфа). Ана-
логичная сводка приведена и у Голда [2902].
Прайс [1635, 3801] применил импульсный
метод при частоте 10 мггц для исследования
аномальных упругих свойств сегнетовой соли
при температурах, близких к точке Кюри. При
этом в кристаллах 45° Х-среза в направлении
оси X была обнаружена зависимость скорости
звука от направления приложенного электриче-
ского поля. Это явление определяется двумя при-
чинами: обычным насыщением, не зависящим
от направления поля, и морфологическим эффек-
том, обусловленным наведенными моноклинными
постоянными и создающим изменение скорости
звука, зависящее от направления приложенного
электрического поля.
Измерения импульсным методом упругих по-
стоянных кристаллов дигидрофосфата аммония
и дигидрофосфата калия были выполнены Прай-
сом и Хантингтоном [3802], обнаружившими,
между прочим, некоторый вид акустического
двойного преломления в направлении 45° в кри-
сталлах дигидрофосфата аммония 45° Х-среза.
Недавно Мейер и Шустер [4870] дали теорию
распространения звука в подобных пьезоэлектри-
ческих кристаллах с учетом электромеханической
реакции, обусловленной пьезоэффектом.
Фредерик [639] измерил импульсным мето-
дом упругие постоянные некоторых чистых метал-
лов, а также сплавов стали и алюминия при тем-
пературах от —195 до 850° С. При этом излучаю-
щий кристалл находился при комнатной темпера-
туре, а скорость распространения определялась
только в нагретых или охлажденных участках
образца. Оказалось, между прочим, что модули
упругости немагнитных сплавов стал и уменьшают-
ся по линейному закону при повышении темпера-
туры, тогда как у магнитных сплавов наблюдается
более сильное уменьшение модулей в температур-
ном интервале, соответствующем переходу а—
Во всех исследованных металлах коэффициент
поперечного сжатия увеличивался при повыше-
нии температуры. Далее, Фредерик и Мартин
[2816] применили импульсный метод для измере-
ния скорости звука на поверхности твердых тел
и сравнили полученные результаты с теорией
релеевских волн.
Частота, гц
0\________.------J----L
-40 -20 О 20 40 60
Температура.
Фиг. 414. Частотная и тем-
пературная зависимости ско-
рости звука (а) и поглощения
звука (б) в каучуке.
Нолл со своими сотрудниками Иви, Маури
и Мифсуд [1418, 1419, 3649] применили импульс-
ный метод для определения скорости и поглоще-
ния звука в высокополимерных материалах
(каучуках, пластмассах) в температурном интер-
вале от —60 до 100° С. Измерения производились
следующим образом. На пути ультразвуковых
импульсов, распространяющихся в жидкости,
помещался образец из испытуемого материала.
По времени запаздывания отраженного импульса
можно определить скорость, а по ослаблению
отраженного импульса—рассчитать поглощение
звука в исследуемом материале. В качестве при-
мера могут служить приведенные нй фиг. 414
кривые частотной и температурной зависимости
скорости и поглощения звука в каучуке по дан-
ным измерений Иви, Мровки и Гута [3121 ]. В то
374
Глава V. Исследование звуковых колебаний. в твердых телах
время как скорость звука растет при повышении
частоты и понижении температуры, поглощение
имеет на каждой частоте ясно выраженный мак-
симум при определенной температуре.
Мельхор и Петраускас [3536, 4872] изучали
импульсным методом упругие постоянные плек-
сигласа и их температурную зависимость для
частот 0,5—10 мггц (см. также [2860]). Читам
и Дитц [4649] изучали влияние пластификатора
на скорость звука в полиметилметакрилате.
При увеличении содержания пластификатора
(дибутилфталат) было обнаружено уменьшение
скорости и рост поглощения звука. Наконец,
Нортвуд [1432] использовал импульсный метод
для измерения скорости звука во льду.
Дальнейшие сведения о применении импульс-
ного метода для исследования твердых тел см.
у Джонса и Гетфилда [3159, 3160].
В этой связи следует еще упомянуть о весьма
интересном методе Саммерса и Бродинга [5049],
позволяющем производить в буровых скважинах
различной глубины измерения скорости звука
в окружающей горной породе. Для этого в бу-
ровую скважину, заполненную водой, погружают
зонд длиной около 2 ж, несущий на верхнем кон-
це радиальный ультразвуковой излучатель, а на
нижнем—соответствующий приемник звука. Из-
лучатель и приемник акустически изолируют
друг от друга при помощи звукоизолирующего
материала и кабели от них присоединяют к изме-
рительной аппаратуре. Измеряется время пробе-
га звукового импульса от излучателя по стенке
скважины до приемника. Подобные измерения
позволяют делать заключения о геологических
структурах на больших глубинах.
2. Исследования распространения
ультразвука в пластинах
Обратимся теперь к случаю распространения
ультразвука в образцах, имеющих форму пла-
стин. В гл. I, § 2 были приведены уравнения,
позволяющие рассчитать энергию отраженной и
проходящей волн для случая падения волн на
пластину, находящуюся в другой среде. Макси-
мальное пропускание достигается при толщине
пластины, кратной Х/2, где к—длина звуковой
волны в материале пластины. Таким образом,
наблюдение максимумов пропускания позволяет
рассчитать длину волны и при известной частоте
цайти скорость звука в пластине. Как показали
измерения Бойля и Фромана [328, 330], а также
Бойля и Спроуля [342, 343], скорость звука,
определенная этим методом, хорошо совпадает
со значениями, полученными для неограничен-
ной среды из формул (293) и'(298).
Чтобы при измерениях не приходилось ме-
нять частоту, Кокран и Самсел [457], исследо-
вавшие скорость и поглощение звука в пластмас-
сах, применяемых для изготовления звукопрони-
цаемых окошек, акустических линз и т. п.,
пользовались клинообразным образцом, пере-
двигаемым поперек звукового пучка, распростра-
няющегося в жидкости. Аналогичным образом
Баумгардт [190], а также Отпущенников [3695а,
4906, 4907] определили скорость продольных
волн в различных металлах. Отпущенников при-
меняет для этой цели клиновидную пластинку
(угол клина 1—2°) длиной около 20 см, передви-
гаемую между двумя малыми кварцевыми пла-
стинками, служащими излучателем и приемни-
ком; при этом можно определить места наиболь-
шего прохождения звука. Если k—число опреде-
ленных таким способом максимумов, a dT и dk—
толщина клина в месте 1-го и &-го максимумов
соответственно, то, зная частоту /, можно найти
скорость звука по следующей простой формуле:
2 (4-^1)/
с~~ k— 1
Для нахождения модуля Юнга нужно еще знать
коэффициент Пуассона или крутильный модуль
упругости, который должен быть получен неза-
висимым методом.
Следующим шагом вперед является метод
Бэра и Валти [162, 2113]; они обнаружили, что
при наклонном падении волн на плоскопарал-
лельную пластину наряду с условиями наиболь-
шего пропускания для продольных волн суще-
ствуют условия наибольшего пропускания для
поперечных волн, что позволяет определить все
упругие постоянные изотропного тела.
Пусть распространяющаяся в жидкости уль-
тразвуковая волна падает под некоторым углом
на плоскопараллельную пластину из твердого
изотропного материала. При этом в материале
пластины, помимо продольной, возникает также
и поперечная волна. В результате наряду с пер-
вичной падающей волной возникают шесть вто-
ричных волн: две продольные и две поперечные
волны в пластине и, кроме того, одна волна,
преломленная на передней поверхности пласти-
ны, и одна отраженная от ее задней поверхности,
соответственно каждому типу волн: Только в
случае нормального падения звуковой волны
на пластину возникают одни лишь продольные
волны.
Поскольку скорость распространения про-
дольных волн превышает скорость распростра-
нения поперечных волн, существует некоторая
область углов падения, при которых продольные
g 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
375
волны испытывают полное отражение от передней
поверхности пластины и сквозь нее проходят
только поперечные волны. Однако попытка опре-
деления максимума пропускания для попереч-
ных волн в зависимости от толщины пластины
встречает серьезные затруднения, поскольку в
пластине всегда есть волны обоих видов; дей-
ствительно, падающая на заднюю поверхность
пластины поперечная волна возбуждает при от-
ражении продольную волну, которая, в свою
очередь, при отражении от передней поверхно-
сти снова дает волну того же типа.
Опираясь на опыты Бэра и Валти, Рейс-
снер [1701] разработал строгую теорию прохож-
дения звука сквозь пластины при любом угле
падения, решив уравнения для упругих волн
внутри и вне пластины при учете граничных
условий. При использовании приведенных ниже
обозначений и сокращений получается следую-
щая формула для коэффициента пропускания
звука D, т. е. для отношения квадратов ампли-
туд волны, прошедшей через пластину, и па-
дающей волны (здесь она приводится в форме,
данной Бэром [155]):
D = 4 (f sin ф + g si пер)2/{[2 fg( 1 — cos <? cos ф) +
+l(P + g2- l)sin<p sin ф]2 -f- 4 (/зшф + gsin ср)2}.
(312)
Здесь и ниже
f= LL-2^. sin 26, g = -^4sin2cpzsin26,
1 po4 sin2cpi	poc§
6 —угол падения волны, cpz, cL — угол пре-
ломления, длина волны и скорость продольной
волны в пластине, <pf, \t, ct — угол преломления,
длина волны и скорость поперечной волны в
пластине, k0, cQ — длина волны и скорость волн
в жидкости, d — толщина пластины, р — плот-
ность пластины, р0 — плотность жидкости.
Легко убедиться, что для случая нормального
падения звука (6 = 0,	= 0) эта формула
приобретает вид
D =____________________
(m2—1)2sin2	+4m2
(312a)
(здесь, для краткости положено ^ = poco/pcL) и
совпадает с формулой Релея (29а). В выраже-
ние для Dl входят исключительно величины,
относящиеся к продольным волнам; величина DL
достигает максимума при d = n\J2.
Далее, для специального случая <pz = 45°,
/ = 0 и g^= (pc2/p0c2)sin 26. Кроме того, из за-
кона преломления волн sin 6/sin ©z = cQ/ct сле-
дует соотношение
Введя еще обозначение mt = poco/pct, полу-
чим
Отсюда находим коэффициент пропускания зву-
ка для <pt = 45°:
4g2
D ____________21________
te|—l)2sin2-^L+4g2
(3126)
В этом выражении, построенном совершен-
но аналогично выражению для DL, участвуют
исключительно величины, относящиеся к попе-
речным волнам; величина Dt достигает макси-
мума при d = nY~2\t/2. Следовательно, при
угле преломления cpz = 45° сквозь пластину про-
ходят только поперечные волны, поскольку
при соответствующем угле падения продольных
волн они вызывают в твердом теле только по-
перечные волны, которые, в свою очередь, отра-
жаются от задней поверхности пластины так-
же в виде чистых поперечных волн. Таким об-
разом, определив экспериментально углы, при
которых коэффициент пропускания Dt макси-
мален, можно, найти ct и определить все упру-
гие постоянные твердсго тела.
В недавно появившейся работе Макинсон
[3477] указывает на ошибку в теории Рейсснера,
согласно которой в пластинах с толщиной, малой
или сравнимой с длиной продольной волны, пол-
ное отражение таких волн не наступает при кри-
тическом угле. Мак-Скимин показал теоретически
и экспериментально, что благодаря интерферен-
ции между волнами сжатия и поперечными вол-
нами полное отражение наступает и для тонких
пластин при выполнении условия (2dcos?z)/kz =
=2m+l (d—толщина пластины, cpz—угол прелом-
ления поперечных волн в пластине, т=0, 1,2,...).
Таким образом, для тонких пластин также воз-
можно определение скорости продольных волн
по наступлению полного отражения.
Дальнейшие теоретические подробности мож-
но найти в упомянутых выше работах Рейсснера
[1701] и Бэра [155], а также в работе Леви
и Ната [160, 1199]; в последней работе дан
другой вывод приведенной выше общей фор-
мулы для пропускания, глубже освещающий
376
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
происходящие при этом физические процессы.
Томсон [4272] теоретически рассмотрел особый
случай прохождения продольных и сдвиговых
волн через пластинку, разделяющую две жидкие
среды с различными акустическими свойствами.
Экспериментальное решение поставленной вы-
ше задачи принадлежит Валти [2113]. Нафиг. 415
схематически показана его экспериментальная
Фиг. 415. Схема установки для определе-
ния упругих постоянных твердых тел.
установка. Вертикальная щель S освещается
ртутной лампой L при помощи конденсора К
и монохроматора F. Объектив О образует парал-
лельный пучок света, проходящий через стеклян-
ную кювету, в которой распространяются уль-
тразвуковые волны; отражаясь от зеркала М,
световой пучок попадает в зрительную трубу 7?,
сфокусированную на щель S. Цилиндрическая
линза/фокусирует пучок, создавая горизонталь-
ную фокальную линию, лежащую точно в сере-
дине кюветы. Две диафрагмы В1 и В2 с горизон-
тальными щелями позволяют получить световой
пучок, поперечное сечение которого в месте пере-
сечения со звуковой волной не превышает 1 мм.
Между излучающим кварцем Q и световым
пучком находится пластина Р из исследуемого
материала, упругие постоянные которого под-
лежат определению. Пластина изготовлена в виде
клина в направлении, перпендикулярном к пло-
скости чертежа. Поворотом клина вокруг оси,
перпендикулярной к этой плоскости, осущест-
вляется изменение угла падения звуковой волны;
перемещением вдоль этой оси достигается изме-
нение эффективной толщины пластины. Наблю-
дение диффракционных явлений при помощи
зрительной трубы позволяет находить положение
клина, соответствующее максимуму и минимуму
интенсивности прошедшего звука.
При замене трубы фотоэлементом, измеряю-
щим интенсивность диффрагированного света,
можно получить объективную регистрацию ре-
зультатов.
При нормальном падении звуковых волн на
клин скорость продольных волн можно найти
по максимумам и минимумам пропускания звука
в зависимости от толщины клина (при смещении
клина вдоль оси); максимумы пропускания соот-
ветствуют толщинам d=n\J2 (zz=l, 2,...). При
повороте клина вокруг оси в нем возникают как
продольные, так и поперечные волны и прй неко-
тором определенном угле падения первичной
волны наступает полное отражение и минимум
прохождения звука. Проводя такие измерения
для разных толщин клина и пользуясь теорией
Рейсснера и графическим методом расчета, можно
найти скорость поперечных волн с точностью
до 0,4%.
Бец-Бардили [254] также пытался аналогич-
ным методом определять скорость обоих видов
волн в твердых изотропных телах. Однако Валти
[2113] показал ошибочность ряда использован-
ных Бец-Бардили теоретических соотношений и
сомнительность части полученных им результа-
тов; поэтому эти опыты здесь не рассматриваются.
Существенным преимуществом метода Бэра—
Валти является возможность приспособить его
для исследования непрозрачных материалов;
кроме того, метод требует сравнительно неболь-
ших интенсивностей звука, позволяющих избе-
жать нежелательного нагревания образца. Недо-
статком метода является необходимость прида-
вать образцу форму клинообразной пластины.
Для плоскопараллельных пластин угол полного
отражения, по которому определяется скорость
ct, зависит от толщины пластины и достигает
интересующего нас значения только при толщи-
нах, больших по сравнению с длиной волны,
т. е. при условиях, приближающихся к идеаль-
ному случаю распространения в безграничной
среде. С учетом этого обстоятельства Бахэру
[138, 2368] удалось, применяя метод Валти,
но пользуясь плоскопараллельной пластинкой,
вырезанной из исследуемого материала, опреде-
лить упругие постоянные горных пород, соответ-
ствующих различным геологическим эпохам.
Целью этой работы являлось выяснение вопросов-
распространения сейсмических волн в таких
породах. В табл. 78 приведены некоторые резуль-
таты его измерений.
Шнейдер и Бэртон [4006] аналогичным спо-
собом определили упругие постоянные алюминия,
меди, стали, а также полистирола, плексигласа
и некоторых смол (см. также Кришнан [3331]).
Сривастава [4159—4165а] определил подобным
методом при использовании импульсной методики
упругие постоянные различных типов гелей
(см. также [2359] и [2906]).
1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
377
Таблица 78
МОДУЛЬ ЮНГА Е, МОДУЛЬ СДВИГА р, КОЭФФИЦИЕНТ
ПОПЕРЕЧНОГО СЖАТИЯ о, скорость продольных волн
Гр СКОРОСТЬ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН ct И ВОЛНОВОЕ СО-
ПРОТИВЛЕНИЕ ОС для НЕКОТОРЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
(по Бахэру)
Материал	со §	о»		со (4	И, кг1м.м2	а	pep 104, г/смЛ • сек.
Базальт . .	2,72	5930	3140	6990	2680	0,306	161
Гипс . . .	2,26	4790	2370	3600	1270	0,338	108
Слюда . . .	2,81	7760	2160	3820	1310	0,458	219
Гнейс . . .	2,66	7870	ЗОЮ	6810	2410	0,414	209
Известняк	2,70	6130	3200	7240	2760	0,313	166
Мрамор . .	2,66	.6150	3260	7360	2820	0,305	164
Шифер [1 . .	2,74	6500	3610	9110	3570	0,277	178
Шифер 1. Брикетиро- ванный	2,74	5870	2800	5780	2140	0,352	161
уголь . .	1,40	3700	2000	1450	560	0,294	54
Сандерс [1793] произвел определение про-
пускания звука тонкими никелевыми и латун-
ными пластинами толщиной 0,1—0,6 мм на часто-
те 1,9—5,6 мггц при углах падения 0—70°.
Толщина пластин изменялась от 0,05 к до к;
при обычных условиях пропускание этих пластин
весьма мало, за исключением определенных кри-
тических углов падения, величина которых опре-
деляется по наблюдению максимальной диффрак-
ции света на звуковых волнах, проходящих
сквозь пластину. Нанеся значения угла макси-
мальной звукопроницаемости в зависимости от
произведения частоты звука на толщину пласти-
ны, Сандерс обнаружил, что экспериментальные
точки лежат на ряде кривых, которые можно
отнести к трем областям изменения угла падения.
Первая область включает углы между 0° и крити-
ческим углом для продольных волн; вторая об-
ласть содержит углы, лежащие между критиче-
скими углами для продольных и поперечных волн,
и третья область—все остальные углы. Для пер-
вой и второй областей экспериментально полу-
ченные значения пропускания хорошо совпа-
дают со значениями, рассчитанными по приве-
денной выше теории Рейсснера, и позволяют опре-
делить упругие постоянные материалов. Макси-
мумы пропускания для третьей области Сандерс
пытается объяснить изгибными волнами, рас-
пространяющимися вдоль пластины, основываясь
при этом на теории изгибных колебаний Лэмба1).
х) Н. Lamb, Dynamical Theory of Sound, 2 ed.,
London, 1925, p. 122.
Позднее Гётц [717] дал объяснение особым
областям пропускания, обнаруженным Сандер-
сом. С целью создания установки для обнаруже-
ния межслоевых дефектов в двухслойной жести
Гётц изучал экспериментально и теоретически
пропускание звука тонкими листами при раз-
личных углах падения. Применяя теорию Кре-
мера [468] о звукоизоляции тонких перегородок
при наклонном падении волн и звуковых часто-
тах, Гётц пришел к выводам, которые можно из-
ложить следующим образом.
На фиг. 416 изображены фронты плоской
волны, падающей под углом на тонкую пере-
городку, а также фронты отраженной и прошед-
Направление
распространения
волны изгиба
Фиг. 416. Возникновение волны изгиба при
прохождении звука через тонкую перегородку.
шей волн, причем максимумы давления обо-
значены сплошными, а минимумы—пунктирными
линиями. Чередующиеся вдоль перегородки сжа-
тия и разрежения возбуждают в ней изгибные
колебания. Из фиг. 416 следует, что вызванное
падающей волной возмущение распространяется
вдоль стенки с так называемой «кажущейся»
скоростью cs, определяемой выражением cs =
Cj/sinGp где сг—скорость падающей волны. При
совпадении этой скорости со скоростью распро-
странения св свободной изгибной волны коэффи-
циент пропускания перегородки доходит до 100 %,
если не учитывать поглощения в самом материале.
При этом резонанс по толщине не возникает,
поскольку толщина перегородки мала по срав-
нению с длиной волны. Скорость изгибных волн
в бесконечно протяженной пластине толщиной
d определяется выражением
<313>
Поскольку эта скорость растет пропорциональна,
квадратному корню из частоты, то при достаточно.
378
Г лава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
высокой частоте всегда возникает указанное
выше совпадение скоростей cs и св-
Некоторое осложнение вносит тот факт, что
для наиболее тонких из исследованных Сан-
дерсом образцов металлической фольги предпо-
ложение о точном совпадении фаз колебаний
передней и задней поверхностей фольги не оправ-
дывается. Однако, как показал Гетц, это явление
также может быть учтено в теории, что позволяет
полностью подтвердить расчетом описанные вы-
ше экспериментальные результаты Сандерса.
Установление факта максимального прохо-
ждения звука через пластинку при условии сов-
падения скорости следа падающей волны на
пластинке со скоростью свободных волн в ней
позволило Шоху [4011, 4012] разработать тео-
рию, связывающую пропускание звука со сво-
бодными волнами в пластинке. Пользуясь тене-
вым методом, Шох проверил свою теорию на
алюминиевых пластинках различной толщины,
погруженных в воду.
При этих опытах Шоху [4013] удалось, кроме
того, продемонстрировать еще одно явление,
исследованное в последние годы теоретически
и экспериментально в оптике. Речь идет о смеще-
нии светового пучка при полном отражении на
границе двух сред. Этот эффект, связанный с
вопросом о возникновении в среде с большей
•скоростью распространения волн потока энергии,
параллельного граничной плоскости, и объяс-
няемый именно наличием этого потока1), обнару-
живается в оптическом случае лишь с большим
трудом2). Для звуковых пучков в жидкости или
газе его особенно отчетливо можно наблюдать
•с помощью теневого метода на границе с твердым
телом для углов падения, при которых скорость
следа падающей волны вдоль пластинки равна
скорости релеевской поверхностной волны в
твердом теле.
В работах Шоха [4010, 4013] приведена фор-
мула для бокового смещения Д луча. Для ксилола
и алюминия смещение оказывается равным
А=33,4k, где к—длина звуковой волны в жидкости.
Критический угол падения 0#, при котором сме-
щение достигает максимума, определяется из
•соотношения sin 0^=сж /cR (c#—скорость релеев-
ской волны в твердом теле). Для ксилола и алю-
миния этот угол равен 27°. На фиг. 417,6 приве-
дена фотография, снятая для угла падения, соот-
*) С. F г a g s t е i n, Zur Seitenversetzung des total
reflektierten Lichtstrahles, Ann. d. Phys. (6), 4, 271
<1949).
2) F. G о о s, H. H. H a h n c h e n, Ein neuer
fundamentaler Versuch zur Totalreflexion, Ann. d. Phvs.
<6), 1, 333 (1947).
ветствующего максимальному смещению; видно,
что оно достигает почти полной ширины пучка.
На фиг. 417, а и в смещение не обнаруживается,
хотя угол падения лишь немного больше или
меньше bR. При медленном изменении угла паде-
ния можно наблюдать почти полное исчезновение
смещения, так что критический угол может быть
определен весьма точно, а вместе с тем может
быть измерена и скорость релеевских волн.
Фиг. 417. Смещение ультразвукового пучка при
полном отражении.
а—угол падения меньше критического, б—угол падения
равен критическому, в—угол падения больше критиче-
ского; f=5,5 мггц.
В работе Шоха и Феера [4014а] приводятся
опыты по определению пропускания звука стен-
ками при помощи ультразвука на моделях.
В этой связи следует упомянуть еще работу
Финни [601], показавшего, что при наклонном
падении звуковой волны под водой на квадрат-
ную стальную пластину может наблюдаться
аномальное отражение в направлении падающего
луча, если угол падения а выражается эмпири-
ческой формулой sin а=2,16/(й/)х/з, в кото-
рой произведение толщины пластины d (в дюй-
мах) на частоту f (в кгц) дел «но лежать между
20 и 60. Теоретическое рассмотрение этого во-
проса принадлежит Фею и Фортье [587, 2782],
указавшим; что причину этого явления следует
искать в возникновении изгибных волн и их
отражении от краев пластины.
Недавно Вайнштейн [4373] указал на то, что
используемый при таких опытцх звуковой луч
нельзя рассматривать как участок плоской волны.
Ввиду конечности угла расхождения даже са-
мых узких пучков в отраженном луче наблюдают-
ся значительные отклонения от теоретических
значений (см. также Фей [4703, 4704] и Тори-
каи [5061]).
Недавно Леви и Филипп [1200] измерили
скорость звука в образцах каучука (в чистом
g 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
379
латексе, а также в некоторых вулканизатах),
пользуясь тем же методом определения макси-
мального пропускания образцов. Поскольку вол-
новые сопротивления каучука и воды почти
одинаковы, а все другие жидкости разрушают
каучук, обычный метод пришлось видоизменить
следующим образом: либо слой каучука помещал-
ся между двумя тонкими стеклянными пластин-
ками и измерялось пропускание этой составной
пластины в воде, либо пропускание пластины
каучука исследовалось при погружении образца
в ртуть. Для обеспечения возможности оптиче-
ского определения условий наибольшего про-
пускания образца кювета с ртутью помещалась
в стеклянный сосуд, наполненный ксилолом.
Толщина исследованных резиновых пластин ко-
лебалась от 0,7 до 2 мм; исследования велись на
частотах 2—10 мггц.
Так как волновое сопротивление резино-
подобных материалов имеет тот же порядок, что
и волновое сопротивление воды, то скорость
продольных волн высокой частоты можно изме-
рять при помощи обычного ультразвукового
интерферометра Для этого пластинку из иссле-
дуемого материала толщиной d помещают в зву-
ковой пучок интерферометра, заполненного во-
дой, и измеряют возникающие при этом смеще-
ния s интерференционных максимумов или мини-
мумов. Скорость звука в резине находится тогда
из формулы
Формула имеет такой вид в случае, когда ско-
рость сж звука в воде меньше скорости звука
в резине; в противном случае вместо знака минус
следует взять знак плюс.
Уже в 1939 г. Баумгардт [193] пытался опре-
делить упругие постоянные кристаллов камен-
ной соли по пропусканию звука пластинами, вы-
резанными из кристалла. Недавно Бхагавантаму
и его сотрудникам удалось усовершенствовать
этот метод и определить упругие постоянные
большого числа кристаллов. Поскольку такие
измерения основаны на определении пропускания
звука пластинами заданной толщины, необходим
излучатель, допускающий плавное изменение
частоты в определенном диапазоне.
Бхагавантам и Бхимасенахар [256, 257] при-
менили для этой цели описанный в гл. II, § 5,
п. 2 пьезоэлектрический клинообразный излуча-
тель. При использовании кварцевого клина уда-
валось, например, возбудить звуковые волны
в диапазоне частот 1,4—5 мггц, а при помо-
щи турмалинового клина—даже в диапазоне
3—16 мггц. Такой излучатель притирается при
помощи капли масла к исследуемой пластине
кристалла, лежащей на металлической рамке,
служащей передним электродом. Вторым элек-
тродом является небольшая латунная пластинка,
прижатая пружиной ко второй поверхности кри-
сталлического клина. Вся установка опускается
в кювету с четыреххлористым углеродом, так
что нижняя поверхность исследуемой пластины
кристалла погружена в жидкость. Звуковые
волны, проходящие сквозь пластину в жидкость,
можно наблюдать оптическим методом по диф-
фракционным явлениям Дебая—Сирса. Такой
метод допускает весьма точную регистрацию
максимального пропускания и позволяет опре-
делять частоту с точностью до 1—2%.
По интенсивности диффракционных спектров
можно судить о типе волн, возникающих в кри-
сталлической пластине, и установить, возбужда-
ются ли продольные или поперечные волны.
В качестве примера могут служить результа-
ты измерений для пластинки свинцового блеска,
вырезанной в плоскости (110), которые приведены
в табл. 79. Скорость продельной волны в пла-
Таблица 79
пропускание звука пластинкой свинцового
блеска, ВЫРЕЗАННОЙ в ПЛОСКОСТИ (НО). ТОЛЩИНА
ПЛАСТИНКИ d—\,56 мм, Р=7,56 г/см*
(по Бхагавантаму [255])
Частота, соответ- ствующая максималь- ному про- пусканию, мггц	Интенсивность наблюдаемых спектров	Тип колебаний пластинки (ча- стота, мггц)		
		продоль- ные	попереч- ные I	попереч- ные II
2,82	Малая ....			—	0,564-5
3,10	»	—	0,775-4	—
3,39	»	—	—	0,565-6
3,64	Очень большая	1,213-3	—	—
3,90	Малая ....	—	0,780-5	(0,557-7)
4,46	»	—	—	0,558-8
4,64	Средняя . . .	—	0,773-6	—
4,86	Большая . . .	1,215-4	—	—
5,18	Малая ....	—	—	0,576-9
5,49	»	—	0,784-7	—
5,64	Очень малая	—	—	0,565-10
6,00	Большая . . .	1,200-5	—	—
6,18	Малая ....	—	0,773-8	—
6,86	»	—	0,762-9	—
7,26	Большая . . .	1,210-6	—	—
Среднее значение часто- ты основного колеба- ния пластинки, мггц		1,210	0,775	0,564
380
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
стинке кристалла оказывается равной
с{ = 2d-1,210- 10е = V(cu + c12+2cM)/2p,
а скорости обеих поперечных волн равны:
Си = 2d -0,775-106 =
сш = 2d  0,564 - 10е = К(сп - с12)/2Р.
Отсюда можно рассчитать упругие постоянные
свинцового блеска:
cu = 8,69-1011,	с12 — 4,01 • 1011 и
с44 = 4,42- Ю11 дин)см?.
Описанным методом, которому его авторы
дали название «метод клина», Бхагавантам и
Бхимасенахар определили упругие постоянные
свинцового блеска и пирита [256, 2465], а также
алмаза [258]. Бхимасенахар определил постоян-
ные известкового шпата и азотнокислого натрия
[268], а также апатита [269] и корунда [2470].
Бхимасенахар и Рао [2472] определили постоян-
ные азотнокислых бария, стронция и свинца
(см. также [2468]), Дорайзвами [524]—постоян-
ные магнетита, пирита и окиси хрома, Рао
[1683]—постоянные гранатов различного соста-
ва,, Рао—постоянные аммониевых квасцов
и калиевых и хромонатриевых квасцов [1685],
азотнокислого бария и берилла [3824], тар-
трата натрия и сегнетовой соли [3826], хло-
рата натрия и бромата натрия [3823], фтористого
лития [3825], тиосульфата натрия [4967],
Рао и Бглакришнан [3829]—постоянные хло-
рида аммония и бромида аммония, магниевого
и цинкового сульфатгептагидрата [3828], орто-
ромбической серы [3827], Рао [3833]—постоян-
ные барита и целестита и, наконец, Бхагавантам
и Суриянарайяна [267]—постоянные кри-
сталлов хлората натрия. Некоторые из ре-
зультатов этих измерений приведены в табл. 80
и 81.
Впервые произведенное измерение упругих
постоянных алмаза позволило подтвердить вы-
двинутую Борном1)теорию упругости кристаллов.
Как известно, согласно Борну, упругие постоян-
ные кристалла могут быть выражены через
молекулярные или атомные силы. Оказалось,
что рассчитанные таким образом постоянные
для алмаза дают хорошее совпадение с экспери-
ментальными величинами.
Пользуясь аналогичным методом, Рао [1677,
1678] измерил скорость звука в целом ряде
осадочных и вулканических пород различ-
г) М. В о г п, Zur Raumgittertheorie des Diamanten,
Ann. d. Phys., 44, 605 (1914).
Таблица 80
УПРУГИЕ ПОСТОЯННЫЕ КРИСТАЛЛОВ КУБИЧЕСКОЙ
СИСТЕМЫ (в 1 011 дин/см%)
Кристалл	сп	СТ 2	44	Литература
Свинцовый блеск . .	12,70	2,98	2,48	[2465]
Окись хрома ....	32,25	14,37	11,67	[524]
Алмаз		95,00	39,0	43,0	[258]
Железный колчедан	36,2	-4,64	10,52	[524]
Плавиковый шпат . .	16,44	5,02	3,47	[255]
Магнетит		27,25	10,6	9,71	[524]
Хлорат натрия . . .	5,09	1,55	1,18	[267, 3825]
Каменная соль . . .	4,97	1,27	1,27	[255]
Цинковая обманка	10,79	7,22	4,12	[265]
Аммониевые квасцы	2,50	1,06	0,88	
Калиевые	» . .	2,56	1,07	0,86	|[1685J
Хромовые	» . .	2,37	0,93	0,77	
Азотнокислый барий	5,93	1,89	1,21	
»	свинец	4,56	3,09	1,37	[2472]
»	строн-				
ций 		4,73	2,18	1,46	
Фтористый литий . .	11,9	4,58	5,42	[3825]
Бромат натрия . . .	5,31	1,91	1,49	[3823]
Таблица 81
УПРУГИЕ ПОСТОЯННЫЕ КРИСТАЛЛОВ ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ
И ТРИГОНАЛЬНОЙ СИСТЕМ (в 10 И дин/см2)
Кристалл	<Т1	с33	С44	с12	сДз	^14	Лите- ратура
Апатит . .	16,67	13,96	6,63	1,31	6,55			[269]
Бериллий	30,8	35,7	11,0	5,8	8,7	—	[2903]
Кварц . . . Известко-	8,69	10,86	5,76	0,69	1,56	1,74	[1684]
вый шпат Азотнокис-	13,74	8,01	3,42	4,40	4,50	—2,03	[268]
лый натрий	8,67	3,74	2,13	1,63	1,6	0,82	[268]
Корунд . .	46,5	56,3	23,3	12,4	11,7	10,1	[2470]
ного геологического происхождения. Измерения
производились в трех взаимно перпендикуляр-
ных направлениях, причем основной плоскостью
считалась плоскость наилучшей спайности. При
этом отмечены интересные особенности анизо-
тропии упругих свойств, частично зависящие
от давления, испытанного горной породой, и
существенные для изучения сейсмических волн
(см. также Балакришна [4588]).
Бхагавантам, Рамаватарам и Рао [260, 261,
2461, 2463] измерили методом клина упругие
§ J. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
381
постоянные целого ряда изотропных материалов
(стекло, сталь, латунь, алюминий, платина).
Бхагавантам и Рао [2466, 2467] измерили
также методом клина упругие постоянные с'1Т
и для продельных и поперечных волн в поли-
кристаллах, образованных прессованием под
высоким давлением пластинок из порошков кри-
сталлов кубической системы КО, КВг, KJ
и NaCl. В предположении произвольного слу-
чайного распределения микрокристаллов имеют
место следующие соотношения1):
“Нт- (ci2 4~2с44),
, _з .	1 г	<314)
С44 “ 5 С4<4" (СЦ £12),
где еп, £12 и с44—упругие постоянные кубических
кристаллов. Для кристаллов, для которых вы-
полнено условие Коши е12=с44, приведенные
выше соотношения перестают быть независимы-
ми и сводятся к следующему:
^i = 3c'4= 5-(си + с12).	(315)
Напротив, при £12^=с44 получаем
Зс^ — 4с'4 = с11-}-2с12.	(315а)
Измерение величин с^ и с'^ позволяет, таким
образом, установить, выполняется ли условие
Коши для исследуемого кристалла; становится
возможным и нахождение модуля сжатия Q,
согласно формуле
Q = “3 (Сц + 2с12) = -д = у O44.	(316)
В табл. 82 приведены результаты измерений,
выполненных Бхагавантамом и Рао [2466, 2467]
для КО, КВг, KJ и NaO; здесь же приведены
результаты прямого измерения величины Q стати-
ческим методом, выполненные Бриджменом2).
Во всех случаях оказывается, что 0^=30^, так
что условие Коши выполняется; значение моду-
ля сжатия, рассчитанное по величине с'х, хорошо
согласуется с результатами прямого измерения.
Удругие постоянные пьезоэлектрических кри-
сталлов также могут быть определены по частоте
собственных колебаний определенным образом
вырезанных из кристалла пластин. Часть приве-
денных в табл. 80 и 81 данных для цинковой об-
манки и кварца была определена этим методом
0 См., например,W. Boas, An Introduction to the
Physics of Metals and Alloys (1949), p. 94 или [2255],
стр. 4Г5.
2) Bridgman, Phys. Rev. (2), 38, 182 (1931);
Proc. Amer. Acad. Sci., 67, 345 (1932).
Таблица £2
СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ
поликристаллов для ПРОДОЛЬНЫХ
И ПОПЕРЕЧНЫХ ЕОЛН
(Все значения даны в единицах 1011 дин/см21)
Вещество	ell		ш |о II О’	Значе- ние Q, получен- ное ста- тическим методом
КС1		3,16	1,07	1 1,76	1,77
КВг		2,71	0,91	1,51	1,5
KJ		2,19	0,76	1,22	1,17
NaCl		4,37	1,47	2,43 ।	2,4
Бхагавантамом и Суриянарайяна [265], а
также Рао [1684, 3818]. Формулы для рас-
чета упругих постоянных кварца по колебаниям
пластин различных срезов даны, например, у
Атанасова и Харта [123]; им же принадлежат
измерения постоянных кварца при температурах
до 580° С (см. также [124]).
Мэзон [1310, 1311] измерил упругие постоян-
ные пьезоэлектрических кристаллов дигидро-
фосфата кадия (КН2РО4) и дигидрофосфата ам-
мония (NH4H2PO4), принадлежащих к тетраго-
нальной кристаллографической системе, а также
кристаллов этилендиаминтартрата (C6H14N2O6)
и дикалийтартрата (К2С4Н4О6+2-Н2О), принад-
лежащих к моноклинной системе. В этих рабо-
тах приведены также формулы для собственных
частот таких кристаллов при различных срезах
в зависимости от упругих постоянных.
В заключение следует еще упомянуть не-
сколько работ, касающихся возбуждения в пла-
стинках высокочастотных колебаний изгиба. Как
уже упоминалось в начале этого параграфа, для
появления чистых изгибных колебаний толщина
пластинки должна быть мала по сравнению с дли-
ной волны в материале пластинки. Скорость
распространения чистых изгибных волн пропор-
циональна квадратному корню из частоты. Как
показали опыты Дорффлера [518] с пьезоэлектри-
ческим возбуждением стоячих изгибных волн
в кварцевых пластинках, вырезанных в виде
полос, скорость изгибных волн изменяется сна-
чала по закону с&=& |/7, а при повышении номера
гармоники, т. е. при уменьшении отношения
к/d, стремится к постоянному значению, равному
скорости поперечных волн с/=|/’р./р.	.	.
382
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
На фиг. 418 показана частотная зависимость
скорости изгибных волн для трех кварцевых
пластинок различной толщины. Стоячие изгиб-
ные волны легко обнаруживаются при посыпании
Фиг. 418. Частотная зависимость скорости
распространения изгибных волн в кварцевых
пластинках различной толщины.
пластинки песком или порошком ликоподия,
так как порошок сосредоточивается на узловых
линиях колебаний (фигуры Хладни).
На фиг. 419 показана картина высокочастот-
ных изгибных колебаний круглой стеклянной
Фиг. 419. Круглая стеклян-
ная пластинка, совершающая
изгибные колебания.
пластинки диаметром 8 см и толщиной 3 мм.
Пластинка колебалась на десятой гармонике;
возбуждение осуществлялось латунным стержнем
толщиной 5 мм, приклеенным к центру пластинки;
нижний конец стержня был связан через слой
масла с пьезоэлектрическим излучателем. Соб-
ственная частота колебаний такой пластинки
определяется формулой
= (317)
где k—число узловых линий. Если коэффициент
поперечного сжатия о известен, то при помощи
этой формулы можно по размерам пластинки
и по частоте колебания определить модуль Юнга
Е. Другие работы в этом направлении см. [459—
461, 2170].
3. Распространение звука вдоль
стержней и труб
Стержень или труба определяются двумя раз-
мерами: длиной и радиусом. В них могут возни-
кать как осевые, так и радиальные упругие
колебания, которые взаимодействуют между со-
бой. Особенно сильное взаимодействие наблюдает-
ся при распространении звука вдоль оси, так
как изменение поперечных размеров, обусловлен-
ное сжатием и растяжением, вызывает радиаль-
ные колебания. Поскольку деформация в ради-
альном направлении происходит свободно,
вдоль стержня распространяется так называе-
мая волна растяжения, схематически изображен-
ная на фиг. 376, г. При этом расширение в попе-
речном направлении вызывает уменьшение упру-
гих сил, действующих в осевом направлении,
что обусловливает уменьшение скорости рас-
пространения звуковых волн в стержнях по
сравнению с распространением в неограниченной
среде [см. формулу (298)]. Скорость распростра-
нения волны растяжения вдоль тонкого стержня
определяется формулой
<з,8>
Расширение в поперечном направлении в
неограниченной среде невозможно, так как оно
приводило бы к ее разрыву. Поскольку реальные
упругие вещества обладают пределом прочности,
можно было бы ожидать, что при распростране-
нии очень интенсивных продольных волн в не-
ограниченной среде будут образовываться раз-
рывы, параллельные направлению распростране-
ния; однако такие явления до сих пор не наблю-
дались.
Строго говоря, формула (318) применима толь-
ко когда длина волны велика по сравнению с
диаметром 2г стержня. Для более толстых стерж-
ней сказывается еще один эффект поперечного
сжатия, а именно увеличение инерции в резуль-
тате влияния радиальных колебаний. Это кажу-
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
385
щееся увеличение массы обусловливает увеличе-
ние периода собственных колебаний стержня
длиной I и уменьшает скорость распространения
продольной волны вдоль стержня. Как показал
Релей1), с учетом соответствующей поправки
в стержнях Похгаммера1), также получил совпа-
дение теоретических и экспериментальных дан-
ных только на низких частотах; на более высо-
ких частотах наблюдалось значительное расхо-
ждение результатов.
f
11 макс.
Серия I
fnMUH. Серия II
i 5678 Э 10 11 12 13 14
15 16
а
I I I I I I I I II I I НН ИНН II I I I I I Is
! IIIIIIMIIIIIII	ИН ИНН	НИИ»
I I < I I I 1 ! I 1 1 । I I I 1 I 1 1 -1 I » t J_1_I_I_L—J_I—J_l_U_1_1_I_I-1—I—I I—I-1—I—I—I—I_I—1—j—I
0	100	200	300	400	500
Частота, кгц
Ф и г. 420. Спектр собственных колебаний никелевого стержня с размерами 100X10X10 мм.
а—рассчитанный спектр, б
и в—результаты измерений.
скорость звука в цилиндрических стержнях
определяется формулой
Г.
Яиспр. у у	•
Если поправка мала, то эту формулу
переписать в виде
Сп.
СДиспр.-1+(Ьяг/2/)2 •
(319)
МОЖНО
(319а)
Здесь k обозначает порядковый номер возбужден-
ной гармоники.
Помимо осевых колебаний, стержень может
также совершать крутильные колебания; ско-
рость возникающих при этом поперечных волн
равна скорости таких же волн в безграничной
среде:
=	(320)
На частотах, для которых длина волны в
стержне оказывается одного порядка с его диа-
метром, устанавливаются поперечные колебания,
которые вследствие обусловленной поперечным
сжатием связи с осевыми колебаниями могут
существенно изменить скорость распространения
продольных волн. Действительно, Бойль и
Спроуль [344] обнаружили, что на высоких часто-
тах скорость звука в дюралюминиевых стержнях
более не подчиняется формуле Релея (319).
Филд [593, 595], применивший к рассматривае-
мой проблеме теорию распространения звука
т) Rayleigh, Theory of Sound, 2 ed., v. I,
London, 1926, p. 252. (См. перевод: Релей, Теория
звука, т. I, стр- 288.)
Влияние радиальных колебаний на продоль-
ные колебания теоретически исследовано Руди
[1763, 1765—1768], также исходившим из полу-
ченного Похгаммером решения соответствующего-
дифференциального уравнения. Как показал Ру-
ди, для данного стержня наблюдается уменьше-
ние скорости продольных волн при повышении
частоты; вблизи области резонанса, т. е. при
совпадении собственных частот одного из про-
дольных и одного из радиальных колебаний,
обнаруживается аномальная дисперсия. Ско-
рость звука падает до нуля при повышении часто-
ты и справа от точки резонанса возвращается
из бесконечности, стремясь при дальнейшем по-
вышении частоты к постоянному значению, рав-
ному скорости звука в неограниченной среде..
К аналогичному результату пришел Сканке
[1942] и Холден [3037].
Гибе и Блехшмидт [709] разработали теорию*
продольных колебаний труб и стержней кругло-
го и прямоугольного сечения, основанную на
известных соотношениях теории связанных коле-
баний, а также проверили ее экспериментально.
Согласно этой теории, каждой гармонике номера
k для осевых колебаний соответствуют две ча-
стоты, образующие совместно две серии собствен-
ных колебаний I и 11 (фиг. 420, а). Эти серии
отделены друг от друга «мертвой зоной»; соглас-
но теории, при заданном радиусе в этой зоне
невозможно возникновение осевых колебаний
ни при какой длине стержней или труб. Собствен-
ные частоты сосредоточиваются по обе стороны
«мертвой зоны», ограниченной частотами f/макс.
х) L. Pochhammer, Crelles Journ. Math.
81, 324 (1876).
384
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
и fiiMBYi. и образующей область аномальной дис-
персии, в которой происходит скачкообразное
изменение скорости звука.
- .Для экспериментального подтверждения тео-
рии Гибе и Блехшмидт произвели точные изме-
рения собственных частот при магнитострикцион-
ном возбуждении никелевых труб и стержней
на высоких частотах. Для труб наблюдалось
хорошее совпадение теоретических и эксперимен-
тальных результатов. Для стержней также было
найдено большое число частот, совпадающих
о теоретическими значениями собственных частот,
однако и в «мертвой зоне» и вблизи нее наблюда-
лись добавочные разонансы (фиг. 420, бив).
К аналогичным результатам пришли уже раньше
Гибе и Шейбе [712] при исследовании упругих
колебаний в кварцевых стержнях. Однако в
этих экспериментах анизотропия кварца значи-
тельно усложняла картину.
При исследовании возбужденных магнито-
стрикционным способом стальных стержней и
труб длиной 3—24 см Маззи [1391] в противо-
положность Гибе и Блехшмидту не обнаружил
никаких расхождений с теорией в приближении,
соответствующем формуле (319).
Фиг. 421. Ультразвуковой излучатель
для возбуждения стержней.
А—пьезокварц, В —возбуждаемый стержень,
С—резиновые уплотнения, D—масло, Е—под-
водка напряжения, F—эбонитовая пластинка,
G—пертинаксовые шайбы, Я—крепления квар-
ца, /—железная пластинка, К—болты с гай-
ками, L—тонкая пертинаксовая пластинка.
Весьма точные измерения скорости распро-
странения ультразвуковых колебаний в цилинд-
рических стержнях из различных металлов вы-
полнил Рёрих [1744]. Излучатель, примененный
в его опытах, изображен ца фиг. 421. Для пере-
дачи колебаний от излучателя к концу стержня
наиболее выгодным оказалось применять жидкое
масло. Ртуть, несмотря на значительно более
благоприятное значение волнового сопротивле-
ния, дает слишком сильное затухание, обуслов-
ленное поглощением звука. Для непосредствен-
ного наблюдения собственных колебаний стерж-
ни посыпались порошком ликоподия.
3800
§ 3600
^3400
§" 3200
| 3000
^2800
<^2600
. | 2400
g 2200
<^2000
1800
Фиг. 422. Частотная зависимость ско-
рости упругих волн в медном стержне дли-
ной 351,5 мм и диаметром 6 мм.
А—скорость поперечных волн (измеренная),
В — скорость продольных волн (измеренная),
С—скорость продольных волн (рассчитанная).
Результаты измерений Рёриха для медного
стержня длиной 351,5 мм и диаметром 6 мм при-
ведены на фиг. 422. Наряду с продольными вол-
нами (кривая В) на высоких частотах появляют-
ся и изгибные волны (кривая Д), скорость кото-
рых при увеличении частоты приближается к
скорости поперечных волн. Сплошная кривая С
на фиг. 422 соответствует скорости продольных
волн, рассчитанной с учетом релеевской поправ-
ки на толщину, согласно формуле (319), а также
с учетом внутреннего трения и теплопроводности
(см. ниже в следующем параграфе). О совпадении
теории с экспериментом можно говорить только
в области низких частот при 2г1\< 0,5.
Продолжая исследования Рёриха, Шонек
[1880] аналогичным методом исследовал собствен-
ные колебания цилиндрических монокристаллов
цинка, кадмия и олова. При этом снова была обна-
ружена дисперсия скорости, возникающая вслед-
ствие искажения чистых продольных колебаний
колебаниями другого типа. Филд [594, 598]
считает, что результаты Рёриха могут быть
объяснены сдвиговыми силами. В то время как
при частотах ниже резонанса между осевыми
и радиальными колебаниями сдвиговые напряже-
§ 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел 385
ния в волне растяжения распространяются со
скоростью этой последней, при частотах выше
резонанса растяжения, вызванные сдвиговой
волной, распространяются со скоростью-волны
сдвига.	'
Ойыты Шира и: Фокке [1923] споликристалли-
ческими стержнями из серебра, никеля и магния
полностью подтвердили измерения Рёриха и
Шонека; однако им не удалось наблюдать «мерт-
вой зоны», ожидаемой по теории Гибе и Блех-
шмидта. В связи с опытами Шира и Фокке Банк-
рофт [170] снова показал своими опытами приме-
нимость теории Похгаммера для продольных волн
в длинных цилиндрических стержнях. Банкрофт
указывает, что с математической точки зрения
существуют и другие решения характеристиче-
ского1 уравнения для определения частоты.
Черлинский [475] также дает решение харак-
теристического уравнения для бесконечно длин-
ных цилиндров, полученное из общего уравнения
колебаний.. Для области длин волн порядка
диаметра цилиндра (проволоки) Черлинский, ус-
тановил, что с повышением частоты скорость
распространения должна уменьшаться. Dh экс-
периментально измерил ход дисперсии для тон-
ких проволок из различных материалов, не об-
наружив при этом наличия «мертвой зоны».
Частотную зависимость скорости распростране-
ния продольных волн для металлических стерж-
ней прямоугольного сечения исследовал Морз
11370].
Адольф, Кнезер и Шульц [2286] выполнили
измерения крутильных, продольных и изгибных
колебаний цилиндрических стальных стержней
вплоть до частот, при которых длина волны
становится почти равной диаметру стержня.
Отклонения от гармоничности, наблюдаемые при
продольных колебаниях, находятся в согласии
с расчетами Банкрофта [170]. Гатто [2868] ис-
следовал теоретически и экспериментально во-
прос об изменении собственных частот продоль-
ных колебаний стержня при наличии двух или
многих отверстий, расположенных симметрично
относительно середины стержня.
Недавно Хютер [943] снова рассмотрел тео-
ретически и экспериментально вопрос о распро-
странении звука вдоль длинных стержней с целью
выяснения возможности передачи больших уль-
тразвуковых энергий. Ему удалось найти допол-
нительные решения характеристического урав-
нения Похгаммера для больших значений 2г/Х,
соответствующие до сих пор еще не наблюдавшим-
ся типам волн высших порядков. Подробный
разбор этих довольно сложных расчетов выходит
за рамки данной книги. На фиг. 423 приведены
25 Л. Бергман
графики отношений фазовой скорости Сф и скоро-
сти обычной продольной волны Св в зависимости
от 2rAd для алюминиевого стержня (Е =67-1010
дин!см2; а = 0,34). Графики показывают наличие
целого ряда дисперсионных областей, соответ-
ствующих кривым So, S10, S1X и т. д. Эти кривые
одновременно являются графиками зависимости
фазовой скорости с$ от частоты /для алюминиево-
го стержня диаметром 2г=1,5 см.
Хютеру удалось экспериментально подтвер-
дить существование этих дисперсионных кривых.
Для этого вертикально расположенные стержни
возбуждались снизу через слой масла ультра*
звуком частотой 150—1100 кгц; при помощи
пьезоэлектрического приемника, помещенного
на верхнем конце стержня, регистрировались
амплитуда и фаза создаваемых колебаний. Ин-
дикатором служил катодный осциллограф.
Скорость распространения определялась по
порядковому номеру k гармоники, длине стержня
/ и частоте/, согласно формуле c=-2kllf. Однако
такое определение оказалось возможным лишь
для порядковых номеров, не превышающих
&=40. Для более высоких порядков сближение
резонансных частот не позволяет пользоваться
этим методом и резонанс стержней определялся
путем измерения узловых радиусов радиальных
колебаний на торце стержня. В качестве зонда
применялся кварцевый приемник с высокой соб-
ственной частотой (/ =2 мггц), на который осевые
колебания торца стержня в разных точках диа-
метра передавались при помощи ртутного шарика
диаметром около 1 мм, помещенного в отверстии
тонкой диафрагмы. На фиг. 424 приведены
экспериментальные значения фазовых скоростей
для двух алюминиевых стержней; сплошные кри-
вые соответствуют теоретическому ходу измене-
ния величины c^Icd. Можно считать, что работы
Хютера решили вопрос о распространении звука
вдоль цилиндрических стержней.
Исследования стеклянных цилиндров, вы-
полненные Бергманом [240], показали все раз-
нообразие типов колебаний, возникающих в ци-
линдрических стержнях. Как известно, упругие
напряжения в колеблющемся прозрачном теле
могут быть сделаны видимыми при наблюдении
тела в поляризованном свете между двумя скре-
щенными николями. При этом области двойного
лучепреломления, обусловленного упругими на-
пряжениями, видны как освещенные области
на темном фоне. На фиг. 425 приведены получен-
ные таким способом картины колебаний стеклян-
ных цилиндров. Для возбуждения колебаний
цилиндры с матированной боковой поверхностью
ставились на пьезоэлектрический излучатель
386
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
с нанесенным на него тонким слоем масла. При-
менялись стеклянные цилиндры диаметром 10—
45 мм и длиной 30—50 мм из оптического стекла
с известными упругими постоянными. В табл. 83
приведены данные о сортах стекла, радиусе
цилиндров и частоте их возбуждения, соответ-
ствующие фотографиям на фиг. 425.
При рассмотрении приведенных фотографий,
напоминающих фигуры Хладни для круглых
дисков, можно заметить систематическое повто-
рение некоторых конфигураций колебаний. Так,
например, конфигурация 9, соответствующая
очень низкой частоте, вновь появляется при
высоких частотах в центральных частях фото-
графий 10—12 (фиг. 425). То же явление можно
отметить для конфигурации 5, повторяющейся’на
фотографиях 6—8. Чрезвычайно своеобразная
форма колебаний, при которой колеблется лишь
внешняя область цилиндра, также часто встре-
чается при различных частотах (фиг. 425, фото-
графии 15 и 16), Зачастую создается впечатле-
ние, что тип колебаний внешней части цилиндра
существенно отличается от типа колебаний его
Таблица 83
ДАННЫЕ для СТЕКЛЯННЫХ ЦИЛИНДРОВ И ЧАСТОТА
ИХ ВОЗБУЖДЕНИЯ (к фиг. 425)
Номер фотографии на фиг. 42 5	Диаметр стеклян- ного цилиндра, мм	Сорт стекла	Частота возбужде- ния, кгц	Номер фотографии на фиг. 425	Диаметр стеклян- ного цилиндра, мм	Сорт стекла	Частота возбужде- ния, кгц
1	17	ВК7	700	11	44	BaF4	1070
2	30	ВК7	495	12	44	BaF4	1625
3	30	ВК7	751	13	30	ВК7	1920
4	30	ВК7	1560	14	44	BaF4	1670
5	44	BaF4	585	15	30	ВК7	650
6	44	BaF4	810	16	44	BaF4	815
7	44	BaF4	£80	17	30	BK7	1550
8	44	BaF4	1330	18	30	BK7	1680
9	30	BK7	665	19	44	BaF4	1580
10	30	BK7	1540	20	44	BaF4	1540
Фиг. 423. Дисперсионные кривые для звуковых волн в алю-
миниевом стержне диаметром 1,5 см.
Фиг. 424. Определенные эксперименталь-
но фазовые скорости в алюминиевых
стержнях.
Фиг. 425. Фотографии стеклянных цилиндров, совершающих ультразвуковые коле-
бания, в линейно поляризованном свете между скрещенными николями.
25*
388
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
средней части (фиг. 425, фотографии 17—20).
Ввиду большого разнообразия собственных ко-
лебаний цилиндра было бы безнадежно пытаться
рассчитать полученные конфигурации колебаний
иоч известным упругим параметрам и размерам
цилиндра. Ценность таких фотографий заключает-
ся в демонстрации многообразия возможных
типов колебаний.
Наряду с подобного рода сложными типами
колебаний наблюдаются также чисто радиальные
колебания, при которых между осью цилиндра
и его поверхностью возникает радиальная стоя-
чая продольная волна. На фиг. 426 даны изобра-
жения нескольких колебаний такого типа, а
именно колебания на 1—6, 12 и 14 гармониках.
Число светлых и темных колец на фотографиях
зависит от порядкового номера гармоники. Свет-
лые кольца соответствуют областям максимума
двойного лучепреломления, обусловленного уп-
ругими напряжениями, темные—участкам, где
двойное лучепреломление отсутствует. Види-
мый на всех фотографиях темный крест обуслов-
лен взаимным расположением поляризатора и
анализатора в оптической системе и исчезает
при фотографировании в свете, поляризованном
по кругу, т. е. при введении на пути светового
луча впереди или позади цилиндра четвертьвол-
новой слюдяной пластинки. Тогда получаются
картины, приведенные на фиг. 427, фотографии
1—6 на которой соответствуют фотографиям 3—8
фиг. 426, а фотографии 8—12—картинам, полу-
ченным в линейно поляризованном свете (4, 10,
19, 20 и 8 на фиг. 425).
Эйри1) впервые рассчитал чистые радиальные
колебания бесконечно длинных цилиндров и по-
лучил для собственных частот цилиндра радиуса
7? выражение
I _ х i/~6 + 2,i _ х i/~Е _(1— а)_
1 ~2nr V р ~2кгУ р (1+а) (1-2j) ’ k 4
где х—корень уравнения
xJ0 (х) -J-	(х) = 0	(322)
(JQ и —бесселевы функции нулевого и первого
порядка).
В табл. 84 приведены частоты 20 первых ра-
диальных собственных колебаний цилиндра из
стекла BaF4 радиусом г=1 см. Поскольку ча-
стота обратно пропорциональна радиусу цилинд-
*) J. R. A i г е у, The vibration of Cylinders and
Cylindrical Shells. Arch. Math. u. Phys. (3), 20, 289
(1913).
pa, легко рассчитать собственные частоты и для
цилиндров других радиусов. Рассчитанные таким
образом собственные частоты хорошо совпадают
с точностью до ошибок эксперимента с экспери-
ментально полученными данными.
Таблица 84
ЧАСТОТЫ 2 0 ПЕРВЫХ РАДИАЛЬНЫХ СОБСТВЕННЫХ
КОЛЕБАНИЙ ЦИЛИНДРА ИЗ СТЕКЛА BaF4 РАДИУСОМ 1 см
Номер колебания	f, кгц	Номер колебания	f, кгц
1	155,4	11	2531
2	404,7	12	2766
3	643	13	3003
4	879,5	14	3238
5	1115	15	3474
6	1344	16	3716
7	1588	17	3945
8	1824	18	4180
9	2060	19	4416
10	2296	20	4667
Диффракционный спектр цилиндра, в кото-
ром возбуждены радиальные продольные колеба-
ния, также представляет собой вплоть до выс-
ших гармоник серию светлых концентрических
колец; однако диффракционное кольцо, обуслов-
ленное поперечными волнами, здесь, не по-
является.
Относительно фотографий на фиг. 426 и 427
нужно добавить еще следующее. Светлые кольца
на фотографиях не соответствуют областям,
в которых смещение равно нулю, а давление
принимает максимальное или минимальное зна-
чение. Действительно, в противном случае центру
основания цилиндра соответствовала бы светлая
область, поскольку ось цилиндра при радиаль-
ных колебаниях всегда является пучностью дав-
ления. Такая картина получается при наблюде-
нии явления теневым методом (см. гл. III, § 4,
п. 1). Здесь (фиг. 428) светлые кольца соответ-
ствуют областям наибольшего давления, в кото-
рых показатель преломления наибольший. На-
против, на фотографиях, полученных в поляри-
зованном свете, светлые места соответствуют
областям различных радиальной и тангенциаль-
ной деформаций стекла. Промежуточные темные
кольца, которые можно назвать узловыми линия-
ми двойного лучепреломления, появляются в
областях одинаковой радиальной и тангенци-
альной деформаций стекла. Как показал

/234
5	6	7	8
Фиг. 426. Фотографии стеклянных цилиндров, совершающих ультразвуковые
чисто радиальные колебания различных порядков, в линейно поляризованном свете
между скрещенными николями.
5	6	7	8
Э	10	п	12
Ф и г. 427. Фотографии стеклянных цилиндров, совершающих ультразвуковые коле-
бания, в свете, поляризованном по кругу, между скрещенными николями.
1	— 6—чисто радиальные колебания различных порядков.
390
Глава V. Исследование звуковых колебаний твердых телах
Бергман [240], радиусы этих узловых линий
определяются уравнением
J2(x) = 0,
т. е. нулевыми точками бесселевой функции
второго порядка.
Собственные колебания цилиндрических
стержней неоднократно использовались для
определения упругих постоянных изотропных и
кристаллических материалов.
Так, Баламут [166] использо-
вал собственные колебания
цилиндрических стержней для
нахождения температурной за-
висимости постоянной сп, а
Розе [1753]—для нахождения
температурной зависимости
остальных постоянных камен-
Ф и г. 428. Фото-
графия радиаль-
ных колебаний ци-
линдра (шестая
гармоника), полу-
ченная теневым
методом.
дения колебаний
ной соли. Сигел [1930] полу-
чил этим методом следующие
значения для упругих посто-
янных монокристалла натрия:
сп = 3,26.1010, с12=1,79- 1010
и =12,3-1010 дин!см2. Си-
гел [1931] дает также обзор
различных методов возбуж-
в таких стержнях и связан-
ных с этим вопросов. Вслед за Бойлем и
Спроулем [344] Нортвуд [1432] измерил ско-
рость продольных волн во льду, определяя
резонансную частоту длинных ледяных стерж-
ней.
Для обнаружения узлов стоячих колебаний
в стержнях с- неполированной или негладкой
поверхностью Бакановский и Линдсей [165,2374]
применяли щуп с кристаллом из сегнетовой соли,
перемещая его при помощи калиброванного
ходового винта по поверхности колеблющегося
стержня. Нолл [1416, 1417, 3646] также вос-
пользовался кристаллическим щупом при ис-
следовании акустических свойств резиноподоб-
ных материалов. В его установке узкая ленточка
из испытуемого материала прикреплялась одним
донцом к пьезоэлектрическому вибратору и на-
тягивалась в горизонтальном направлении; вдоль
ленточки, в которой этим способом возбуждались
продольные колебания, перемещался пьезоэлек-
трический приемник; напряжение, снимаемое
с приемника, усиливалось и регистрировалось
осциллографом. По спаданию амплитуды вдоль
образца определялось поглощение звука, а по
изменению фазы—длина волн; затем из этих
данных определялись скорость звука и модуль
Юнга (см. также [2378, 2974, 3019—3021, 3120,
3121, 4134, 4135, 4439]).
Флориссон [613] разработал несложную ап-
паратуру для определения модуля упругости
твердых материалов по собственным колебаниям
образца в виде стержня длиной около 6 см.
Образец закрепляется в середине, т. е. в узле
колебаний, и возбуждается ударом. Затухающие
собственные колебания принимаются, пьезоэлек-
трическим или магнитострикционным щупом,
соединенным с нижним концом стержня, и ча-
стота их после усиления измеряется волномером.
Модуль Юнга определяется по измеренной часто-
те по формуле £'=4/2/2р= 16//2G/d27t, где /—
длина, d—диаметр и G—вес стержня. Измерения
можно производить и при помещении образца
в электропечь; в этом случае колебания передают-
ся к пьезоэлектрическому щупу при помощи тон-
кой стальной проволоки, слегка прижатой к ниж-
нему концу стержня.
Станфорд [4168] определил температурную .
зависимость модуля Юнга по измерениям соб-
ственных частот колебаний алюминиевых стерж-
ней. При повышении температуры от 0 до 650° С
модуль Юнга уменьшается примерно на 45%.
В опытах с предварительно растянутым образ-
цом было обнаружено уменьшение модуля при
Ф и г. 429. Схема распространения звука
в цилиндрическом теле.
одной определенной температуре, которое объ-
ясняется рекристаллизацией образца. При
охлаждении образца значения модуля Юнга ока-
зались повышенными, что также объясняется
рекристаллизацией, обусловленной нагреванием.
Для определения скорости продольных и по-
перечных волн в стержнях можно применять
также импульсный метод. Поскольку излучаю-
щий кварц, прижатый или приклеенный к концу
стержня, имеет ограниченную поверхность, про-
дольные волны L (фиг. 429) распространяются
в виде несколько расходящегося пучка [см. фор-
мулу (37)], т. е. не параллельно боковым стенкам
стержня, и падают на них под некоторым углом
падения а. Это приводит к тому, что, помимо
продольной волны, отраженной под тем же углом
а, возникает еще и поперечная волна /, составляю-
щая с нормалью меньший угол р и распростра-
няющаяся со скоростью ct поперек стержня.
Отражаясь от противоположной грани, она
g 1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
391
расщепляется снова на продольную и попереч-
ную волны (последняя на фиг. 429 не показана).
Продольная волна, испытав отражение от про-
тивоположного конца стержня, снова попадает
на излучатель. Таким образом, кроме главного
отражения от задней стенки стержня, возникают
и побочные отражения.
Как показал Лутш [3455], измеряя при помо-
щи рефлектоскопа (см. гл. VI, § 4, п. 2) (время
пробега продольной волны вдоль стержня туда
и обратно) и /2 (временной интервал между глав-
ным отражением и следующим за ним побочным
отражением), можно найти скорости cL и ct.
А именно,
где /—длина стержня. Далее, из фиг. 429 сле-
дует, что
t D
2	Ct COS 3 Cl
Поскольку обычно диаметр d излучателя велик
по сравнению с длиной звуковой волны, звуковой
пучац почти параллелен оси стержня; таким
образом, а^90° и sina^l. Согласно закону пре-
ломления,
sin a_sin р
~сГ~~~сГ
и, следовательно, sin р ct/ct; значит, согласно
(323),
с = CL -
‘ /1+а2’
где a = t2cJD.
Пользуясь формулой (196), найдем для коэф-
фициента Пуассона выражение
a =	.	(325)
Если производится измерение скорости волн
сдвига при помощи излучателя, в котором воз-
буждаются сдвиговые колебания, то упомянутые
выше побочные отражения не наблюдаются,
поскольку при скользящем падении сдвиговых
волн на боковую поверхность стержня угол
падения оказывается значительно большим кри-
тического угла для продольных волн и последние
вообще не возбуждаются (см. п. 1 настоящего
параграфа).
Аналогичные соображения приводят Хьюз,
Пондром и Мимс [3085] относительно измерения
времени пробега импульса по стержню при распо-
ложении излучателя на одном конце стержня и
приемника—на другом. Пользуясь такой уста-
новкой, Хьюз, Бланкеншир и Мимс [3084] опреде-
лили упругие постоянные стержней из полисти-
рола, плексигласа и полиэтилена.
В последние годы метод определения времени
пробега широко использовался для определения
скорости упругих волн в образцах горных пород
и особенно в пробах из буровых скважин. Значе-
ния скорости существенны в сейсмологии для
решения вопросов о давлении горных пород при
подземных работах и т. д. Хьюз и Кросс [4777],
а также Хьюз и Джонс [4778] применили импульс-
ный метод для определения скорости продоль-
ных и поперечных упругих волн в осадочных
горных породах при давлениях 0—500я/ш/и тем-
пературах 25—300° С.
Бауле [4594] применил магнитострикцион-
ный излучатель с частотой 22 кгц для определения
скорости продольных и поперечных волн в образ-
цах из буровых скважин; длина образцов соста-
вляла 30—115 см, диаметр—3—9 см. В табл. 84а
приведены некоторые из полученных им резуль-
татов для различных горных пород. Интересно,
что для двух образцов, взятых на глубинах 8
и 23 м из одного и того же массива песчаника
толщиной 25 м и имеющих примерно одинаковую
плотность, значения скорости продольных волн,
а следовательно, и модуля упругости оказывают-
ся совершенно различными; это обстоятельство
существенно, например, для горного инженера,
изучающего давление горных пород.
Таблица 84о
СКОРОСТЬ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН с, МОДУЛЬ ЮНГА
Е и ПЛОТНОСТЬ р РАЗЛИЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
Образец	р, г[см%	с, м/сек	Е, кг {мм2
Песчаник с глубины 8 м	2,62	3720	3690
Песчаник с глубины 23 м	2,61	4900	6370
Ангидрит 		2,93	5000	7450
Диабаз		2,79	4970	7010
Бурый железняк ....	2,45	1830	840
Брадфилд [2527] дал обзор существенных
пунктов данной методики; особенно важны выбор
соответствующих размеров и обеспечение акусти-
ческого контакта излучателя и приемника с об-
разцом. Брадфилд описывает импульсную уста-
новку, позволяющую производить измерения
времен пробега в 0,01 мксек., что дает возможность
исследовать даже очень короткие образцы (см.
также Рейнольд [4975]).
392
Г лава V. Исследование .звуковых колебаний в твердых телах
Весьма интересный способ измерения скоро-
сти упругих волн в очень малых образцах тол-
щиной всего в несколько миллиметров предло-
жил Мак-Скимин [3463, 3464]. Образец Р в форме
тонкой пластинки (фиг. 430, а) помещается между
двумя стержнями А и В из плавленого кварца;
Фиг. 430. Устройство для измерения
импульсным методом упругих постоян-
ных малых образцов.
приклеенный с левого конца излучатель Q посы-
лает звуковые импульсы, принимаемые на пра-
вом конце пьезокварцевым приемником Е. В об-
разце происходит многократное отражение зву-
ка, как это показано на фиг. 430, б. Изменяя
частоту, можно достигнуть такого положения,
при котором все лучи будут выходить из образца
в одной и той же фазе. Это обстоятельство может
быть проконтролировано, например, при помо-
щи электроннолучевой трубки; для этого следует
посылать достаточно длинные импульсы, чтобы
они перекрывались. При совпадении фаз на экра-
не получается изображение в виде поднимающей-
ся лестницы.
Для случаев совпадения фаз выходящих
лучей 1 и 2
^^ + 2'.? = 2кп,	(326)
где f—частота, d—толщина образца, с—скорость
звука, <р—фазовый угол отражения звука на гра-
нице образец—кварц и п—целое число. Из урав-
нения (326) следует
Изменяя частоту вплоть до наступления нового
совпадения фаз, получаем далее
2^2^	(п -L т).	(326а)
Обычно скорость звука в образце не изменяется
в малом диапазоне частот f =f'—f. Поэтому мож-
но исключить с из уравнений (326) и (326а) и
получить формулу для величины п:
<328’
Так как вообще можно добиться того, чтобы ср
и ср' были малы, то величина п определяется пер-
вым членом формулы (328); при этом значение т
определяется подсчетом числа совпадений фаз
при изменении частоты.
Для такого измерения сдвига фаз ср, возникаю-
щего на границе образец—кварц, можно, напри-
мер, применить схему фиг. 431. Отражение, воз-
никающее на границе, может быть заменено либо
скомпенсировано импульсом, проходящим через
фазовращатель S', аттенюатор Т и регулируемую
линию задержки V, Тогда искомая величина ср
может быть определена по отсчету фазовращателя.
Для устранения ошибки при измерении фазы
полезно помещать между образцом и кварцевы-
ми стержнями переходные слои толщиной М4,
например, из полистирола, приплавленного к
стержню или приклеенного к нему весьма вяз-
кой жидкостью, например поли-а-метилстиро-
лом. В дальнейшем Мак-Скимин [3466, 34671
применил данную методику для измерения упру-
гих постоянных пластмасс.
Импульсный
генератор
Индикатор
Фиг. 431. Блок-схема устройства для
измерения сдвига фаз при отражении
упругих волн.
Нолл, Мифсуд, Зик и Вестервельт [3648,
3650, 3651, 4898, 4899] выполнили при помощи
аналогичной установки измерения скорости упру-
гих волн в резиновых образцах при различной
температуре. Они измеряли для каждого из
стержней А и В (фиг. 430, а) время пробега им-
пульса от излучателя до границы стержень—
образец и обратно, а затем измеряли полное
время пробега от Q до Е. Тогда разность между
этим последним промежутком времени и средним
арифметическим временем пробега по отдельным
стержням давала время пробега по образцу,
а для известной толщины образца—скорость
волн в нем.
Преимуществом этого метода, требующего,
правда, довольно сложной аппаратуры, по срав-
нению с более простым импульсным методом,
описанным в п. 1 этого параграфа, заключается
в возможности измерения скорости не только
продольных, но и поперечных волн. Кроме того,
этим методом можно пользоваться при Очень
низких температурах, когда применение других
1. Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
393
методов затруднено' вследствие повышения вяз-
кости исследуемых жидкостей.
При распространении звука в заполненных
жидкостью трубах сказывается искажающее вли-
яние радиальных колебаний стенок. В области
слышимого звука заметное уменьшение скорости
распространения звука в заполненных водой
трубах по сравнению со скоростью в свободной
воде было обнаружено уже давно. Еще Гельм-
гольц показал, что этот эффект вызван радиаль-
ными колебаниями жидкости и стенок, увеличи-
вающими эффективную сжимаемость жидкости
и, следовательно, уменьшающими скорость звука.
Теоретическое рассмотрение этого вопроса
принадлежит Кортевегу [1115], Грину [737]
и Гронволлу [747]. Предложенная Кортевегом
и, пожалуй, наиболее употребительная формула
для скорости звука сдв жидкости, заполняющей
трубу, имеет вид
cR =  .	. Сц ----------(329)
]/ 1+
где D—диаметр трубы, d—толщина ее стенок,
Е—модуль Юнга материала трубы, р—плотность
жидкости и си—скорость звука в свободной жид-
кости.
Формула (329) была экспериментально про-
верена Дёрзингом [517]. Она применима только
для тех частот, для которых диаметр D трубы
мал по сравнению с длиной волны или, другими
словами, для частот, много меньших резонансной
частоты радиальных колебаний трубы. Поэтому
в формулу (329) не входит частота. В ультразву-
ковой области это условие не выполнено и, как
уже упоминалось выше в этом пункте, возможно
возникновение радиальных резонансов, оказы-
вающих сильное влияние на распространение
звука вдоль трубы. Действительно, при иссле-
довании распространения ультразвука по трубе,
заполненной жидкостью, Бойлю, Фроману и
Филду [329, 331, 332, 599] удалось эксперимен-
тально обнаружить дисперсию звука и селектив-
ное поглощение. В качестве примера на фиг. 432
дан график частотной зависимости скорости зву-
ка в заполненной керосином стеклянной трубке
(внутренний диаметр 3,1 см, толщина стенок
1,4 мм). Из расположения экспериментальных
точек видно, что скорость звука уменьшается
при приближении к частоте радиального резо-
нанса, затем возрастает скачком и при дальней-
шем повышении частоты снова уменьшается,
приближаясь к значению скорости в неограни-
ченной среде. Сплошные кривые рассчитаны по
теории Филда [592, 594, 597].
Рассматривая жидкость в трубе, совершаю-
щую осевые колебания, как возбуждающую си-
стему, а стенки трубы как связанную с ней воз-
буждаемую систему, можно объяснить появление
области дисперсии скачкообразным измене-
нием фазы; в точке резонанса разность фаз меж-
ду системами быстро изменяется от очень малого
Фиг. 432. Частотная зависимость скорости
звука в стеклянной трубке, заполненной ке-
росином.
Внутренний диаметр трубки 3.1 см, толщина стенок
1,4 мм. Кривые А и В соответствуют частотному диа-
пазону второй радиальной гармоники.
значения до значения, близкого к 180°. Это зна-
чит, что ниже резонансной частоты радиальные
колебания происходят в фазе с изменениями дав-
ления при осевых колебаниях; в результате
наблюдается увеличение эффективной сжимае-
мости и соответственно понижение скорости
звука. Этот эффект выражен тем сильнее, чем
интенсивнее делаются радиальные колебания
при приближении к резонансу. После скачко-
образного изменения фазы наблюдается обратное
явление, поскольку радиальные колебания те-
перь противодействуют осевым; в результате
происходит уменьшение эффективной сжимае-
мости и увеличение скорости звука.
На фиг. 432 показано также увеличение ско-
рости для первой гармоники радиальных колеба-
ний. Появление в резонансной области сильных
радиальных колебаний приводит к большому
поглощению звука; как показали Филд и Бойль
[599], при изменении частоты звукопроводность
трубы, заполненной водой, проходит периоди-
чески чередующиеся максимумы и минимумы.
Влияние стенок исчезает при такой их тол-
щине, когда можно считать трубу абсолютно
жесткой.
394
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
Согласно теории Кирхгофа [1047] и Гельм-
гольца1), при распространении звука в газах,
заключенных в узкие трубки, увеличение потерь
на трение и теплопередачу обусловливает умень-
шение скорости звука по сравнению со скоростью
в свободном пространстве. Напротив, влиянием
радиальных колебаний трубки в этом случае
можно пренебречь. Теория Гельмгольца—Кирх-
гофа дает для скорости звука сг в трубе радиуса
г при частоте f следующую формулу:
Здесь у определяется выражением
где т]—коэффициент вязкости, К—коэффициент
теплопроводности, х—отношение удельных теп-
лоемкостей, Сп—удельная теплоемкость при по-
стоянном объеме и р—плотность газа. Таким
образом, уменьшение скорости звука тем больше,
чем выше значения т] и К и чем меньше величина г.
Экспериментальное измерение скорости звука
в2 трубках диаметром 5 мм и больше при частотах
до 50 кгц выполнил Нортон [1433, 1434], в труб-
ках диаметром 1 мм при частотах до 200 кгц—
Ванс [2094], в капиллярных трубках диаметром
0,6—1,5мм при частотах 40—115ка^—Мей [1333],
а в последнее время в еще более узких трубках
{0,15—1,17 мм) при частотах 60—150 кгц в воз-
духе, кислороде и водороде—Лоули [3382].
В качестве источника звука в этих опытах при-
менялся магнитострикционный излучатель (см.
Вестон [4400]); измерение производилось интер-
ференционным методом. Найденное уменьшение
скорости хорошо совпадает с рассчитанным по
формуле Гельмгольца—Кирхгофа, если принять,
что у на 5% меньше теоретического значения.
При нанесении на график зависимости величины с
от (1/г)]// получается прямая, пересекающая ось
ординат в точке, соответствующей скорости звука
в свободном пространстве (г==со). Кроме умень-
шения скорости в таких трубках, наблюдается
повышенное поглощение звука. К величине
коэффициента поглощения а, определяемой фор-
мулой (231), добавляется еще член, обусловлен-
ный влиянием стенок трубки,
Э Н. Helmholtz, Theorie der Luftschwingun-
-gen inRohren mit offenem Ende, Crelles Journ., 57, 1
(1859).
Это соотношение было также подтверждено
Лоули.
Джэкоби [3126] рассчитал распространение
звука в трубах, заполненных жидкостью, для слу-
чаев абсолютно жестких стенок трубы, абсолют-
но податливых стенок и для «стенок», образован-
ных жидкостью с другим волновым сопротивле-
нием, т. е. для случая цилиндрического столба
жидкости, находящегося внутри безгранично
простирающегося объема другой жидкости. Тео-
ретические результаты можно найти в ориги-
нальной работе (см. также [2781]). В дополнение
к упомянутой работе Джэкоби Керран [2658]
недавно исследовал теоретически и эксперимен-
тально распространение звука в пространстве
между двумя концентрическими цилиндрами.
В заключение этого параграфа в табл. 85
приведены значения модуля Юнга и модуля
сдвига для наиболее часто встречающихся твер-
дых материалов, а также значения коэффициента
поперечного сжатия и скорости продольных и
поперечных звуковых волн; скорость продоль-
ных волн дана как для стержней, так и для
неограниченной среды. Поскольку значения этих
величин зависят от предварительной обработки
испытываемого материала, приведенные данные
следует рассматривать лишь как средние. В по-
следнем столбце таблицы приведены значения вол-
нового сопротивления для продольных волн,
поскольку, как было показано в гл. I, § 2, оно
играет существенную роль в вопросах отражения
и пропускания звука.
Скорость звука и упругие постоянные льда
были измерены Нортвудом [1432] (см. также
выше в этом параграфе).
Венцель [4393] и Веше [5086] сообщают об
измерениях скорости звука и упругих постоян-
ных бетона. Измеренные значения сильно зави-
сят от состава смеси, в частности от содержания
цемента; поэтому укажем только, что с может
изменяться от 3700 до 4600 м/сек.
Скорость звука в бинарных металлических
сплавах исследовал Аллан [95]. В сплавах Sn—
Pb, как и в сплавах Zn—Sn, скорость звука рав-
номерно увеличивалась от 1200 до 2400 м/сек
(округленно) по мере увеличения содержания
Sn от 0 до 100%. Напротив, в сплавах Си—Zn
аналогично сплавам Fe—Ni в области хрупкого
состояния (от 0 до примерно 50% Си) сначала
наблюдалось уменьшение скорости звука от
3700 м/сек (0% Си) до 3200 м/сек (50% Си), а
затем увеличение до 3800 м/сек при 100% Си
(см. также [5032]).
Доброцветов [2698] попытался сопоставить
скорость звука в чистых металлах с их атомной
1, Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел
395
Таблица 85
МОДУЛЬ НГА Е, МОДУЛЬ СДВИГА ц, КОЭФФИЦИЕНТ ПОПЕРЕЧНОГО СЖАТИЯ о, СКОРОСТЬ ПРОДОЛЬНЫХ ЗВУКОВЫ
ВОЛН В СТЕРЖНЯХ с.	ИВ НЕОГРАНИЧЕННОЙ СРЕДЕ с, , СКОРОСТЬ ПОПЕРЕЧНЫХ ЗВУКОВЫХ ВОЛН с
I стержня	zoo	/
И ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ рс, РАЗЛИЧНЫХ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ 20°С
400
Материал	р, г/см^	Е, кг [мм2	р, кг [мм2	о	с , /стержня, м[сек	С/оо, м[сек	ct, м/сек	Р /со, 104 г[см^-сек
Алюминий		2,7	7 100	2 640	0,34	5 080	6 260	3 080	169
Висмут 		9,8	3 200	1 200	0,33	1 790	2 180	1 100	214
Вольфрам		19,1	36 200	13 400	0,35	4 310	5 460	2 620	1042
Железо		7,8	21 000	8 200	0,28	5 170	5 850	3 230	456
Золото 		19,3	8 120	2 850	0,42	2 030	3 240	1 200	626
Иридий	  .	22,4	52 500			4 790			
Кадмий 		8,6	5 090	1 960	0,30	2 400	2 780	1 500	240
Константан 		8,8	16 600	6 250	0,33	4 300	5 240	2 640	460
Латунь		8,1	10 050	3 720	0,35	3 490	4 430	2 123	361
Манганин		8,4	12 600	4 730	0,33	3 830	4 660	2 350	390
Медь		8,9	12 500	4 640	0,35	3710	4 700	2 260	418
Нейзильбер ..... 		8,4	11 000	4 000	0,37	3 580	4 760	2 160	400
Никель		8,8	20 540	7 850	0,31	4 785	5 630	2 960	495
Олово 	-	.	7,3	5 540	2 080	0,33	2 730	3 320	1 670	242.
Платина 		21,4	17 000	6 100	0,39	2 800	3 960	1670	846
Свинец 		11,4	1 600	580	0,44	1 200	2 160	700	246
Серебро 		10,5	7 500	2 720	0,38	2 640	3 600	1590	380
Сурьма 		6,7	7 950			3 400			
Тантал 		16,6	19 000			3 350			
Цинк		7,1	10 500	4 200	0,25	3810	4 170	2410	296
Кронглас 		2,5	7 200	2 950	0,22	5 300	5 660	3 420	141
Самый тяжелый кронглас		3,6	8 180	3 220	0,27	4710	5 260	2 960	190
Двойной легкий флинтглас		3,0	6 350	2 640	0,20	4 550	4 800	2 950	144
Флинтглас		3,6	5 850	2 390	0,22	4 000	4 260	2 560	154
Тяжелый флинтглас		4,6	5 730	2 320	0,24	3 490	3 760	2 220	173
Стекло типа курцфлинт		3,2	5 725	2 250	0,28	4 160	4 650	2 605	149
Кварцевое стекло 		2,6	7 630	3 260	0,17	5 370	5 570	3515	145
Дегуссит* 		3,8	35 700			9 600			
Слоновая кость 		1,8	900			2 200			
Плексиглас 		1,18	535	151	0,35		2 670	1 121	32
Полистирол 		1,06	426	136	0,32		2 350	1 120	23
Каучук 	 .	0,9					1 479		14
Эбонит 		1,2				1570	2 405		29
Пробка		0,2				500			
Лед		1	988	372	0,33	3 280	3 980	1 990	32
Фарфор		2,41	5 860	2 381	0,23	4 884	5 340	3 120	129
Окись алюминия производства фабрики Дегусса (Франкфурт-на-Майне).
396
Г лава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
структурой. Он нашел соотношение cS2A1/^ =const
(Л—атомный вес, S—расстояние между атома-
ми). Для металлов постоянная должна иметь
значение 2,3-105; для некоторых рассчитанных
случаев значения постоянной колебались от 2,08-
•105 до 2,88-105. Альтенбург [2311] воспользо-
вался формулой (212), выведенной для жидкостей,
для расчета скорости звука в тонких металли-
ческих стержнях, т. е. для чисто продольных
волн в отсутствие сдвиговых напряжений. В рас-
чете используются значения плотности, молеку-
лярного веса и парахора. Результаты расчета
хорошо согласуются с опытом1).
и поперечных волн в никелевом стержне от вели-
чины намагничивающего поля. При слабых по-
лях изменение скорости велико; при больших
полях скорость перестает зависеть от величины
поля. Эффект для поперечных волн в 2—3 раза
превосходит эффект для продольных волн и на-
сыщение для них наступает при больших зна-
чениях поля. При увеличении частоты эффект
снижается для обоих типов волн. На фиг. 434
показана зависимость величины £с/с для по-
перечной волны при намагничивающем поле,
перпендикулярном к оси стержня, от угла между
плоскостью колебаний а и вектором поля Н.
Напряженность магнитного поля,
произвольные единицы
Фиг. 433. Зависимость скорости
распространения упругих волн в ни-
келе от намагничивающего поля
в продольном направлении.
У?, пл между а и Н. град
Фиг. 434. Зависимость скорости
поперечных волн в намагниченном
в поперечном направлении никеле-
вом стержне от угла между направ-
лением намагничивания и плоскостью
колебаний.
Как было показано в гл. II, § 4, п. 4, так
называемый ДЕ-эффект приводит к увеличению
модуля Юнга при намагничивании ферромагнит-
ных материалов. Так как скорость звука про-
порциональна УЕ, то она также должна возра-
стать при намагничивании ферромагнетика.
В последние годы этот эффект был неоднократно
подтвержден экспериментально [3149,3150,3274].
Особенно подробно была исследована скорость
упругих волн в поликристаллическом никеле
в диапазоне частот 1—10 мггц (Джонсон и Род-
жерс [3149, 3150]).
На фиг. 433 приведены зависимости относи-
тельного изменения &с!с скорости продольных
х) Как видно, например, из табл. 67а, скорость
звука в тонких стержнях (т. е. скорость волн растяже-
ния, или юнговских) отличается от скорости распро-
странения в неограниченной среде и зависит от сдвиго-
вого модуля упругости. Поэтому сделанное предполо-
жение несправедливо, и вопрос о причине совпадения
результатов расчета с экспериментальными данными
остается открытым.—Прим. ред.
Бозорт, Мэзон и Мак-Скимин [4609] измерили
зависимость скорости от направления поля в-
монокристаллах никеля; результаты этих изме-
рений приведены в табл. 86.
Таблица 86
ЗАВИСИМОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ УПРУГИХ волн
В МОНОКРИСТАЛЛАХ НИКЕЛЯ ОТ НАПРАВЛЕНИЯ
МАГНИТНОГО поля
(по Бозорту, Мэзону и Мак-Скимину)
Тип волн	Направление		&с/с
	колеба- ний	намагни- чиваю- щего поля	
Поперечные		[110]	[110]	0,0224
» 		[ПО]	[001]	0,0260
» 		[001]	[ПО]	0,0130
» 		[001]	[001]	0,0140
Продольные		[110]	[110]	0,0061
» 		[110]	[001]	0,0063
g 2, Поглощение звука в твердых телах
397
§ 2. ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
Распространение звука в твердом теле можно
представить себе в виде упругой колебательной
деформации отдельных участков тела. Очевидно,
такие упругие колебания сопровождаются по-
терями энергии. Как известно, свободные коле-
бания твердого тела, например стержня, камерто-
на, колокола и т. д., затухают, даже если принять
все меры к устранению передачи энергии в окру-
жающую среду или в держатель. Колеблющееся
тело обладает внутренним затуханием, благо-
даря которому происходит постепенное превра-
щение колебательной энергии в теплоту.
Это поглощение энергии обусловливается, во-
первых, как и поглощение в жидкостях, внутрен-
ним трением и теплопроводностью; кроме того,
играют роль упругий гистерезис, пластическое
течение, термические или упругие релакса-
ционные процессы. Поперечные волны погло-
щаются, как правило, в меньшей степени, чем
продольные, так как они не связаны с адиабати-
ческими изменениями объема, при которых по-
являются потери, обусловленные теплопровод-
ностью (см. также Скудржик [4104]).
Согласно теоретической работе Шапошникова
[1922], если электропроводность пьезоэлектри-
ческого кристалла отлична от нуля и имеются
диэлектрические потери, то в кристалле происхо-
дит как поглощение, так и дисперсия звука;
впрочем, в кварце этот эффект не играет роли.
Еще в 1845 г. Стокс [2005] теоретически по-
казал, что затухание звуковых волн в твердом
теле должно вызывать уменьшение скорости зву-
ка. Стокс получил для скорости звука в стерж-
нях формулу
<331>
где т]—обычный коэффициент вязкости (т}/р—ки-
нематический коэффициент вязкости). Формула
(331) справедлива в предположении о независи-
мости 7] от частоты.
По измеренной скорости звука в алюминие-
вых, медных и стеклянных стержнях, в которых
пьезоэлектрическим излучателем возбуждались
собственные колебания, Куимби [1651] определял
коэффициент вязкости т] в этих материалах. По-
лученные им значения имеют порядок 103 и зна-
чительно отличаются от полученных ранее при
помощи крутильных колебаний значений поряд-
ка 108. Свифт и Ричардсон [4209], а также Верт
и Тиндаль [4394, 4395] измерили тем же спосо-
бом декремент затухания в монокристаллах цин-
ка. Бордони и Нуово [2501], работая с чистым
оловом на частотах 10 и 25 кгц, показали, что
внутреннее трение растет с температурой линей-
но и что в точке перехода от ₽-олова к у-олову
(при температуре 160° С) наступает разрыв непре-
рывности. Прибавление свинца приводит к уве-
личению внутреннего трения при комнатной тем-
пературе.
На высоких частотах коэффициент вязкости,
входящий в формулу (331), оказывается обратно
пропорциональным частоте. Физически это значит,
что силы трения, обусловливающие потери энер-
гии и изменяющиеся в фазе со скоростью деформа-
ции, пропорциональны амплитуде самой де-
формации. Формально это обстоятельство можно
учесть, вводя комплексный модуль Юнга Е—jE'
(или, соответственно, модуль сдвига). Величина
Е'!Е=г называется коэффициентом потерь и свя-
зана с логарифмическим декрементом 9 материала
соотношением Коэффициент потерь е—ве-
личина, чрезвычайно существенная для акустики
вообще и особенно для акустики помещений.
Обратное значение коэффициента потерь служит,
например, мерой «звонкости» материала. Опре-
делив коэффициент трения т] по формуле (331),
коэффициент потерь можно записать следующим
образом:
е =	(332)
В табл. 87 приведены коэффициенты потерь для
некоторых материалов частично по данным
Куимби.
Таблица 87
КОЭФФИЦИЕНТ ПОТЕРЬ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ МАТЕРИАЛОВ
Материал
Коэффициент
потерь'е • 1 О3
Алюминий 99,9%, отожженный . . .
Магний 99,9%, отожженный . . . .
Железо.........................
Сталь..........................
Медь, отожженная...............
Стекло ........................
Пробка ........................
Каучук ........................
0,015
0,067
0,18
0,8
U
2
130
200
Значения е сильно зависят от частоты и пред-
варительной обработки материала (см. также ра-
боты [229] и [1898, 2120, 2121]). Как показывает
формула (331), влияние в на скорость звука при
398
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
высоких частотах очень мало и практически им
можно пренебречь. Коэффициент потерь е связан
с коэффициентом поглощения а соотношением
а=кеД. Следовательно, 1/тсвесть число длин
волн, которое проходит звуковая волна в твердом
теле, прежде чем ее амплитуда уменьшается до
37% первоначальной величины.
В литературе затухание в материале часто
характеризуется остротой резонанса или доб-
ротностью Q для продольных колебаний стер-
жней, выполненных из данного материала (см.
гл. II, § 4, п. 4). Эта величина связана с коэффи-
циентом поглощения звука а соотношениями
7СЕ 6 Л Trf
а== Т = Т = qI = Qc ’
или
а тс
7= Qc’
В табл. 88 приведены значения Q, полученные
Мэзоном [2255] для продольных колебаний
стержней на частотах 2—100 кгц\ там же
приведены рассчитанные значения а//.
Таблица 88
ДОБРОТНОСТЬ Q И КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ
a/f ДЛЯ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН В РАЗЛИЧНЫХ
ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
Материал	р» г[см$	с, м)сек	Q	a/f, 10-& сек[см
Алюминий		2,68	5 130	10 000	0,61
Магний		1,705	5 100	5 700	1,08
Вольфрамоуглеродистая				
сталь 		8,52	4 720	8 100	0,38
Молибденовая сталь . .	8,39	4 700	4 700	1,42
Плавленый кварц . . .	2,2	5 ПО	5 000	1,23
Стекло пирекс 		2,32	5 350	1 200	4,89
Оконное стекло ....	2,42	5 440	910	6,35
Свинцовое стекло . . .	2,48	5 130	1 910	3,21
Микалекс		3,34	5 350	2 890	2,03
Многократно упоминавшийся выше импуль-
сный метод (см. § 1, п. 1 этой главы) позво-
ляет измерять поглощение продольных и попе-
речных волн также и в твердых веществах. Изме-
рение производится путем определения уменьше-
ния амплитуды импульса после единичного или
многократного прохождения определенного рас-
стояния в твердом теле. Галт [685] произвел, на-
пример, подобного рода измерения поглощения
обоих типов волн в кристаллах NaCl, КВг и KCL
Значения коэффициента поглощения а при час-
тоте 10 мггц имеют величину порядка 0,001 и
0,004 см'1. Соколов [4127] предпринял измерения
в NaCl, кварце и различных металлах. Поглоще-
ние звука в монокристаллах германия на час-
тотах 15—100 мггц измеряли Труелл и Бронзо
[5064]; в зависимости от термической обработки
кристалла и от наличия примесей поглощение
может сильно изменяться.
Мэзон и Мак-Скимин [1315, 3509] также вос-
пользовались импульсным методом для измерения
поглощения в алюминии и в различных сортах
стекла в диапазоне частот 2—36 мггц. На фиг. 435
Фиг. 435. Частотная зависимость поглощения
сдвиговых волн в различных сортах стекла.
А—стекло С-1-1720, В —стекло 0-12, С—стекло Ви-
кор-790, В—плавленый кварц.
показана частотная зависимость поглощения для
некоторых стекол и для плавленого кварца. В
исследованном частотном диапазоне поглощение
растет линейно с частотой. В табл. 89 даны зна-
чения величин a/f и Q для различных сортов стек-
ла; наименьшее поглощение наблюдается в плав-
леном кварце. Сравнение со значениями, приве-
Таблица 89
ДОБРОТНОСТЬ Q И КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ a/f
для СДВИГОВЫХ ВОЛН в РАЗЛИЧНЫХ СОРТАХ СТЕКЛА
(по Мэзону)
Вещество	с, м[сек	Q	a/f, 1 0“9 сек {см.
Стекло 1-С 1720 ....	3 740	1 970	4,37
Стекло 0,12		2 800	4 200	2,67
Стекло Викор 790 . . .	3 580	8 520	1,03
Плавленый кварц . . .	3 760	44 500	0,19
§ 2. Поглощение звука в твердых телах
399
денными в табл. 88, показывает, что значения
величины а// для сдвиговых волн меньше, чем
для продольных волн, на что указывалось уже
в начале данного параграфа.
Поглощение в металлах имеет существенно
иной характер частотной зависимости. На гра-
фиках фиг. 436 видно, что уже при сравнительно
цизких частотах наблюдается резкое увеличение
Фиг. 436. Частотная зависимость затухания
упругих волн в алюминии при различных раз-
мерах зерна и в плавленом кварце.
А—сдвиговые волны в алюминии; размер зерна 0,23 мм,
се=0,51 • 10~9 [ +50,2- 10~зэ fl, В—продольные волны в алю-
минии; размер зерна 0,23 мм а=0,85- 10—9 f + 3 74 . 10_з» fl.
С—сдвиговые волны в плавленом кварце. Стрелки
указывают точки, отвечающйе длине волны, равной
утроенному размеру зерна.
затухания, которое Мэзон и Мак-Скимин [1315]
объясняют рядом различных причин. На линей-
ное повышение поглощения, обусловленное, как
и для стекол, внутренним трением, теплопровод-
ностью и т. п., налагается эффект релеевского
рассеяния волн на микрокристаллитах металла,
приводящий к ослаблению волй при распростра-
нении. Это ослабление волн, вызванное рассея-
нием, не является в действительности поглоще-
нием, т. е. не связано с переходом звуковой энер-
гии в тепловую. Согласно Мэзону и Мак-Скимину,
ход суммарного затухания в зависимости от
частоты определяется формулой
а = aj 4- a2f4.	(334)
Эксперименты показали, что эффект рассея-
ния, определяемый членом aj4, делается заметным,
когда размер зерна d материала меньше длины
волны звука. Коэффициент рассеяния зависит при
этом от анизотропии упругих постоянных и раз-
личен для продольных и поперечных волн. Так,
например, в алюминии при размере зерен около
0,23 мм получаются следующие значения по-
стоянных:
для продольных волн
a1L = 0,845 • 10“9 см'1 • сек,
а21 = 3,74- Ю"30^"1-^4
и для поперечных волн
alt = 0,515-10-9 см'1-сек,
a2t = 50,2-10"30 см'1-сек*.
На фиг. 436 сплошными линиями показаны тео-
ретические кривые а, согласно формуле (334);
в области k<3d измеренные значения хорошо
совпадают с теоретическими кривыми.
Мэзон и Мак-Скимин [1315] рассчитали зна-
чения а2 следующим образом. Они использовали
формулы Релея для расчета рассеяния упругих
волн на отдельных частицах, отличающихся от
окружающей среды своей плотностью и упруго-
стью. Тогда для постоянных а2 получаются сле-
дующие значения:
для продольных волн
_ 2лзу /д£\2
для поперечных волн
8 тс2]/ /д^\2
“3	*
Здесь V—объем рассеивающей частицы, т. е.
объем зерна, с—скорость звука, Е и р.—средние
значения модуля Юнга и модуля сдвига в поли-
кристаллическом материале, &Е и Др—разности
между значениями моделей для отдельных кри-
сталлов в направлении, отвечающем направле-
нию волны, и этими средними значениями. Расчет
определяющих рассеяние величин &EIE и Др/р
производится путем интегрирования по полному
телесному углу (см. [1315, 2255]); для куби-
ческих металлов этот расчет выполняется без
затруднений. В подобном расчете не учитывает-
ся влияние границ зерен, а также расщепление
при рассеянии падающей волны одного типа на
оба типа волн; например, при падении на грани-
цу раздела продольной волны появляются как
продольная, так и поперечная волны.
При длинах волн, меньших d, релеевское рас-
сеяние заменяется, согласно Мэзону и Мак-Ски-
мину, диффузным отражением на границах крис-
таллитов, которые в этом диапазоне частот вели-
ки по сравнению с длиной волны. Вместо второго
члена в формуле (334) появляется член вида 2Rldr
где R—средний коэффициент отражения, a d—
400
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
поперечник кристаллита. На фиг. 437 показаны
кривые зависимости поглощения от частоты для
двух алюминиевых образцов с размерами зерен
0,13 и 0,23 мм; видно влияние величины зерна.
К несколько отличным результатам приходит
Рот [3901], измеривший поглощение в алюминии
и магнии при различных размерах зерен для
•Фиг. 437. Частотная зависимость поглощения
продольных волн в алюминии при различных
размерах зерна.
А— размер зерна 0,13 мм, В —размер зерна 0,23 мм.
частот в диапазоне 5—\№мггц. Для коэффициен-
та поглощения продольных волн он получил
формулу
a = 2-109^- + /<(d).	(335)
Здесь K(d)—величина, не зависящая от частоты
и определяемая только значением d\ ее можно
получить, если положить в фэрмуле (335) f=0 или
d= оо. Мэзон [3502] указывает на то обстоятель-
ство, что при высоких частотах распространение
ультразвукового импульса в поликристалле
приобретает характер, близкий к распростране-
нию тепловых волн.
Вышесказанного достаточно, чтобы показать
необходимость дальнейшего исследования вопро-
са о поглощении упругих волн в твердом теле.
Зееман [4018] указывает, что для теоретического
расчета значения а задания средней величины
зерен, строго говоря, недостаточно и что желатель-
но исходить из кривой распределения величины
зерен. Поскольку рассеяние ультразвука в поли-
кристаллах обусловлено упругой анизотропией
микрокристаллов, затухание должно уменьшать-
ся, если беспорядочное расположение отдельных
кристаллов заменяется расположением с преи-
мущественным направлением ориентировки, как
это имеет место для текстур. Таким образом,
возникает принципиальная возможность ис-
пользования измерений поглощения ультразву-
ка для установления наличия и степени образо-
вания текстуры в том или ином материале.
Балакришна [4588] показал, что подобные изме-
рения поглощения звука могут применяться и
в геологии, позволяя делать ценные заключения
о микроструктуре образцов горных пород. Даль-
нейшие теоретические соображения о поглоще-
нии звука в твердых телах содержатся в работах
Бордони [2500] и Исаковича [3104].
Родерик и Труелл [3874] выполнили измере-
ния поглощения звука в хромо-молибденовых
сталях, подвергавшихся различной термической
обработке, в диапазоне частот 5—50, мггц\ ре-
зультаты сопоставлялись с микроскопическими
данными о микроструктуре сталей. Эти измере-
ния также указывают на ультразвуковые иссле-
дования как на ценное вспомогательное средство
для решения металлургических задач (см. также
гл. VI, § 8).
В § 1, п. 3 этой главы мы уже упоминали, что
скорость звука в ферромагнитных материалах
может изменяться при воздействии магнитного
поля. Вопрос о влиянии магнитного поля на
поглощение звука в ферромагнитных материалах
исследовался в работах Клерка [3274], Лесли
[3424], Петралья [3746], а также Леви и Труелла
[3427, 4840]. Для продольных волн поглощение
убывает при увеличении намагничивающего поля,
причем эффект имеет наибольшее значение при
магнитном поле, направленном перпендикуляр-
но к звуковому лучу. Петралья, производивший
такие измерения с железным стержнем на часто-
те 805 кгц, указывает в качестве причины на умень-
шение логарифмического декремента затухания.
Леви и Труелл исследовали данное явление в
монокристалле никеля на частотах 5—50 мггц.
При увеличении поля, направленного перпен-
дикулярно к звуковому лучу, от нуля до насы-
щения поглощение звука на частоте 50 мггц
уменьшалось на 1/9. В области насыщения погло-
щение оказалось независимым от частоты; при
более слабых полях поглощение росло с частотой.
Аналогичный, хотя и менее резко выраженный
эффект наблюдался и для монокристаллов же-
лезо—кремний (3,6% Si). При магнитном поле,
параллельном направлению звука, появлялся ка-
чественно тот же эффект. Авторы объясняют
указанный эффект уменьшением рассеяния зву-
ковых волн вследствие увеличения ферромагнит-
ных областей (доменов) под действием магнитно-
го поля (см. также гл. II, § 4, п. 1).
В этой связи следует указать еще на две рабо-
ты Альтшулера [4581] и Кастлера [3227], в ко-
торых указывается, что большое время магнитной
§ 2. Поглощение звука в твердых телах
401
релаксации парамагнитных веществ должно вес-
ти к наблюдаемому поглощению звука вблизи
частот порядка 109 гц, а также что магнитный
резонанс в кристаллах при низкой температуре
может привести к возникновению ультразвука
высоких частот. Эксперименты в этих направле-
ниях пока отсутствуют.
Измерения поглощения звука в высокополи-
мерных веществах—резине, плексигласе и т. п.—
были выполнены в работах Смита и Баллу
[1958], Нолла с сотрудниками [1416 — 1419,
3646], Сака и Олдрича [3934], а также Михай-
лова и Соловьева [3565]. В этих работах приме-
нялась методика измерения, описанная в§ 1, п. 1
этой главы. На фиг. 414,6 виден характерный ход
поглощения, имеющего для каждой частоты вы-
раженный максимум при определенной темпера-
туре.
Характер поглощения звука в высокополи-
мерных веществах интересен не только с точки
зрения применения подобных материалов в уль-
тразвуковой технике, но и с точки зрения теории.
Ряд вопросов об упруго-вязких потерях и свя-
занных с ними релаксационных процессах удает-
ся лучше понять, пользуясь результатами иссле-
дования механических свойств этих веществ в
определенных температурных и частотных ин-
тервалах.
Наконец, следует еще упомянуть об оптиче-
ском методе Хютера и Польмана [3082], предна-
значенном для измерения поглощения звука в
непрозрачных веществах с малым волновым сопро-
тивлением, в особенности в пластмассах и тканях
животных. Из исследуемого материала изготов-
ляются два образца в виде плоскопараллельных
пластинок различной толщины; пластинки по-
мещаются в жидкость с волновым сопротивлени-
ем,возможно более близким к волновому сопро-
тивлению исследуемого материала, и просвечи-
ваются ультразвуковым пучком. Интенсивность
прошедшего звука определяется либо по диффрак-
ции света, проходящего через звуковой пучок,
либо по расширению тонкого светового пучка (см.
гл. III, §4, п. 2). Путем сравнения интенсивностей
звука, прошедшего через образцы разной тол-
щины, при одинаковой интенсивности падающе-
го звука, можно определить коэффициент погло-
щения в образцах. Этот коэффициент может быть
также получен путем нахождения интенсивностей
звука, обеспечивающих равные интенсивности
в проходящем пучке. Отношение интенсивностей
может быть определено как отношение
квадратов напряжения на кварце. На фиг.
438 даны в качестве примера результаты измере-
ния Хютером и Польманом [3082] частотной за-
26 л. Бергман
висимости коэффициента поглощения в тканях
животных; следует обратить внимание на линей-
ное возрастание поглощения с частотой.
Мерсье и Бандере [1347] возражают против
метода определения поглощения звука в твердом
теле при помощи импульсов, проходящих через
пластинку из исследуемого материала, погружен-
ную в жидкость, так как, по их мнению, отраже-
ние на границе жидкость—пластинка неконтро-
лируемым образом искажает эффект поглощения.
Фиг. 438. Частотная зависимость погло-
щения звука в тканях животных.
Поэтому авторы предлагают устанавливать ци-
линдрический образец непосредственно на из-
лучателе и измерять максимальное излучение
в жидкость на свободном торце образца, поль-
зуясь интерферометрической установкой с пере-
мещаемым отражателем. Результаты таких из-
мерений для цилиндров различной длины позво-
лят определить поглощение звука в данном
материале.
Наконец, следует упомянуть еще о двух явле-
ниях, наблюдающихся при ультразвуковых ко-
лебаниях в твердых телах. Фокс и Кар [636],
а позднее Клауер [1050] экспериментально об-
наружили значительное усиление интенсивности
отдельных диффракционных точек на лауэграм-
мах, полученных при просвечивании рентгенов-
скими лучами колеблющихся на высокой час-
тоте кристаллов кварца (см. также [2023]). Мак-
симум интенсивности собственных колебаний про-
свечиваемой кварцевой пластинки устанавливал-
ся Клауером по диффракционным явлениям в
жидкости, соприкасавшейся с пластинкой. Ана-
логичный эффект наблюдался для кристаллов тур-
малина, сегнетовой соли и возбуждаемого извне
известкового шпата; замечательно, что для плави-
кового шпата это явление не наблюдалось [1050].
402
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
В то время как Фокс и Корк [637] обнаружили,
что при брегговском отражении от колеблющих-
ся кристаллов это явление не возникает, недавно
Уайт [4406, 4407] показал, что изгибные колеба-
ния кристаллических пластинок можно обна-
ружить при помощи рентгеновского луча, падаю-
щего на поверхность пластинки под скользящим
углом. После безуспешных попыток ряда авто-
ров [173, 1185, 2116, 3570] найти объяснение
этих чрезвычайно интересных явлений Вейглу
и Блойлеру [2122, 2123] удалось теоретически
рассчитать этот эффект.
Мэзон, Мак-Скимин и Шокли [1317] следую-
щим образом исследовали влияние механического
давления на процесс двойникования оловянного
образца. Между заостренными концами двух стек-
лянных стержней зажимался через прокладку
из пьезоэлектрического кристалла толщиной
0,5 мм небольшой конический образец из олова
высокой чистоты; нажатие изменялось при помощи
винта. Напряжение с электродов кварцевой пла-
стинки подавалось через усилитель на катодный
осциллограф. При сжатии образца в нем воз-
никают процессы скольжения, при которых от-
дельные атомы периодически переходят в поло-
жения с наименьшей энергией. При помощи опи-
санного выше устройства возникающие при этих
локальных смещениях ультразвуковые волны вос-
принимались кварцем, регистрировались и из-
мерялись. Согласно предварительным опытам,
смещения, повторяющиеся с периодом порядка
3 мксек., имеют величину от 1/2 до 2 А, что
совпадает с величиной шага кристаллической
решетки.
§ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОТОУПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ ПРИ ПОМОЩИ УЛЬТРАЗВУКА
Как уже неоднократно упоминалось в пре-
дыдущих параграфах, распределение интенсив-
ности света в диффракционных картинах, по-
лучаемых по методу Бергмана—Шефера, оп-
ределяется, в первую очередь, фотоупругими
постоянными тела. Эти постоянные характеризу-
ют двойное лучепреломление, обусловленное
деформациями тела.
В наиболее общем случае триклинной кристал-
лографической системы имеется 36 таких постоян-
ных. Они обычно обозначаются буквами phl
(h, /=1,2,3,..., 6); дляправильных кристаллов
число постоянных сводится к трем (рп, р12 и р44),
а для изотропных тел—всего к двум (рп и р12).
Для изотропных тел часто пользуются фотоупру-
гими постоянными Неймана р и р', связанными с
Рп и р12 соотношениями р = п!2р12, р' = n/2pllt где
п—показатель преломления.
Пусть п.—показатель преломления первона-
чально изотропного тела, ставшего двояко-
преломляющим под действием давления, взятый
для монохроматической линейно поляризованной
световой волны, распространяющейся перпен-
дикулярно к направлению сжатия, причем элек-
трический вектор этой волны также колеблется
перпендикулярно к направлению сжатия. Пусть,
далее, пр—показатель преломления для линейно
поляризованной световой волны, распространяю-
щейся в том же направлении, но электрический
вектор которой колеблется параллельно направ-
лению сжатия. Тогда, как известно1),
п Р°
np-ns=± £г(1+с) (р'-р),
х) О двойном лучепреломлении, обусловленном
механическим воздействием на тело, см., например,
где Р—давление, Е—модуль Юнга, о—коэффи-
циент поперечного сжатия.
До последнего времени определение фотоуп-
ругих постоянных производилось чисто опти-
ческим методом на точно обработанных образцах,
подвергающихся внешнему давлению. Однако
звуковые волны, распространяющиеся, например,
в стеклянном теле, также вызывают в нем напря-
жения, что дает возможность использовать диф-
фракцию света на звуковых волнах для определе-
ния упругих постоянных при помощи ультра-
звука; основными преимуществами такого мето-
да являются малые размеры необходимых образ-
цов и простота эксперимента.
Бергман и Фюс [241] первыми указали на
возможность такого применения ультразвуковых
волн. Пусть в стеклянном кубе возбуждается чи-
стая волна сжатия (продольная ультразвуковая
волна); тогда, как теоретически показал Фюс,
при пропускании через образец светового пучка
интенсивность диффракционных спектров первого
порядка будет равна 11 или J ± в зависимости от
того, колеблется ли световой вектор параллель-
но или перпендикулярно к фазовой поверхности
упругой волны; при этом(р'/р)2=(р12/рц)2.
Для экспериментального определения и /ц
изображение щели фокусируется сквозь колеб-
лющийся куб на фотопластинку и на пути опти-
ческого луча вводится соответствующим образом
ориентированная призма Волластона. На фо-
топластинке получаются непосредственно друг
соответствующий раздел в Handbuch der Physik, Bd. 21,
Berlin, 1929, S.832. (См. также Э. К о к e p, Л. Фай-
лов, Оптический метод исследования напряжений,
М.—Л., 1936.—Прим, ред.}
g 3. Определение фотоупругих постоянных при помощи ультразвука
403
над другом два изображения щели, причем свет
в них поляризован соответственно параллельно
и перпендикулярно к направлению щели, и тем
самым к плоскости фронта упругой волны. Пусть
теперь колебания стеклянного куба вызывают
возникновение только диффракционных спектров
первого порядка. Тогда в зависимости от сорта
стекла интенсивность диффрагированного света
в спектрах обоих изображений щели будет раз-
лична и ее можно прсфотометрировать.
В табл. 90 даны экспериментально получен-
ные значения отношения /j_/Z । дляпяти различных
сортов оптического стекла фирмы «Шотт»1). При-
Таблица 90
ЗНАЧЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ Ij_/I || и о ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
СОРТОВ СТЕКЛА
(по Бергману)
	BK7	BLF1	BaSF2	SF4	SFS1
Мн		0,64	0,72	0,86	1,02	1,06
р, г/см3		2,52	3,10	3,97	4,79	5,96
ведена также плотность стекла р. Ход изменения
отношения /_£//ц в зависимости от р тождественен
полученной Покельсом зависимости для р' 1р тех
же сортов стекла. Для очень тяжелых стекол
т. е. двойное лучепреломление, обуслов-
ленное механическими напряжениями, очень ма-
ло. В диффракционных исследованиях Шефера
и Бергмана этому соответствует малая интен-
сивность внешнего кольца диффракционной кар-
тины для тяжелых стекол. Аналогичное заклю-
чение можно сделать из приведенных в.§ 1, п. 1
этой главы формул для распределения интен-
сивности света в диффракционных кольцах, в
которых величина С пропорциональна (р'—р).
При использовании метода Бергмана и Фюса
важно, чтобы интенсивность звуковых волн была
малой; при этом интенсивность спектров высших
порядков, которые могли бы искажать резуль-
таты, практически будет равна нулю. Поэтому
целесообразно определять зависимость I ±И\\ от
амплитуды и экстраполировать эту зависимость на
х) Согласно новейшим измерениям Шефера и Нас-
сенштейна [4992], определявших фотоупругие постоян-
ные оптических стекол, приведенных в табл. 68, стати-
ческим методом Покельса, неожиданно оказалось, что
величина 1^/1 ц равна не (д'/?)2, а р'/р. Для стекол, при-
веденных в табл. 90, измерения Шефера и Нассенштейна
дают для величины р’/р значения 0,62, 0,63, 0,83, 0,98
и 1,12.
нулевое значение силы звука. Как показал Мюл-
лер [1381], данный метод нетрудно распрост-
ранить и на исследование любых кристаллов,
в которых могут распространяться продольные
волны; сюда относятся, например, направления
[001] и [ОН] для правильных кристаллов и
направления X и Z для кварца и известкового-
шпата. В первом случае получаются отношения1)
Р11	Pll H~Pl2 +
Р12	Р11 + Р12 — 2/?44 ’
а во втором—
Р13	Psi т, Р12
) *
Рзз	Р11	Р11
Таким образом, из опыта всегда получаются
отношения двух постоянных или комбинаций
постоянных. Определение абсолютных величин
отдельных постоянных было бы возможно, если
бы была известна или измерена сила звука
в испытуемом теле, но этого, к сожалению,
до сих пор не удается осуществить. Таким об-
разом, для определения фотоупругих постоянных
можно применять ультразвуковой метод лишь
в сочетании с оптическим измерением двойного
лучепреломления при внешнем давлении, что все
же является упрощением по сравнению с приме-
нявшимся ранее чисто оптическим методом.
К аналогичным результатам пришел и Мюллер
[1381] в своей обстоятельной теоретической
работе о возможности определения фотоупругих
постоянных при помощи ультразвука. Помимо ме-
тода Бергмана и Фюса для изотропных материа-
лов, Мюллер предлагает еще два метода, позво-
ляющие судить о фотоупругих постоянных не
только изотропных тел, но и правильных кри-
сталлов.
Как уже упоминалось выше в § 1 , п. 1 настоя-
щей главы фотоупругие постоянные существен-
но влияют на распределение интенсивности света
в диффракционных картинах, полученных в поля-
ризованном свете по методу Шефера и Бергмана.
Свет в отдельных точках диффракционных кар-
тин характеризуется совершенно определенным
состоянием поляризации. Пусть, например, через
правильный кристалл в направлении одной цз
осей куба проходит линейно поляризованный пу-
чок света и пусть электрический световой вектор^
колеблется параллельно одной из осей куба. При
рассмотрении диффракционных картин, цолучае-
Еще в 1934 г. Бергман [233] обнаружил, что при
пропускании света в направлении оси У кварца, совер-
шающего упругие колебания в ‘направлении оси X,
в диффракционном спектре наблюдается эффект поля-
ризации в том смысле, в каком о нем говорится выше.
26*
404
Глава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах
мых при возбуждении в кристалле ультразву-
ковых колебаний (см., например, фиг. 391), через
николь, ориентированный под прямым углом
к плоскости поляризации, погасают интерферен-
ционные пятна, расположенные во внутрен-
ней части фигуры на вертикальной и горизон-
тальной осях, а во внешней части фигуры—на
прямых, наклоненных под углом ±45 и ±135°.
Согласно теории Мюллера, при повороте анали-
затора относительно неподвижного поляризатора
должны погасать другие интерференционные
пятна. Перемещение областей погасания во
внутренней и внешней частях фигуры зависит от
фотоупругйх постоянных материала и, например,
совершенно различно для каменной соли и пла-
викового шпата.
Фиг. 439. Зависимость азимута ф интерференционных
пятен, исчезающих в диаграммах Шефера—Бергмана,
ют угла поворота -у анализатора для правильных крис-
таллов и для стекол	—для внутренней, —для внеш-
ней интерференционных фигур).
Пусть у—угол поворота анализатора в напра-
влении, противоположном часовой стрелке, от-
считываемый от первоначального положения,
а <р—азимут исчезнувшего интерференционного
пятна в лервом квадранте. Зависимость между
7 и ср для правильных кристаллов NaCl, КО и
CaF2 показана на фиг. 439. Там же приведен со-
ответствующий график для внешнего диффрак-
ционного кольца стекла, полностью подтвер-
ждающий соображения, приведенные в § 1,
п. 1 этой главы, и фотографии на фиг. 383. Из
графиков фиг. 439 следует, что для CaF2 и
КО изменение ф и у для внешнего кольца совер-
шается в противоположных направлениях; на-
оборот, для NaCl увеличение у сопровождается
ростом ф. Это различие определяется знаком от-
ношения Р44/(Рц + Р12), положительным для NaCl
и отрицательным для КО и CaF2. Во внутрен-
ней части диффракционной фигуры наблюдается
другая зависимость. При скрещенных николях
исчезающие пятна лежат на осях кристалла, т. е.
под углами 0, 180 и ±90°; при повороте анализа-
тора они сближаются, причем для NaCl, КО и
для большинства стекол это сближение происхо-
дит во втором и четвертом квадрантах, а для
CaF2—в первом и третьем квадрантах. Первый
случай соответствует отрицательному р44, второй—
положительному р44. Тем самым определяется
также знак(рп—р12). Таким образом, при помощи
ультразвуковых волн удается установить, к како-
му классу по классификации Покельса1) принад-
лежит соответствующий правильный кристалл.
Согласно Мюллеру, можно определить также
отношения фотоупругйх постоянных правильных
кристаллов р12/рц, P44/Pi2 и р^1р1Г Для этого ну-
жно определить угол ар на который следует повер-
нуть анализатор, чтобы добиться погасания ин-
терференционного пятна, лежащего под углом
Ф=45° на внутренней части диффракционной фи-
гуры. Тогда при достаточно малой силе звука
tg«!=	2/>44-.
Ь 1	Р11ФР12
Затем, располагая поляризатор под углом 45°
к оси кристалла и вращая анализатор на угол
а2, добиваются исчезновения интерференционных
точек на внутренней части фигур в направлении
оси кристалла; при этом
tga2==7^T’
откуда получаем
£12_ 1 + tg «2
рГ1~” l — tga2
Используя предыдущие соотношения, можно
найти рм1рп и pjp^.
Галт [685] определил этим методом отноше-
ния фотоупругйх постоянных для кристаллов
NaCl, КС1 и КВг. Полученные им результаты
приведены в табл. 91; для сравнения даны также
значения, полученные Покельсом.
Для стекол соотношения более просты. Рас-
пределение интенсивности света в диффракцион-
ных кольцах на диаграмме Шефера—Бергмана
подчиняется уравнению Мюллера, приведенному
в § 1, п. 1 этой главы. В данном случае также на-
блюдаются определенные поляризационные эф-
фекты диффрагированного света как для попереч-
ных, так и для продольных волн (см. также рабо-
ты Шефера, Бергмана и Гёлиха [1838] и Ната и
х) См., например, F. Р о с k е 1 s, Lehrbuch der
Kristalloptik, Leipzig, Berlin, 1906, S. 469.
§ 3. Определение фотоупругих постоянных при помощи ультразвука
405
Таблица 91
отношения фотоупругих постоянных для
НЕКОТОРЫХ ПРАВИЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ
ПО ИЗМЕРЕНИЯМ ГАЛТА
(В скобках даны значения, полученные Покельсом)
Кристалл	Р12/Р11	Р44/ (Р11-ГР12)	Р44/Р11
NaCl		1,35±0,03	- 0,042±0,004	—0,099
	(1,30)	(-0,0343)	(-0,079)
KCI		0,76±0,01	—0,069^0,04	-0,12
	(0,74)	(-0,069)	(-0,12)
КВг		0,77±0,01	—0,067^0,005	—0,12
Мюллера [1404]). Так, например, при отображении
щели сквозь плоскую продольную волну, распро-
страняющуюся в стеклянном кубе, получается ряд
диффракционных изображений щели; если падаю-
щий свет линейно поляризован под углом 45° к
направлению распространения звука, то свет
в каждом изображении оказывается линейно по-
ляризованным, причем направление поляризации
для спектра каждого порядка .будет составлять
различные углы с направлением поляризации
падающего света. Для бегущей звуковой волны
можно, вращая анализатор, добиться последо-
вательного исчезновения спектров разных поряд-
ков; в стоячей волне различные компоненты диф-
фракционной картины различно поляризованы
(см. фиг. 227), поэтому интенсивность спектра
соответствующего порядка не исчезает, а только
проходит через минимум. Угол поворота анали-
затора обусловливающий исчезновение спек-
тра порядка т, зависит как от силы звука, так и
от отношения R фотоупругих постоянных Нейма-
на. На фиг. 440 даны графики величины угла
для различных значений R для спектров от
первого до четвертого порядка в зависимости от
параметра Ст, зависящего при неизменной опти-
ческой установке в основном от силы звука.
Такой способ указывает путь определения отно-
шения рп/р12 для стекол.
Тидеману [858] удалось опытным путем ка-
чественно подтвердить описанные выше соотно-
шения между ci и т. Шефер и Дрансфельд
Фиг. 440. Зависимость угла поворота ана-
лизатора обусловливающего исчезновение
/л-го диффракционного спектра, от величи-
ны CJ, пропорциональной амплитуде звука»
для стекол.
[4991] недавно определили этим методом отно-
шение рЧр фотоупругих постоянных для оптиче-
ких стекол, приведенных в табл. 68. Найденные
ими значения колеблются между 0,9 (стекло
SFS1) и 2,16 (стекло ZK7) и хорошо согласуются
со значениями, определенными Шефером и Нас-
сенштейном [4992] статическим методом (см.
также работу Ведама [4324], производившего
такие же измерения).
Мюллер [1381] указывает в своей работе на
важное значение описанного здесь метода опре-
деления всех упругих и фотоупругих постоянных
на одном и том же образце.
Глава VI
РАЗЛИЧНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА
§ 1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СТРОБОСКОП. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФЛУОРОМЕТР
При диффракции света на стоячей ультра-
звуковой волне имеет место пульсация интенсив-
ности света во всех спектрах, включая и спектр
нулевого порядка; пульсация эта происходит
с удвоенной звуковой частотой, ибо обусловли-
вающая диффракцию волновая решетка возни-
кает и исчезает 2f раз в секунду (ср. гл. III,
§ 4, п. 2). При этом, следовательно, возникает
модуляция света с частотой 2/, на что впервые
указал Бахэм. Таким образом, при помощи стоя-
чей ультразвуковой волны можно осуществить
высокочастотную модуляцию света и, исполь-
зуя только диффрагированные световые лучи и
экранируя центральное пятно или, наоборот,
пропуская только центральный луч и экранируя
диффрагированные лучи, обеспечить стробоско-
пическое освещение.
Конструкции таких ультразвуковых стробо-
скопов и их действие были с различных точек
зрения исследованы Беккером, Ханле и Мэрк-
сом [216, 217, 777, 1272—1274], Бэром [150,
151], Гуде [727, 729] и Тидеманом и Хёшем [874]
(см. также относящиеся к этому вопросу патен-
ты Бикара [279], Фэра [2765], Джефри [1001]
Каролуса [1019] и Уилларда [4417]).
Схематическое изображение подобного уст-
ройства представлено на фиг. 441. Изображение
щели Sx, освещаемой источником света В, при
помощи линз L2, проектируется на щель
52, которая может быть закрыта непрозрачным
экраном. Между линзами и Л2, где световые
лучи распространяются параллельно друг другу,
помещается наполненный жидкостью сосуд Л;
кварц Q излучает в жидкости звуковые волны,
отражающиеся от отражателя 7?, расстояние до
которого может регулироваться достаточно точно.
Модулированный свет воздействует на фотоэле-
мент Р. Если этот фотоэлемент включен парал-
лельно колебательному контуру приемника с об-
ратной связью, настроенного приблизительно на
частоту 2f и хорошо экранированного от гене-
ратора, питающего кварц, то переменное напря-
жение, поступающее от фотоэлемента, наклады-
вается на напряжение собственных колебаний
гетеродина и возникает отчетливо слышимый
разностный тон, исчезающий при экранировке
света.
Фиг. 441. Устройство для наблюдения модуляции
света стоячей звуковой волной.
Существенным является вопрос о коэффициен-
те модуляции. Этому посвящены измерения Мэрк-
са [1272], согласно которым наиболее глубокая
модуляция имеет место при использовании диф-
фрагированного света, в то время как свет ну-
левого порядка оказывается промодулирован в
меньшей степени. Последнее обстоятельство обу-
словлено главным образом тем, что свет нулевого
порядка никогда не исчезает вовсе; кроме того,
при большой силе звука часть диффрагирован-
ного света благодаря многократной диффракции
вновь попадает в область света нулевого порядка.
С другой стороны, при использовании света ну-
левого порядка промежутки большой освещен-
ности кратковременны, тогда как в диффрагиро-
ванном свете они более длительны.
На фиг. 442 изображена описанная Мэрксом
[1272] установка, позволяющая производить из-
мерения коэффициента модуляции. Свет, исхо-
дящий от ярко освещенной щели преобразу-
ется линзой Lr в параллельный пучок, проходит
через сосуд Т, в котором возбуждается стоячая
звуковая волна, направленная перпендикулярно
§ 1. Ультразвуковой стробоскоп. Ультразвуковой флуорометр
407
к плоскости фигуры, и далее при помощи линзы
12 проектируется на экран S2. Здесь либо пропу-
скается только центральная часть пучка, либо,
наоборот, только она экранируется. Далее свет,
вновь преобразованный линзой L3 в параллель-
ный пучок, проходит через призмы Pt и Р2 и
Фиг. 442. Установка для измерения коэффициента
модуляции.
снова пересекает звуковую волну в сосуде. Рас-
стояние до призмы Рг может регулироваться.
Если установить его таким, чтобы при вторичном
пересечении светом звуковой волны последняя
оказывалась в той же фазе, что и при первом
пересечении, то при использовании света нуле-
вого порядка интенсивность диффракционных
спектров, возникающих при втором пересечении,
будет минимальна; если же расстояние до приз-
мы Рг подобрать так, чтобы имел место сдвиг
фаз на 90°, то интенсивность этих спектров ока-
жется максимальной. При использовании спек-
тров высших порядков (в точке S2 экранируется
центральное пятно) соотношения оказываются
обратными.
Измеряя при помощи фотоэлемента интен-
сивность выходящего из сосуда света, можно
непосредственно определить коэффициент моду-
ляции. Мэркс нашел, что диффрагированный
свет оказывается промодулирован с частотой 2/
почти на 100%, в то время как центральное
пятно модулируется лишь на 20—30%. Совер-
шенно таким же образом измерял коэффициент
модуляции в ультразвуковых стробоскопах и
Гуде [727].
Метод определения длительности промежут-
ков освещенности предложили Гидеман и Хёш
[874]. Если при помощи теневого метода наблю-
дать звуковое поле перед отражателем, ориенти-
рованным под углом 45° к направлению распрост-
ранения звука, то при непрерывном освещении
видны светлые линии, параллельные отражателю
(см. фиг. 204, б) и соответствующие максимумам
амплитуды комбинационной волны, распрост-
раняющейся параллельно отражателю. При стро-
боскопическом освещении эти светлые линии
распадаются на отдельные точки при малой дли-
тельности промежутков освещенности или на
более или менее длинные черточки—при боль-
шей длительности промежутков освещенности.
Для получения неискаженной модуляции нуж-
но обращать особое внимание на получение дей-
ствительно стоячей волны, что достигается точ-
ной установкой отражателя. Диффракция света
имеет место и при наличии бегушей волны, одна-
ко пульсация света с частотой 2f в этом случае
отсутствует (см. гл. Ш, § 4, п. 2). Образование
стоячей волны зависит далее от однородности
излучаемого кварцем звукового поля. Эту одно-
родность можно контролировать теневым мето-
дом и, как показал Мэркс, ее можно корректи-
ровать в широких пределах установкой отража-
теля и напряжением на кварце. Целесообразно
возбуждать кварц на частоте, несколько мень-
шей его собственной частоты. При желании из-
менять частоту стробоскопирования 2f путем
изменения настройки излучателя возникает не-
обходимость перемещения отражателя, обеспе-
чивающего получение стоячей волны. Поэтому
такую перестройку нельзя осуществить очень
быстро. Это, однако, оказывается возможным,
если, согласно Джакомини [703, 704], приме-
нять для диффракции света не стоячую звуковую
волну, а две бегущие волны, распространяющие-
ся в противоположных направлениях и последо-
вательно пронизываемые световым пучком. Для
этой цели можно использовать, например, уль-
тразвуковую ячейку, изображенную на фиг. 290.
Что касается жидкости в ультразвуковой ячей-
ке, то желательно использовать жидкости с воз-
можно меньшей скоростью распространения зву-
ка, ибо при заданном оптическом устройстве в
этом случае увеличиваются расстояния от диф-
фракционных картин до центрального пятна
и облегчается возможность экранировки цент-
рального пятна. Неоднородность диффракцион-
ной картины можно ликвидировать, перемешивая
жидкость при помощи мешалки.
Мэркс [1272] указывает, что для модуляции
света можно также использовать стоячую ультра-
звуковую волну, визуализированную методом
вторичной интерференции или теневым методом
(см. фиг. 241,а), так как и в этом случае видимая
картина пульсирует с удвоенной звуковой час-
тотой. Поскольку картина стоячей звуковой вол-
ны периодически смещается с частотой f на ве-
личину / /2, то при рассматривании каждой све-
тлой полоски в отдельности яркость прошедшего
через экран света пульсирует с частотой звука.
Если пропустить бегущую звуковую волну мимо
408
Г лава VI. Различные применения ультразвука
щели, то яркость проходящего через щель света
также будет пульсировать со звуковой частотой.
В этом случае, перемещая щель, можно управ-
лять сдвигом фаз между яркостью света и
напряжением на излучающем кварце.
При конструировании ультразвуковых стро-
боскопов можно, конечно, возбуждать стоячую
звуковую волну не только в жидкостях, но и в
прозрачных твердых телах.
Это практически показали Гидеман и Хёш [874],
которые возбуждали стоячую звуковую волну в
стеклянном бруске при помощи приклеенного к
бруску кварца. Если, кроме того, поместить
стеклянный брусок между двумя призмами Нико-
ля, то можно в соответствии с углом между плос-
костью поляризации анализатора и фронтом зву-
ковой волны использовать для стробоскопии как
продольную или поперечную составляющие зву-
ковой волны, так и обе эти составляющие вместе.
При использовании диффракции света на про-
дольных упругих волнах можно для освещения
исследуемого периодического процесса исполь-
зовать либо только центральное пятно, либо
только свет диффрагированных спектров, экра-
нируя центральное пятно. В последнем случае
опять-таки можно обеспечить почти 100-процент-
ную модуляцию яркости. Само собой разумеется,
что вместо стеклянного бруска с посторонним
возбуждением можно применять кварцевый кри-
сталл, в котором пьезоэлектрическим путем воз-
буждаются собственные колебания высшего по-
рядка.
Наконец, для получения стробоскопического
эффекта можно использовать двойное лучепре-
ломление, возникающее при механических напря-
жениях в твердых телах, колеблющихся на вы-
сокой частоте, так как оно также пульсирует с
удвоенной частотой ультразвуковых колебаний.
Такой метод использовали Тавиль [2045], Грант
[735] и Мак-Кинли [1265, 1266] (см. также [455]),
возбуждая колебания в кварцевых пластинках,
помещенных между скрещенными призмами Нико-
ля и освещаемых, следовательно, поляризован-
ным светом. Гидеман и Хёш [874] применяли
вместо кварца стеклянный брусок, возбужда-
емый на высокой частоте при помощи кварце-
вой пластинки. Особенно эффективным такое
устройство оказывается, если, согласно Бергма-
ну [240], в качестве искусственной среды с двой-
ным преломлением использовать колеблющийся
на высокой частоте стеклянный цилиндр. В этом
случае, как видно из фотографий 2 или 9 на фиг.
425, а также из фотографий 5, 5 и 11 на фиг. 427,
в процессе колебаний просветляется почти все
поперечное сечение цилиндра, что приводит к
особенно высокому оптическому к. п. д. при
сравнительно малой мощности высокой частоты
(см. также патент Райнса [4977]).
Преимуществом ультразвуковых стробоско-
пов перед применявшимися раньше для тех же
целей ячейками Керра является простота опти-
ческого устройства и’ как следствие, возможность
получения большой яркости света. Вместо вы-
соких напряжений, необходимых для ячеек Кер-
ра, ультразвуковые стробоскопы требуют су-
щественно меньших напряжений. Напряжение,
необходимое для возбуждения излучающего квар-
ца, составляет приблизительно 20 в. Расходуемая
при этом мощность лежит в пределах от 0,05 до
0,2 вт, в то время как для работы ячейки Керра
такой же эффективности требуется мощность по-
рядка 100 вт.
Ультразвуковые стробоскопы особенно выгод-
ны в области высоких частот, где потери в ячейках
Керра очень велики. Дальнейшим преимущест-
вом ультразвуковых стробоскопов перед ячей-
ками Керра является тот факт, что при исполь-
зовании в качестве звукопроводящей среды соот-
ветствующих жидкостей или самого кварца ультра-
звуковые стробоскопы позволяют работать и в
ультрафиолетовом свете, в то время как приме-
няемый для заполнения ячеек Керра нитробензол
не пропускает ультрафиолетовые лучи. Ячейки
Керра позволяют, применяя электронную лам-
пу с отрицательным смещением, получать крат-
ковременные вспышки яркости (см. гл. III, § 4,
п. 3). Аналогичную возможность предоставляют
и ультразвуковые стробоскопы; для этого нужно
лишь использовать диффракцию высоких по-
рядков, для образования которой нужна большая
интенсивность звука, а следовательно, и оп-
ределенное время. Известным недостатком ультра-
звуковых стробоскопов является тот факт, что
они способны работать лишь на фиксированных
частотах, а именно на частотах собственных
колебаний возбуждающего кварца; непрерыв-
ное изменение частоты стробоскопического ос-
вещения в .сколько-нибудь широких пределах
здесь невозможно.
Ультразвуковые стробоскопы различным
образом использовались для измерений скорости
света. Если, например, в устройстве, изображен-
ном на фиг. 442, передвигать призму Рг в направ-
лении падающего на нее света, то изменяется
длина пути, проходимого световым лучом между
первым и вторым пересечениями звуковой ячейки.
Если наблюдать выходящий из ячейки свет, то,
передвигая призму, можно обнаружить периоди-
чески чередующиеся максимумы и минимумы.
Пусть I—перемещение призмы, соответствующее
£ 1. Ультразвуковой стробоскоп. Ультразвуковой флуорометр
409
двум соседним максимумам или минимумам, а
f—частота звуковой волны, тогда, как нетрудно
видеть, имеет место соотношение 2//с= 1/2/, отку-
да искомая скор ость света р ав на с=41 f. Н апр имер,
при/, равном 50 мггц, 1=150 см, такие измерения
можно производить в пределах лабораторного
помещения. Хаустаун [916, 918, 919, 3065] из-
мерял таким способом скорость света в воздухе
и в воде. В качестве среды, вызывающей диф-
фракцию, он применял кварцевую пластинку,
координаты х и времени t и мы можем написать
h (*, 0 = 1 — sin 2тс ~	,
где К—длина звуковой волны, т—период зву-
ковых колебаний. Для второй звуковой волны
аналогично имеем
/2(х, /) = 1 — sin2u(^	•
Фиг. 443. Установка Бэра для исследования модуляции света бегущей
звуковой волной.
возбужденную на высших гармонических состав-
ляющих. Аналогичным образом измеряли ско-
рость света с точностью до 2% Тумерман и Шима-
новский [2083] (см. также работу Мак-Кинли
[3460]).
Бэр [150, 151] показал, что стробоскопиче-
ский эффект можно получить также при помощи
бегущих звуковых волн. Чтобы понять происхо-
дящие при этом процессы, рассмотрим фиг. 443.
Свет, исходящий от источника В, проектируется
при помощи конденсорной линзы К на щель S
и далее при помощи линзы Lr фиксируется в точке
• S'. Получаемое здесь изображение щели S про-
ектируется оптикой L2, L3 в точку S". На участ-
ке между Ь2 и L3, где свет распространяется в
виде параллельного пучка, помещается сосуд Т2,
в котором возбуждается бегущая волна w2. Рас-
стояние между линзой L3 и сосудом Т2 выбра-
но так, что на экране Р получается слегка уве-
личенное изображение звуковой волны в Т2. Вто-
рой сосуд Т19 в котором также распространяется
бегущая звуковая волна wv может быть помещен
как между линзами Ь2 и L3, так и между линза-
ми Ьг и Ь2.
Рассмотрим сначала случай, когда оба сосуда
помещены между линзами Ь2 и L3, в них обоих
распространяются звуковые волны одной часто-
ты и оба они просвечиваются одним и тем же
параллельным пучком света. Пусть звуковая вол-
на в сосуде распространяется в направлении
х, а в сосуде Т2—в противоположном направле-
нии —х. Тогда интенсивность светового луча i по
выходе из первого сосуда является функцией
Результирующая интенсивность света, наблю-
даемая на экране Р, очевидно, равна
/(х)=	= х	;
о
иными словами, мы наблюдаем на экране перио-
дическое распределение интенсивности света, при-
чем расстояние между соседними максимумами или
минимумами составляет Х/2. Картина получается
совершенно такой же, как если бы свет проходил
через стоячую волну (которую, впрочем, можш>
представлять себе как сумму двух волн одной час-
тоты, распространяющихся в противоположных
направлениях). Нетрудно вычислить, что если
волны и w2 распространяются в одном направ-
лении, то расстояние между соседними полосами
на экране Р обращается в бесконечность и зву-
ковая волна становится невидимой. Эти опыты
были недавно повторены и результаты их под-
тверждены Джакомини [700, 701], причем он
использовал ультразвуковую ячейку, изображен-
ную на фиг. 290.
Если, не меняя направления распростране-
ния звуковой волны в сосуде Т19 повернуть его
на малый угол ф вокруг оси, перпендикулярной к
плоскости фиг. 443, так, чтобы волна w1 распро-
странялась не строгов направлениях, то она будет
воздействовать на проходящий сквозь сосуд свет,
как если бы длина волны составляла k'==k/cos$,
а скорость ее распространения cr=c/cos ф. Для
распределения интенсивности получим в этом
410
Г лава VI. Различные применения ультразвука
случае аналогично предыдущему выражения
1 — sin2«	>
i2= l-sin2u(£ -4) •
Следовательно, результирующая интенсивность
света на экране Р составит
7(x) = Tf 1-4cos2k————n-Y (336)
v 7	<	2	K/(l — cos ф) У v }
Иными словами, расстояние между соседними
полосами на экране будет велико и равно
А = х/(1 — созф). Для Ф= 180°, т. е. в случае
волн, распространяющихся в строго противо-
положных направлениях, мы вновь придем к
ранее найденным выражениям. Этим объясняет-
ся и опыт, поставленный Тавилем и описанный
в гл. III, § 4, п. 1.
Если сосуд Т19 в котором распространяется
звуковая волна wly помещается между S' и
Л2, то мы можем, пренебрегая тем, что более
или менее параллельно звуковую волну пере-
секают лишь лучи, близкие к оси, для распре-
деления интенсивности света за волной на-
писать выражение
*i=l-sin2rc(f-4) •
Пусть диаметр светового пучка, пронизываю-
щего волну wlf равен d, а диаметр пучка за
.линзой L2 — kd; тогда период изменения интен-
сивности света, обусловленного волной wlt
т. е. к, оказывается за линзой L2 равным К' = &Х
и мы приходим к выражению
z(=l-sin2u (4~4)’
В согласии с вышеприведенными рассуждения-
ми мы получим на экране Р картину, расстоя-
ние между полосами в которой составит
А = k/[l - (1/fe)] при распространении волн
и w2 в одном направлении и А' == X/[l +(l/fe)]
при распространении этих волн в противопо-
ложных направлениях.
Поместим теперь сосуд 7\ со звуковой вол-
ной wr в точку S'; тогда d 0 и, следователь-
но, k со, так что i[ = 1 — sin(2u//T). Иными
•словами, яркость не зависит теперь от х и во
всей плоскости изменяется периодически с пе-
риодом т, т. е. с частотой f. Мы получаем,
таким образом, стробоскопическое устройство,
работающее с частотой f, действие которого
не зависит от направления звуковой волны
и которое, следовательно, не требует совер-
шенно однородной звуковой волны. Распреде-
ление интенсивности света на экране Р описы-
вается при этом выражением
Z(x) = t(l-lcos^). (337)
Эти выводы были экспериментально подтверж-
дены Бэром [150, 151]. Преимуществом такого
стробоскопа с бегущей звуковой волной (в от-
личие от описанных выше стробоскопов со стоя-
чей волной) является, во-первых, то, что он
работает на основной частоте звуковой волны,
а не на второй гармонической составляющей
и, во-вторых, исключительная простота всего
устройства.
Фиг. 444. Установка для стробоскопиче-
ского наблюдения бегущих звуковых волн.
Фокс и Рок [632] в целях простого изме-
рения длины волны звуковых волн в жидко-
стях упростили устройство Бэра; они пропус-
кали световой луч дважды через одну и ту же
звуковую волну. Свет, промодулированный при
первом прохождении через звуковую волну,
освещает ее при втором прохождении с пуль-
сирующей интенсивностью, так что наблюдатель,
смотрящий в направлении распространения све-
тового пучка, видит неподвижную систему парал-
лельных полос.
Соответствующее устройство схематически изо-
бражено на фиг. 444. Свет, выходящий в виде
слабо расходящегося пучка из источника L, от-
ражается наклоненной под углом 45° стеклянной
пластинкой G, пересекает звуковую волну, из-
лучаемую кварцем Q, и нормально, падает на
зеркалоS. Отразившись от зеркала, он во второй
раз пересекает звуковую волну и далее воздейст-
вует на фотопластинку Р. Для устранения стоя-
чих звуковых волн служит камера К, полностью
поглощающая звук. Если X—длина звуковой вол-
ны, а, b и с—соответственно длины путей, про-
бегаемых светом от источника L до звукового
§ 1. Ультразвуковой стробоскоп. Ультразвуковой флуорометр
411
луча, от него до зеркала S и от звукового луча
до пластинки Р, то расстояние/) между смежны-
ми полосами на пластинке равно
п__а + 2Ь + с,
2b К‘
Таким образом, зная D, можно определить к.
Преимуществом такого метода является то, что
для его осуществления не требуется никаких
оптических устройств, кроме зеркала и стеклян-
ной пластинки.
в обращении, чем применявшиеся до сих пор,
флуорометры с ячейками Керра1).
На фиг. 445 показана общая схема подобного
прибора. В сосуде 7\ кварц возбуждает
стоячую звуковую волну частоты f, которая моду-
лирует с частотой 2/ световой поток, исходящий от
источника В. Исследуемая жидкость помещается
в сосуде F и освещается модулированным све-
том. Свет, исходящий от жидкости за счет
люминесценции, преобразуется линзой £4 в
параллельный пучок и проходит через сосуд Т29
Фиг. 445. Схема ультразвукового флуорометра.
Ультразвуковые стробоскопы нашли прак-
тическое применение в так называемых флуоро-
метрах—приборах для измерения длительности
послесвечения люминофоров, составляющей по
порядку величины 10"Э * * * * * 9 сек. Измерения основаны
на следующем принципе: люминесцирующее ве-
щество периодически возбуждается прерыви-
стым светом и измеряется увеличение длительно-
сти импульсов света, излучаемого люминофором,
по сравнению с длительностью импульсов воз-
буждающего люминофор света; отсюда вычис-
ляется время послесвечения.
Мэркс [1275] разработал различные ультра-
звуковые флуорометры, обеспечивающие точность
измерения 10"10сек. и значительно более простые
в котором кварц Q2 возбуждает бегущую
волну той же частоты f. Эта бегущая звуко-
вая волна при помощи микрооптики М проек-
тируется на пластинку в фотокамере К- Оба
кварца питаются от общего лампового гене-
ратора G. Цилиндрическая линза Е, ориентирую-
щая световой луч в плоскости, перпендикулярной
к распространению звуковой волны, служит лишь
Э Относительно конструкций флуорометров с ячей-
ками Керра см. работы Гавьолы [Е. G a v i о 1 a, Ein
Fluorometer. Apparat zur Messung von Fluoreszenzabkl-
ingzeiten, Zs. Phys., 42, 853 (1927)] и Шимановского
[W. Szymanowsky, Verbesserte Fluorometer-
methode zur Messung der Abklingzeiten der Fluoreszenz-
strahlung, Zs. Phys., 95, 440 (1935)].
412
Глава VI. Различные применения ультразвука
для увеличения интенсивности света, воздейст-
вующего на фотопластинку. В силу модулирован-
ного освещения звуковая волна, бегущая в сосуде
Т2, проектируется на фотопластинке как стоячая.
Для определения времени послесвечения нуж-
но произвести два эксперимента. Сначала на од-
ной половине пластинки бегущая волна фотогра-
фируется в свете люминесценции исследуемого
люминофора. Далее открывается вторая половина
пластинки, первая закрывается, а люминофор
заменяется зеркалом или белым экраном. По
смещению полос &L в обеих полученных таким
трубках Бриггс [365] построил ультразвуковой
флуорометр, схематически изображенный на
фиг. 446. Генератор коротких прямоугольных
импульсов J через усилитель V модулирует по
яркости электроннолучевую трубку Р и управляет
генератором ультразвука G. Свет от люминофора
трубки проходит через щель S, преобразуется
в параллельный пучок линзой Ь19 пронизывает
ультразвуковую ячейку Z и линзой Ь2 фокусирует-
ся на экране В. В ячейке возбуждается бегущая
звуковая волна частоты 8,5 мггц . Свет, диффраги-
рованный в звуковой ячейке, огибает экран В
Фиг. 446. Ультразвуковой флуорометр для измерения времени возбуждения и послесве-
чения люминофоров в электроннолучевых трубках.
образом фотографиях друг относительно друга
можно, зная частоту модуляции /, вычислить вре-
мя свечения люминофора т. Легко показать, что
имеет место простое соотношение
где L—расстояние между двумя соседними макси-
мумами почернения на фотопластинке. Такого
рода измерения с растворами различных люмино-
форов выполнили Кирхгоф [3263а] и Рау [3837].
Аналогичные флуорометры описаны Гуде
[728], а также Тумерманом и Шимановским
[2083]. Последний из них отличается от прибора
Мэркса главным образом тем, что вместо запол-
ненных жидкостью ультразвуковых ячеек ко-
лебания высокой частоты возбуждаются в про-
низываемых светом кварцах1).
Для измерения времени возбуждения и по-
слесвечения- люминофоров в электроннолучевых
х) См. также более поздДие работы [2083а, 20836].—
Прим. ред.
слева и справа, попадает на фотоэлемент Р и из-
меряется при помощи электрометра Е.
Передвигая ультразвуковую ячейку в направ-
лении распространения звуковой волны, мож-
но добиться того, чтобы звуковой импульс, из-
лучаемый кварцем в момент возбуждения лю-
минофора, пересекал световой поток спустя вре-
мя, равное die, где d—расстояние от кварца до
оси светового пучка, а с—скорость звука в ячейке.
При использовании воды, которая особенно при-
годна в силу малого поглощения звука в ней,
смещение ячейки на 1 см соответствует разности
времени 6,67-10"6 сек. Таким образом, ячейка
длиной 22 см позволяет измерять промежутки
времени от 1 до 150 мксек. Ханле, Кочак и Шарман
[2963] измерили при помощи такого устройства
время послесвечения серии органических ве-
ществ, возбуждаемых ультрафиолетовым светом
и электронным облучением; эти измерения имели
своей целью исследование веществ с точки зре-
ния применения их в счетчиках сцинтилляций.
В качестве дальнейшего примера применения
g 2, Применение ультразвука в световой телефонии и в телевидении
413
ультразвуковых стробоскопов следует указать на
измерение с их помощью инерционности эффекта
Керра, описанное Мэрксом и Ханле [1276].
Схема соответствующей экспериментальной уста-
новки показана на фиг. 447. Свет от дуговой
лампы В через линзу Lr направляется в ячейку
ких полос. После фиксации положения полос
на пластинке ячейка Керра заменяется другой
ячейкой Керра К2, в которой содержится жид-
кость с известной инерционностью. Если обе
системы полос на пластинке Р оказываются сме-
щенными относительно друг друга, то значит
Ф и г. 447. Устройство для измерения инерционности эффекта Керра.
Керра К1? которая, как обычно, установлена
между двумя поляризационными фильтрами F
таким образом, что плоскость поляризации света,
проходящего через ячейку, образует угол 45°
с направлением поля в ней. Далее, свет при по-
мощи линзы Ь2 собирается на щели преобразу-
ется линзой L3 в параллельный пучок и пронизы-
вает сосуд Т параллельно поверхности кварца Qv
Линза проектирует проходящий через сосуд
пучок в сильно увеличенном виде на фотопла-
стинку Р. При подаче напряжения высокой час-
тоты на ячейку Керра и на кварц прошедший
через ячейку Керра свет освещает звуковую вол-
ну в сосуде стробоскопически и последняя фи-
ксируется на фотопластинке как система тон-
свет проходит через ячейку ТС2 позднее или рань-
ше, чем через Kv Зная частоту, по величине
смещения можно рассчитать искомую задержку.
Помимо таких относительных измерений, воз-
можны и абсолютные измерения; для этого зву-
ковая волна в сосуде Т освещается еще и светом,
модулированным второй звуковой волной той же
частоты. С этой целью на пути светового луча
можно поместить призму 7? (фиг. 447) и при помо-
щи ее отбрасывать на щель Si свет, приходящий
от щели S2 и прошедший, например, в кварце
Q2, через вторую звуковую волну. Аналогичным
образом Ханле [776] исследовал также вызывав-
шую много споров инерционность эффекта Фара-
дея в различных жидкостях.
§ 2. ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА В СВЕТОВОЙ ТЕЛЕФОНИИ И В ТЕЛЕВИДЕНИИ
Из содержания предыдущего параграфа сле-
дует, что ультразвуковая ячейка—под ней мы
будем понимать сосуд с жидкостью, в которой
распространяется бегущая ультразвуковая вол-
на,—заменяет ячейку Керра; поэтому ультразву-
ковая ячейка может быть использована в све-
товой телефонии и телевидении. Такой способ
модуляции света при помощи ультразвуковых
волн был предложен Бикаром [279], Харизомено-
вым [434], Джефри [1001—1003], Беккером,
Ханле и Мэрксом [216, 217, 777, 1272, 1274) и
Джакомини [699]1).
Кварц, излучающий ультразвук, питается
напряжением высокой частоты, промодулирован-
х) В своей первой работе Харизоменов [434а] указы-
вает, что идея способа была предложена ему в начале
1934 г. Мандельштамом, Папалекси и Ландсбергом.
В 1935 г. была опубликована работа Соколова [1968],
относящаяся к этому же вопросу; в этом же году им было
получено авторское свидетельство [5217].—Прим. ред.
414
Глава VI. Различные применения ультразвука
ным звуковой или видеочастотой, и интенсив-
ность диффрагирующего на модулированной
ультразвуковой волне света изменяется с частотой
модуляции, причем изменение это происходит без-
инерционно. Инерционность такой системы опре-
деляется только временем установления колеба-
ний кварца, т. е. его декрементом затухания1).
Фиг. 448. Применение ультразвуковой ячейки
для управления световым потоком.
Декремент затухания работающего в жидкости
и излучающего в одну сторону кварца в первом
приближении определяется выражением (105а)
6 = 2
рс
где росо и рс—акустическое сопротивление жидко-
сти и кварца соответственно. В безинерционной
шую по величине диффракцию света. Реко-
мендуются также [1932] вода, гептан и бутил-
бромид. Более подробные описания ультразву-
ковых ячеек можно найти в работах Фэра [2765],
Габийара [2855], Паглиаруоло [3712] и Уил-
ларда [4417].
Применяя ультразвуковые ячейки в качестве
модуляторов света в оптических телефонах, где
световой луч пробегает значительные расстоя-
ния, используют спектр нулевого порядка. Ячей-
ка, согласно фиг. 448, помещается на пути парал-
лельного светового пучка. Особой экранировки
диффрагированных лучей в этом случае не тре-
буется, так как на приемник эти лучи не по-
падают.
Такого рода установка описана Хамфрисом,
Ватсоном и Уернли [946]. При работе днем
с шестивольтовой лампой накаливания и лучом
диаметром 6 см была достигнута дальность дей-
ствия до 3 км, а ночью и при ультракрасном
фильтре—даже до 5 км. При этом для раскачки
ультразвуковой ячейки на частоте 7 мггц затра-
чивалась мощность 0,7 вт. Характеристика уль-
тразвуковой ячейки показана на фиг. 449, а, где
по оси ординат отложен коэффициент модуляции
света*, а по оси абсцисс—корень из подводимой
к кварцу мощности при 25-процентной модуля-
ции низкой частотой. Кривая вначале возрастает
Фиг. 449. Характеристики ультразвуковой ячейки, предназначенной для управ-
ления световым потоком.
Коэффициент модуляции, %
ультразвуковой ячейке целесообразно, следова-
тельно, применять жидкости с большим акусти-
ческим сопротивлением. Кроме того, внутреннее
трение в жидкости, т. е. коэффициент затухания
звука в ней, должен быть возможно меньшим,
так чтобы звуковая волна затухала не слишком
быстро. Согласно Беккеру [216], наиболее под-
ходящей жидкостью является четыреххлористый
углерод, в котором, помимо прочего, мала скорость
распространения звука, что обеспечивает боль-
г) Это утверждение не совсем точно: инерционность
такой системы определяется еще и конечной скоростью
распространения звуковых волн в жидкостях (см. ниже
в этом параграфе).—Прим. ред.
по линейному закону; при дальнейшем увеличе-
нии силы звука наступает насыщение, обуслов-
ленное обратной диффракцией света в область
нулевого порядка. На фиг. 449, б показана зави-
симость напряжения на выходе приемника от
коэффициента модуляции в передатчике при мощ-
ности 0,7 вт. Устройство работает линейно при
коэффициентах модуляции до 70%.
Джакомини [699] предложил в качестве мо-
дулятора света ультразвуковую ячейку очень
большого поперечного сечения. Внешний вид та-
кой ячейки, диаметр которой достигает 27 'см,
показан на фиг. 450. Для озвучания всего по-
перечного сечения ячейки по ее диаметру раз-
§ 2. Применение ультразвука в световой телефонии и в телевидении
415
мещена линейная мозаика из девяти кварцев,
имеющих размерыЗх 1 см, в которых возбуждают-
ся собственные колебания на частоте 8 мггц-, излу-
ченные кварцами звуковые волны пронизывают
обе половины ячейки. Во избежание образования
Фиг. 450. Ультразвуковая
ячейка для модуляции света,
имеющая большое поперечное
сечение.
стоячих волн края ячейки с внутренней стороны
оклеены 10-миллиметровым слоем пробки. Ра-
бота такой ячейки была подробно исследована
жении V, а /0—сила света, падающего на ячейку.
Ход кривой совпадает с измеренным Сандерсом
и изображенным нафиг. 222 распределением силы,
света в картине нулевого порядка при диффрак-
ции на бегущей звуковой волне.
Сетт исследовал далее искажения, вносимые
такой ультразвуковой ячейкой. Линейные иска-
жения малы и на высоких модулирующих часто-
тах; нелинейные искажения, напротив, сильно за-
висят от коэффициента модуляции. На фиг. 451, б
показана зависимость коэффициента модуляции
света М и коэффициента гармоник К от коэффи-
циента модуляции звуковой волны т при двух
значениях напряжения высокой частоты. Изме-
нению коэффициента модуляции т от 0,8 до 0,5
соответствует изменение коэффициента гармоник
К от 12 до 3%. Такая ячейка превосходит все из-
вестные модуляторы света в отношении величины
нелинейных искажений и возможности получения
больших коэффициентов модуляции (см. также
[176]).
В этой связи нужно упомянуть патент Айе
и Буффе [2292], согласно которому фазовая мо-
дуляция ультразвуковой волны в жидкости до-
Ф и"г. 451. Характеристики ультразвуковой ячейки, изображенной на фиг. 450.
а—зависимость отношения /у//0 от приложенного к кварцу переменного напряжения
(/о — прошедший сквозь ячейку световой поток нулевого порядка, /q —общий световой
поток, падающий на ячейку), б—зависимость коэффициента модуляции света М (пунктир-
ные кривые) и коэффициента гармоник К (сплошные кривые) от коэффициента модуляции
звуковой волны т при двух значениях напряжения высокой частоты.
Сеттом [1914]. Ее характеристика при использо-
вании в качестве звукопроводящей жидкости
керосина показана на фиг. 451, а. По оси абсцисс
отложено эффективное значение подводимого
к кварцевой мозаике напряжения, а по оси орди-
нат—отношение IJ10, где Ц—сила света, про-
пускаемая в области нулевого порядка при напря-
стигается за счет изменения с модулирующей
частотой давления в замкнутом сосуде, содержа-
щем жидкость. Излучатель и приемник ультра-
звука установлены в этом сосуде на некотором
расстоянии друг от друга, причем один из этих
приборов может смещаться относительно поло-
жения покоя. Таким образом, при изменении
416
Глава VI. Различные применения ультразвука
давления в сосуде меняется набег фазы между
излучателем и приемником и соответственно воз-
никает фазовая модуляция ультразвуковой вол-
ны. Преимуществом такого устройства является
то, что здесь не требуется модулировать по ча-
стоте напряжение, развиваемое генератором вы-
сокой частоты и, следовательно, генератор этот
может быть выполнен весьма стабильным. Не-
достатком устройства являются ограничения, на-
лагаемые на верхнюю границу диапазона моду-
лирующих частот.
Несколько сложнее оказываются соотноше-
ния при использовании такого рода ультра-
звуковых ячеек в качестве модуляторов света
при приеме телевидения. Так, например, пере-
давая изображения, состоящие из 250x250 эле-
ментов при частоте в 25 кадров в секунду, нужно
передавать примерно 1,6-106 сигналов в секун-
ду. Следовательно, собственная частота кварца
должна быть не ниже 107 гц. Кроме того, в этом
случае нужно обеспечить значительное затуха-
ние, которое, как говорилось выше, достигается
применением жидкостей с большим акустическим
сопротивлением. Увеличение поперечного сече-
ния ячейки позволяет удлинить путь звуковых
волн и, таким образом, выиграть в силе света, од-
нако при этом за счет конечной скорости звука
появляется некоторая инерционность. Так, на-
пример, короткий видеоимпульс при ширине про-
свечиваемой звуковой волны 5 см и при скорости
звука 1000 м/сек дает вспышку света длительно-
стью 5-Ю"5 сек. Такая инерция (расширение
импульса) определяется не частотой звука,
а скоростью его распространения в примененной
жидкости. Вырезывание узкого участка звуковой
волны не улучшает дела в силу связанных с этим
потерь света.
Согласно исследованиям Джефри [1001—
1003] и Беккера [216], этот эффект инерции при
приеме телевидения удается существенно умень-
шить следующим образом. Пучок света, прохо-
дящий через значительный отрезок звуковой вол-
ны, распространяющейся в сосуде Т (фиг. 452),
при помощи вращающегося зеркального колеса S
и объектива проектируется на экран Р. Если
подобрать размеры оптической системы и скорость
и направление движения колеса так, чтобы скоро-
сти распространения звуковой волны и движе-
ния зайчика на экране были равны друг другу
и направлены в противоположные стороны, то
достигаются два эффекта: во-первых, на экране
в нужной точке видно большее число элементов
изображения, поданных в форме импульсов на
бегущую звуковую волну, и, во-вторых, каждый
из этих элементов пребывает в данной точке все
то время, пока соответствующий импульс в зву-
ковой волне пересекает пронизывающий ее све-
товой поток. Другими словами, вышеупомяну-
тый эффект инерции используется здесь для
своеобразного накопления света, что приводит
к увеличению визуальной яркости изображения.
Принимая на большой экран телевизионные изо-
бражения с четкостью в 240 строк, что соот-
ветствует 70 000 элементам разложения, и при-
меняя мощную дуговую лампу, фирма «Скофони»
(Лондон) обеспечила указанным методом яркость,
превосходящую 5 люксов.
Фиг. 452. Устройство для компенсации
инерционности ультразвуковой ячейки при
использовании ее вместо ячейки Керра
в телевизионном приемнике.
Известным недостатком ультразвуковых ячеек,
с точки зрения использования их в телевидении,
является зависимость скорости распространения
звука от температуры. Так, например, темпера-
турный коэффициент применяемого фирмой «Ско-
фони» гептана равен 0,41%. Поэтому нужно
всячески избегать случайных нагревов. Изве-
стных успехов можно достичь, применяя соот-
ветствующие смеси жидкостей, в которых при
определенных концентрациях скорость звука не
зависит от температуры (см. гл. IV, § 1, п. 6).
При таком использовании ультразвуковых
ячеек необходимо механическое устройство для
разложения изображения, которое перемещало
бы световое пятно как вдоль строки, так и в пер-
пендикулярном к ней направлении. Согласно
изобретениям Околиксаньи [1453—1455], та-
кое механическое устройство можно частично
или полностью заменить применением ультра-
звуковых волн. На фиг. 453 показана установка
с двумя ультразвуковыми ячейками. Ячейка Т\
заменяет здесь быстро вращающееся зеркальное
колесо и обеспечивает разложение по строкам;
модуляция света видеосигналами осуществляется
в ячейке Т2, а единственным механическим
элементом является медленно вращающееся зер-
кальное колесо, обеспечивающее разложение по
кадрам.
g 2. Применение ультразвука в световой телефонии и в телевидении
417
Звуковая волна w1 в ячейке имеет харак-
тер коротких импульсов, частота повторения
которых равна частоте строк. При помощи лин-
зы волна проектируется на волну w2 в ячей-
ке Т2. Как видно из фиг. 454, короткий импульс

Фиг. 453. Установка с волновой щелью для
приема телевидения.
волны шх, бегущий в ячейке 7\ от А к В, про-
ектируется на ячейку Т2 в виде светлого пятна,
бегущего от В' кА'. Если на ячейку Т2 подается
напряжение, модулированное видеосигналами
Фиг. 454. Принцип действия установки с вол-
новой щелью.
ш2, то на зеркальном колесе, а значит, и на экра-
не оказывается нарисованной строка, каждый
элемент которой имеет нужную яркость. Длина
ячейки Т2 должна быть выбрана так, чтобы изо-
бражение ее на экране приемника в точности
соответствовало строке кадра. Ячейка Тг вдвое
длиннее ячейки Т2, благодаря этому за время
пробега импульса от кварца Qi до точки А в ячей-
ке Т2 как раз успевает распространиться волна,
несущая на себе модуляцию, соответствующую
следующей строке. Таким образом, вся строка
пишется лишь за время передачи второй поло-
вины строки и эффективная длина строки ока-
зывается равной половине произведения дли-
тельности строки на скорость звука.
На фиг. 455 изображен телевизионный прием-
ник производства фирмы «Скофони», работающий
на описанном выше принципе, называемом ме-
тодом волновой щели. Источник света помещается
в корпусе В; ультразвуковые ячейки 7\ и Т2
расположены одна над другой. Свет, прошедший
27 Л. Бергман
ячейку Т19 при помощи вогнутого зеркала,
расположенного в Н и заменяющего линзу Lr
на фиг. 454, проектируется на ячейку Т2. Отсюда
свет при помощи зеркал через линзу L3 попадает
на медленно вращающееся зеркальное колесо М
и далее—на экран S, где и образуется изобра-
жение.
Нетрудно видеть, что такого рода устройство
допускает всевозможные вариации. Если, напри-
мер, предварительно любым известным способом
промодулировать свет видеосигналом, то для
образования на экране строки оказывается до-
статочной ячейка Тг. При подаче на кварц напря-
жения, модулированного строчной частотой,
в ячейке Тг распространяются короткие цуги
ультразвуковых волн, след которых на экране
Фиг. 455. Телевизионный приемник
с ультразвуковой ячейкой фирмы «Ско-
фони».
приемника прочерчивает строки изображения.
За счет модуляции света, падающего на ячейку Tv
яркость вдоль строки меняется нужным образом.
Наоборот, если промодулировать источник
света строчной частотой, то достаточно окажется
ячейки Т2, звуковая волна в которой модулиро-
вана видеосигналом. В тот момент, когда в ячей-
ке Т2 образуется волна, несущая на себе сигнал,
418
Глава VI. Различные применения ультразвука
соответствующий строке, ячейка эта просвечи-
вается короткой вспышкой света, длительность
которой равна времени передачи одного элемента
изображения, и на экране получается целая
строка. В качестве своеобразного моментального
затвора можно применять ячейку Керра. Второе
из описанных устройств позволяет использовать
ртутную лампу сверхвысокого давления, воз-
буждаемую короткими импульсами тока как раз
в моменты открытия затвора, образуемого ячей-
кой Керра; при этом за счет больших, но кратко-
временных перегрузок можно обеспечить очень
большие яркости. Сложной в своей оптической
части ячейки Керра, работающей в описанном
устройстве как моментальный затвор, можно
избежать следующим путем. Изображение стро-
ки отбрасывается на зеркало, колеблющееся со
строчной частотой; амплитуда колебаний зеркала
подобрана так, что благодаря ей компенсируется
смещение строки, обусловленное слишком боль-
шой длительностью вспышки источника света
и устраняется связанное с этим размазывание
изображения.
Принцип действия обоих описанных устройств
легко уяснить из фиг. 456, где показаны совме-
щенные в одном блоке ультразвуковая ячейка
Фиг. 456. Комбинация ячейки Керра и
ультразвуковой ячейки для приема теле-
видения.
и ячейка Керра. Ультразвуковые волны распро®
страняются здесь в той же жидкости, в которой
проявляется эффект Керра. Боковые стенки
удлиненного сосуда образованы поляризующими
пластинками Р, направления поляризации ко-
торых взаимно перпендикулярны и наклонены
под углом 45° к продольной оси сосуда. Электроды
ячейки Керра Е расположены горизонтально.
В передней стенке сосуда находится кварц Q,
излучающий звуковые волны. На стенки сосуда
Фиг. 457. Образование строк изображения при
приеме телевидения.
а—при помощи электроннолучевой трубки, б—при
помощи волновой щели, в—при помощи импульсного
источника света.
наклеены плосковыпуклые линзы L и L', проек-
тирующие источник света В на диафрагму BL
В случае а звуковая волна модулируется строч-
ной частотой, на ячейку Керра подается видео-
частота, а источник света не модулирован.
В случае б, наоборот, видеочастотой модулируется
звук, а напряжения на ячейке Керра и на источ-
нике света модулированы импульсами частоты
строк.
На фиг. 457 схематически изображены прин-
ципы образования строк в телевизионных устрой-
ствах различных систем: в электроннолучевой
трубке (а), в устройстве с волновой щелью (б)
и в установке с импульсным источником света
(в). В электроннолучевой трубке строка рисуется
пятном, бегущим равномерно; длина / нарисован-
ной к данному моменту части строки пропор-
циональна времени, t. При использовании метода
волновой щели строка рисуется лишь в течение
второй половины периода т строчной частоты;
наконец, при импульсном источнике света строка
сначала образуется в ультразвуковой ячейке
и лишь затем, в самом конце периода строчной
частоты, воспроизводится одновременно и
целиком.
Как указывает Околиксаньи [1453], при
использовании ультразвуковых ячеек мы имеем
дело со своеобразным промежуточным изображе-
нием видеосигналов, подобно тому как это осу-
ществляется в установках с промежуточным
g 3. Ультразвук как средство связи
419
фильмом. Разница заключается лишь в том, что
промежуточное изображение не требует здесь ни
перемещения луча, ни механического перемеще-
ния среды, в которой создается изображение.
Таким образом, здесь отпадает необходимость
в развертке при помощи диска Нипкова, в раз-
вертке электронного луча или в синхронном пере-
движении киноленты. Простое включение питае-
мого видеосигналами кварца обеспечивает накоп-
ление изображения в равномерно распростра-
няющейся ультразвуковой волне. Стирание
изображений в конце строки осуществляется
автоматически поглощением звуковых волн. Эти
соображения убедительно доказывают преиму-
щества ультразвука в телевизионной технике,
особенно применительно к решению проблемы
большого экрана.
Розенталь [3890, 3891] предложил сочетать
изображенное на фиг. 454 устройство, работа-
ющее по методу волновой щели, с электронно-
лучевым преобразователем. При таком способе
на экране электроннолучевой трубки сразу об-
разуется целая строка; это позволяет существен-
но увеличить яркость изображения, так. как от-
падает необходимость в создании точечного элек-
тронного луча большой плотности, который спо-
собен повредить экран трубки.
Представление об успехах в телевидении при
помощи ультразвука, достигнутых фирмой «Ско-
фони» (Лондон), можно получить из работ Ли
[1192, 1193], Робинсона [1737], Розенталя [3889,
3892], Виккенхаузера [2141] и Зигера [1932]
(см. также [1902, 1903, 2279, 4046]).
Угол, на который отклоняется световой луч
при диффракции на ультразвуковой волне, за-
висит от частоты ультразвука; поэтому, подбирая-
соответствующим образом три несущие ультра-
звуковые частоты, можно достигнуть того, чтобы
на расположенное на пути светового луча отвер-
стие падали только красные, только зеленые или
только синие составляющие диффрагированного
света. Розенталь [3898] описал ультразвуковую
ячейку, содержащую три кварца, настроенных
на различные частоты, и предложил осуществить
при помощи такой ячейки цветное телевидение
(см. также [4047]).
§ 3. УЛЬТРАЗВУК КАК СРЕДСТВО СВЯЗИ
Одним из первых технических применений
ультразвука было использование его для целей
акустической связи на расстоянии. Крупное пре-
имущество звуковых волн высокой частоты со-
стоит в том, что их легко посылать в виде узких
пучков, осуществляя тем самым направленную
связь. Малая длина волны позволяет при точеч-
ных излучателях (ультразвуковой свисток, конец
магнитострикционного стержня) применять вог-
нутые зеркала небольших размеров; плоские из-
лучатели звука (кварцевые пластинки, колеблю-
щиеся по толщине, магнитострикционные стерж-
ни с укрепленными на концах пластинками) из-
лучают звук в направлении, приблизительно
перпендикулярном к их поверхности. Звуковое
поле перед пластинкой обладает исключительно
высокой направленностью (см., например, фиг. 194
и 197), тем более острой, чем больше радиус
пластинки по сравнению с длиной излучаемой
волны. Для круглой пластинки радиусом R,
работающей как жесткий поршень, имеет место
приведенная выше формула (37):
. п 0,61Х	0,61с
sin0 = ~7?- = ~fR’
где 9—половина угла раскрытия главного лепе-
стка диаграммы направленности, в котором из-
лучается почти вся энергия. Круглая пластинка
диаметром 24 см, работающая в воде, на частоте
30 кгц излучает звук в пределах угла, равного
приблизительно 28°. Для создания излучения
в пределах угла 10° на частоте 300 кгц оказывается
достаточно взять пластинку диаметром 7 см, а на
частоте 3 мггц излучение в пределах угла 3,5°
обеспечивается при диаметре пластинки 2 см.
Нетрудно видеть, что в звуковом диапазоне та-
кие соотношения получить невозможно. Так, на-
пример, для получения на частоте 1 кгц такой же
характеристики направленности, какую дает из-
лучатель диаметром 20 см на частоте 30 кгц, по-
требовался бы источник звука диаметром около
6 м.
Особо острую направленность могут обеспе-
чить подводные излучатели, составленные из мно-
жества отдельных вибраторов. Если при этом воз-
буждать отдельные вибраторы с различными ам-
плитудами, то оказывается возможным управлять
характеристикой направленности всего излуча-
теля. В качестве примера на фиг. 458 показан
магнитострикционный излучатель, построенный
Кемпом, Винсентом и Бреем [406]; он рабо-
тает на частоте 100 кгц и составлен из 32 отдель-
ных вибраторов, каждый из которых имеет из-
лучающую поверхность 1,1x0,825 см2. Недавно
Кемп [4631] описал аналогичный излучатель,
составленный из круглых вибраторов из титаната
бария.
27*
420
Г лава VI, Различные применения ультразвука
Теоретические расчеты характеристик на-
правленности можно найти в работах Гроссма-
на [751], Стенцеля [1996], Кинга [1042, 1044],
Вильямса и Лабау [1160,2154] и Линдсея [1210]1).
Экспериментально диаграммы направленности
ультразвуковых излучателей исследовали Тиде-
ман и Остерхаммель [877, 1473], Вильямс
[2151, 2152], Джакс, Тукк и Цант [986].
Дальнейшее преимущество ультразвука за-
ключается в том, что в этом диапазоне можно по-
лучить очень большую силу звука при не чрез-
мерно больших амплитудах колебаний излуча-
теля. Для излучения звука силой 0,3 вт/см2
амплитуда колебаний излучателя, работающего
в воде, при частоте 40 кгц должна составлять
всего 0,27 • 10~3 мм-, при частоте 500 гц эта вели-
Ф и г. 458. Подводный излучатель ультра-
звука, составленный из 32 магнитострик-
ционных вибраторов и работающий на ча-
стоте 100 кгц.
чина увеличивается до 21,6-10~3 мм. В воздухе
соответствующие цифры составляют 15,4-10^3
и 1,23 мм.
В воздухе источниками ультразвука значи-
тельной мощности могут служить свистки
и сирены. Нужно также иметь в виду, что погло-
щение ультразвука в воздухе значительно боль-
ше, чем в воде. В табл. 92 приведены расстояния,
на которых сила звука различных частот в воз-
духе и в воде убывает вдвое; в качестве коэффи-
т) См. также обзор Карновского [5191], в котором
изложены работы советских авторов.—Прим. ред.
циентов поглощения здесь приняты значения,
даваемые классической теорией. На самом деле
из-за молекулярного поглощения звука коэффи-
циенты поглощения, особенно на высоких часто-
тах, еще больше, т. е. указанные в таблице рас-
стояния меньше1).
Таблица 92
ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТ В ВОЗДУХЕ И В ЕОДЕ
X. f, кгц Среда	10	20	30	100	500	1000
Воздух .... Вода		220 м 40 J км	55 м 100 км	24 м 44 км	1 220 см 4 км	1 8,8 см 160 м	2,2 см 40 м
Нетрудно видеть, что передача сигналов при
помощи ультразвука на сколько-нибудь значи-
тельные расстояния возможна только в воде.
Кроме того, в воздухе условия распространения
очень сильно зависят от метеорологической об-
становки. Шиллинг, Гивенс, Найборг, Пиль-
майер и Торп [1852, 1853, 2892] исследовали
при помощи свистков дальность действия ультра-
звука на частотах до 30 кгц. Согласно их данным,
при благоприятных условиях на частоте 20 кгц
при силе звука 10~3 вт/см2, измеренной в 30 см
от излучателя, можно осуществить связь на рас-
стояние до 120 м. Дальность действия, однако,
сильно меняется ото дня ко дню и зависит глав-
ным образом от влажности воздуха и градиента
температуры по вертикали; уменьшение темпера-
туры с высотой приводит к сильному искривле-
нию траекторий звуковых лучей и к образованию
зон акустической тени (см. также [526]). В каче-
стве коэффициента поглощения в воздухе с отно-
сительной влажностью от 78 до 100% на частоте
20 вышеупомянутые исследователи указывают
цифру 0,27 дб/м-, на частоте 30 кгц эта величина
возрастает до 0,54 дб/м. Из более ранних работ,
посвященных распространению ультразвука в
воздухе, следует назвать работы Кунтце [1152]
и Яги и Мацуо [2184].
1. Связь под водой. Метод эхолота
Значительно большую роль играет ультра-
звук в подводной связи. Первым на возможность
х) Более подробные данные о коэффициентах погло-
щения ультразвука в воде и воздухе в реальных усло-
виях приведены, например, в книге Беранека [5163].—
Прим. ред.
$ 3. Ультразвук как средство связи
42 i
использования ультразвуковых волн для обна-
ружения, особенно в тумане, айсбергов указал
в патентной заявке в 1912 г. Ричардсон [1730,
1731], наведенный на эту мысль гибелью Тита-
ника1). Успешные опыты в этом направлении в
1925 г. провели Бойль и Рид [341], работавшие
на частотах 25—42 кгц. Практи-
ческих успехов добились в 1914—
1918 гг. Шиловский и Ланжевен
[1177—1182],	ставившие своей
целью при помощи ультразвука об-
наруживать приближение идущих
в погруженном состоянии подвод-
ных лодок. Добившись при по-
мощи конденсаторного телефона со
слюдяным диэлектриком на часто-
те 100 кгц дальности действия в
морской воде 2000 м, Ланжевен
первым использовал пьезоэлектри-
ческий эффект для создания под-
водного ультразвукового излуча-
теля. Продольный разрез такого
излучателя, выпускаемого по пред-
ложению Ланжевена и Флориссо-
на [611] французской фирмой
«SCAM» (Париж), показан на
фиг. 459. Как указывалось выше,
для получения острой диаграммы
направленности нужно всемерно увеличивать пло-
щадь излучающей поверхности; поэтому вибратор
в излучателе на фиг. 459 является составным
и состоит из двух стальных пластинок В и С
толщиной 30 мм, между которыми вклеена мо-
заика А из отдельных кварцевых пластинок,
имеющих толщину 2 мм. Излучатель работает
на частоте 30 кгц. В соответствии с гл. III,
§ 3, такой излучатель, если к его электродам
подключить снабженный индикатором усилитель,
может работать и приемником ультразвука.
Несколько иная конструкция такого гидро-
акустического излучателя показана на фиг. 460.
Колеблющаяся пластинка здесь установлена вер-
тикально, а весь прибор может вращаться вокруг
вертикальной оси и при помощи специального
приспособления втягиваться в корпус судна.
Имеются четыре основные области применения
такого рода гидроакустических излучателей:
связь между судами, обнаружение судов и других
г) Как указывает в своем историческом обзоре
Клейн [3267], прибор, построенный Ричардсоном и
Парсонсом, оказался непригодным для работы, и поэтому
приоритет Ричардсона является чисто формальным.
Первыми изобретателями гидроакустической локации
являются по существу Шиловский и Ланжевен.—Прим,
ред.
находящихся под водой предметов, измерение
скорости судов и измерение морских глубин.
Связь между кораблями, особенно между по-
груженными подводными лодками, осуществляет-
ся либо кодом Морзе, либо при помощи телефо-
нов; в последнем случае напряжение, питающее
Фиг. 459. Подводный излучатель ультразвука.
кварц, модулируется звуковой частотой. Даль-
ность действия такой связи составляет 10—15 км
(см. также Цумура [2075] и Марро [1304]).
Обнаружение судов, погру-
женных подводных лодок и
находящихся под водой на
пути судна препятствий, на-
пример айсбергов в тумане,
производится методом эхо-
пеленгации, который под
названием «сонар» (Sonar—
Sound Navigation and Ran-
ging) сыграл важную роль
в последней войне [956]. Со-
гласно этому методу, излу-
чатель периодически посылает
короткие ультразвуковые им-
пульсы длительностью поряд-
ка 0,2 сек.; немедленно вслед
за посылкой каждого импуль-
са излучатель переключается
в режим приема и принимает
отраженные от объекта сиг-
налы, которые далее прослу-
шиваются при помощи гетеродинного приемника.
Если измерить время, прошедшее между посыл-
кой импульса и приемом отраженного импульса,
Фиг. 460. Под-
водный излучатель
ультразвука, пред-
назначенный для
излучения в гори-
зонтальном напра-
влении.
422
Глава VI. Различные применения ультразвука
то можно определить расстояние до отражаю-
щего объекта.
При этом важно точно знать скорость распро-
странения звука в морской воде. Она зависит от
содержания солей в воде и от температуры; в пер-
вом приближении ее можно рассчитывать по
формуле1)
с = 1445,5 + 4,62/-0,0452/2 +
+ (1,32 -0,007/) (s —35),
где t—температура, s—содержание солей в про-
милях.
Зависимость с от t и s графически изображена
на фиг. 461. Нетрудно видеть, что с увеличением
Фиг. 461. Зависимость скорости звука в
морской воде от солености и температуры.
содержания солей, которое в поверхностных
слоях при температуре 30° С составляет 35°/00,
скорость звука с заметно возрастает. Очень точ-
ные измерения скорости звука в морской воде
при помощи интерферометра на частоте 3 мггц
выполнили Вейсслер и Дель-Гроссо [4385].
х) Эта формула заимствована из учебника по нави-
гации для военных и торговых моряков (Lehrbuch der
Navigation fttr die Kriegs- und Handelsmarine, Bremen,
1942, Bd. I, S. 389); с несколько иными коэффициентами
она была впервые приведена в работе Маурера [ Н. Mau-
rer, Dinglers Polytechn. Journ., 341, 238 (1926)].
В этой работе табулированы также результаты
измерений плотности и сжимаемости морской
воды в различных условиях (см. также работу
Паолайна [3719]).
Комбинируя ультразвуковые сигналы под
водой и радиосвязь, можно следующим образом
измерять расстояния в тумане. В пункте пере-
дачи одновременно посылаются ультразвуковой
сигнал и радиосигнал. Временем распростране-
ния радиосигнала можно пренебречь, а ультра-
звуковой сигнал распространяется в морской
воде со скоростью 1500 м/сек. Следовательно,
если ультразвуковой сигнал приходит в пункт
приема на t сек. позднее радиосигнала, то рас-
стояние между пунктами передачи и приема
составляет 1,5^ км. Разность времен прихода
обоих сигналов можно измерять как секундо-
мером, так и автоматически.
При учебных стрельбах не попавшие в цель
торпеды обычно теряются безвозвратно; для
нахождения их Уокер [4364] предлагает устанав-
ливать на торпедах небольшие ультразвуковые
излучатели, автоматически включающиеся в кон-
це траектории. В этом случае местонахождение
торпеды может быть определено акустическим
путем непосредственно с корабля, ведущего
поиски.
Дальность действия описанного метода в зна-
чительной мере определяется параметрами воды.
Скорость распространения звука в морской воде
возрастает с увеличением давления и содержания
солей; поэтому траектории звуковых лучей
в общем случае несколько искривляются кверху.
Достигнув поверхности моря, звуковая волна
может претерпеть многократные отражения, что и
ограничивает максимально возможную дальность
действия. Урик и Сакстон [2092] исследовали от-
ражения коротких звуковых волн от поверхности.
Искривлению траекторий звуковых волн кверху
противодействует уменьшение температуры воды
с глубиной, которое приводит к отклонению
звуковых волн вниз. В тропических водах послед-
нее явление может быть выражено столь сильно,
что дальность действия уменьшается до 1 км.
Данные о таких явлениях можно найти в работах
[2761, 4087, 4088, 4318, 4637].
При некоторых условиях может иметь место
множество более слабых эхо-сигналов, обуслов-
ленных отражениями излученного импульса от
посторонних предметов, подводных течений и т. п.
Эти частичные эхо-сигналы при приеме на гете-
родинный приемник создают потрескивания
и шумы, сильно затрудняющие прием основного
эхо-сигнала или делающие его даже вовсе невоз-
можным. Шумы эти можно устранить, модулируя
§ 3. Ультразвук как средство связи
423
излучаемый импульс по частоте; такая модуляция
включается при поиске цели. Когда цель найдена,
частотная модуляция выключается и о дальней-
шем движении цели можно судить по эффекту
Допплера. Понижение тона в телефоне означает
удаление объекта, отражающего звуковые им-
пульсы, повышение тона—его приближение. Даль-
нейшие подробности этого метода можно найти в
работах [956, 1037, 1186]1).
В патентах Райнса [3866—3869] и Федеричи
[2783] предлагаются способы, позволяющие
при помощи ультразвуковых лучей получать
на экране электроннолучевой трубки изобра-
жение находящихся под водой объектов.
Акустическое измерение скорости судна при
не слишком больших глубинах можно осуще-
ствить следующим образом. В направлении дви-
жения корабля под некоторым углом к поверх-
ности моря излучаются ультразвуковые импуль-
сы. Морское дно никогда не отражает звук чисто
зеркально; поэтому часть отраженной от дна
звуковой энергии возвращается к кораблю. По-
скольку корабль перемещается относительно точ-
ки отражения, частота отраженных звуковых волн
в силу эффекта Допплера несколько повышается.
Складывая излучаемый и принимаемый сигналы
и выделяя тем или иным способом тон разност-
Ф и г. 462. Магнитострикционный излуча-
тель для эхолота.
ной частоты, можно по частоте этого тона судить
о скорости корабля. Приборы такого рода разра-
ботаны фирмой «Атлас-Верке» (Бремен) [5082,
4585].
При измерении морских глубин звуковые волны
т) См. также книгу Кэрлина [5167].—Прим. ред.
посылаются с судна вертикально вниз. По интер-
валу времени до прихода импульса, отраженного
от морского дна, можно судить о глубине. Этот
впервые предложенный Бемом [221] метод оказы-
вается особенно удобным при применении ультра-
звука. Помимо того, что измерения глубин
Фиг. 463. Принцип действия эхолота.
производятся при ультразвуке бесшумно, число
их может быть увеличено от 7 до 15 в секунду.
Кроме того, оказывается возможным измерение
меньших глубин и с большей точностью.
На фиг. 462 изображены два магнитострикци-
онных излучателя, выпускаемых фирмой «Атлас-
Верке» [1153, 1154] и предназначенных для рабо-
ты в качестве эхолотов. Для излучения короткого
импульса излучатель на короткое время подклю-
чается к заряженному конденсатору; при этом
вся запасенная в конденсаторе энергия излу-
чается практически за один период колебаний
вибратора.
Принцип действия эхолота легко уяснить
из фиг. 463. Кратковременное включение излу-
чателя звука F осуществляется контактами Е,
замыкаемыми, кулачковым диском О в те моменты
424
Глава VI. Различные применения ультразвука
когда мимо лампы тлеющего разряда Н,
укрепленной на диске G, проходит нулевая
отметка круглой шкалы, насаженной на общую
с диском D ось С. Звук, отраженный от морского
такой прибор устанавливается, например, на
капитанском мостике судна. О чувствительности
современных эхолотов такого рода можно судить
по тому, что при помощи их удается следить
Побережье	Азорские	Устье
Флориды	острова	Ла-Манша
дна, некоторое время спустя достигает приемника
звука К и наводит в нем переменное напряжение,
которое, будучи усилено в усилителе L, вызывает
короткую вспышку лампы Н. При непрерывном
вращении оси С лампа Н вспыхивает периоди-
чески, освещая ту точку шкалы, на которой
непосредственно в метрах указана соответствую-
щая глубина. Ось С приводится во вращение
от мотора А, скорость которого поддерживается
постоянной центробежным регулятором В. Соеди-
Ф и г. 465. Современный эхолот.
нив эхолот со специальным записывающим устрой-
ством, так называемым эхографом, можно произ-
водить автоматическую запись глубин и непо-
средственно получить профиль морского дна.
Пример такой записи показан на фиг. 464.
На фиг. 465 изображена новейшая модель
ультразвукового эхолота фирмы «Атлас-Верке»;
за погружением камня диаметром 1—2 см на глу-
бину до нескольких сот метров.
Описания других регистрирующих ультра-
звуковых приборов приводят Вуд, Смит и Мак-
Гичи [2171], Мацуо [1330], Тецнер [4244]
и Уэцуки и Като [5068].
Помимо глубины, метод эхолота позволяет
получить представление о структуре и о состоя-
нии морского дна. Как показали Стокс [2003]
и Руст [1774], а позднее Мортимер и Вортингтон
[1371], по количеству и форме многократных
эхо-сигналов можно судить о том, состоит ли
дно моря из скал, песка или глины1). Недавно
Либерман [1204] предложил метод определе-
ния коэффициента отражения от дна моря при
падении звука по касательной, позволяющий су-
дить о состоянии дна (см. также [2630]).
Особое значение в последние годы эхолоты
приобрели для глубинного лова рыбы. Они помо-
гают обнаруживать косяки рыбы и определять
истинную глубину их нахождения [1004, 1879]2).
Об опыте применения таких рыболовецких эхо-
лотов сообщается в работах [2534, 2535, 2857,
4001, 4002, 4032—4034, 4036].
Ультразвуковая эхо-пеленгация различным
образом использовалась для обнаружения китов
при китобойном промысле [5008]. При этом
было обнаружено, что ультразвуковые импульсы
сильно пугают китов, воспринимающих звуковые
колебания на расстояниях до 7,5 км. Фирма
т) См. также работу Сергеева [5214].—Прим. ред.
2) О советских работах по использованию эхолота
при рыбной разведке см. [5164].—Прим. ред.
§ 3. Ультразвук как средство связи
425
«Электроакустик» (Киль) использовала это обстоя-
тельство и разработала ультразвуковой прибор,
излучающий в направлении движения китобой-
ного судна два параллельных звуковых пучка;
если обнаруженный кит оказывается между этими
пучками, то он, сворачивая в стороны, наталки-
вается на пугающие его ультразвуковые лучи
и потому все время придерживается одного на-
правления. Добыча китов при этом упрощается.
Во время второй мировой войны американские
исследовательские организации при помощи
эхолотов обнаружили существование в открытом
море слоев, отражающих ультразвуковые волны.
Вначале соответствующие эхо-сигналы истолко-
вывались как следствие случайных отражений
от морского дна; однако позднее нашли, что
на большой глубине действительно находятся
слои, рассеивающие звук. Систематические иссле-
дования [2494, 2579, 2694, 3006] показали,
что в прозрачных тропических водах днем эти
слои лежат на глубине 450—650 м, а в менее про-
зрачных водах—йа глубине 275—450 м. С насту-
плением сумерок эти слои поднимаются к поверх-
ности со скоростью порядка 2—4 м/мин, а на рас-
свете вновь погружаются в глубину. Исследова-
ние соответствующих слоев воды при помощи
планктонных сетей показало наличие на этих
глубинах простейших подвижных рачков (зоо-
планктон). Величина этих существ, которые,
как известно, чувствительны к свету, не превос-
ходит нескольких сантиметров, т. е. по порядку
величины совпадаете длиной обычно применяемых
ультразвуковых волн; следовательно, эти живот-
ные могут служить причиной наблюдаемых отра-
жений звука. Недавно аналогичные отражающие
слои были обнаружены и на значительно меньших
глубинах; эти слои объясняют присутствием стай
молодых сардин и шпрот [4035]. Следует отметить,
что в настоящее время ультразвук является
единственным эффективным средством изучения
взаимосвязей между океанологическими и гидро-
биологическими явлениями.
Если излучатель и приемник эхолота поме-
стить рядом друг с другом на дне, так чтобы
посылаемые излучателем импульсы отражались
от поверхности моря, то можно определить
глубину и ее изменение во времени, т. е. непре-
рывно измерять волнение и приливы и отливы.
Особое преимущество такого устройства состоит
в том, что сама измерительная аппаратура может
быть расположена сколь угодно далеко от места
измерений. Новейшие измерения отражения звука
от поверхности моря выполнил Либерман [1205].
Сводные отчеты о различных способах ис-
пользования эхолотов можно найти в работах
Чарникки [474], Гранта [734], Хейса [813, 814],
Кунце [1153, 1154], Куика [1159], Любке
[1253—1255], Мацуо [1329] и Сли [1946]. По-
дробности конструкций специальных подводных
магнитострикционных излучателей описываются
в работах [386, 404, 1388, 1440, 1702, 2171]
и в патентах [126, 127, 225, 435, 552, 689, 693,
1183, 1313, 2889, 3268, 3854, 3900].
О влиянии на излучаемую мощность водо-
рослей и мелких ракушек, нарастающих на гидро-
излучателях, сообщают Фитцджеральд, Дэвис
и Хердль [608].
В последнее время метод эхолота был с успе-
хом применен для определения степени наполне-
ния замкнутых стальных сосудов, содержащих
Фиг. 466. Схематическое изображение акусти-
ческого прибора для определения степени напол-
нения сосудов.
сжиженные под большим давлением газы—бутан,
пропан и т. п. (Тиде и Даниель [5052]). Такого
рода измерительное устройство в том виде, в ко-
тором оно в Германии выпускается фирмой
«Атлас-Верке» (Бремен), изображено на фиг. 466.
У дна сосуда укреплены два магнитострикцион-
ных излучателя I и К, работающие на частоте,
на которой коэффициент пропускания стенок
сосуда максимален. Звуковые импульсы, излу-
чаемые вибратором /, отражаются от поверх-
ности находящейся в сосуде жидкости и прини-
маются приемником К. Время пробега импуль-
сов, являющееся мерой высоты уровня жидкости
в сосуде, измеряется и регистрируется на бланке
любым известным способом. Скорость распро-
странения импульсов в сосуде зависит от свойств
находящейся в нем жидкости; поэтому для ка-
либровки прибора в сосуде на расстоянии 1 м
от дна горизонтально укреплена специальная
426
Глава VI. Различные применения ультразвука
стальная штанга. Эхо-сигнал, отраженный от
этой штанги, служит калибровочной отметкой
при измерении уровня жидкости.
Схематически изображенное на фиг. 466 ре-
гистрирующее устройство, применяемое также
и в судовых эхолотах (см. фиг. 465), работает
следующим образом. Мотор С через коробку
передач приводит в равномерное движение беско-
нечную резиновую ленту В. На этой ленте
укреплена тонкая проволочка D, которая, следо-
вательно, равномерно скользит поперек бланка
А, перемещаемого в направлении, перпендику-
лярном к направлению движения ленты В.
Бланком служит графитовая бумага, покрытая
тонким белым электрически проводящим слоем.
На перо D от усилителя L подаются электри-
ческие импульсы, соответствующие излучаемым
и отраженным ультразвуковым сигналам. При
этом белый слой, покрывающий бланк, сгорает
и на нем в виде точек становится видна черная
подложка. Синхронизация перемещения пера
и излучения импульсов осуществляется в при-
боре следующим образом: каждые 2 сек. связан-
ные с коробкой передач кулачки замыкают
контакты Л, причем это происходит в те мо-
менты времени, когда перо D находится против
нулевой линии на бланке. При замыкании кон-
тактов F срабатывает реле G и конденсатор Н
разряжается на обмотку излучателя.
Фирмой «Протон» (Осло) разработан анало-
гичный эхолот, предназначенный для измерения
уровней в бадьях для отбеливания целлюлозы.
В этом приборе звуковые импульсы частоты
40 кгц излучаются магнитострикционным ви-
братором, расположенным в крышке бадьи, и рас-
пространяются в воздухе или парах. Об уровне
судят по запаздыванию импульсов, отраженных
от поверхности содержимого бадьи (см. также
работу Руста [4984]).
2.	Ультразвуковой прибор для слепых
Очень интересно, что метод эхолокации мы
встречаем и в природе. Летучие мыши ориенти-
руются при полетах в темноте с помощью пе-
риодически посылаемых коротких ультразвуко-
вых импульсов (см. дополнение 1).
В последние годы в США были сделаны по-
пытки построить ультразвуковой прибор для
слепых, использующий принцип, лежащий в ос-
нове ориентации летучих мышей. Первый такой
прибор был построен фирмой «Гувер Компани»
[90] по предложению Рамо; излучатель прибора,
показанный в открытом виде на фиг. 467, а,
состоит из закрепленного в узлах колебаний
стального стержня S, который приблизительно
10 раз в секунду возбуждается ударами электро-
магнита Е и излучает короткие затухающие
цуги колебаний с частотой 18,3 кгц. Отраженные
от препятствия волны воздействуют на кристал-
лический микрофон /С (фиг. 467, б) и усилива-
ются в гетеродинном приемнике, где преобра-
зуются в тон частоты 1 кгц; последний подается
на головные телефоны. Приемник включается
спустя некоторое время после излучения импуль-
са; для этой цели служит вращающийся выклю-
чатель G, который можно видеть на фиг. 467, а.
Выключатель приводится в действие от неболь-
шого электромотора 7И, управляющего также
и излучателем. Временем задержки включения
Фиг. 467. Ультразвуковой прибор для слепых,
а—излучатель с открытой крышкой, б—прибор в собранном
виде.
приемника можно управлять вручную при по-
мощи ручки Н; это позволяет слепому опре-
делять расстояние до отражающего объекта.
Прибор обладает высокой чувствительностью
и работает в диапазоне дальностей 1,5—15 ж,
причем верхняя граница определяется скоростью
распространения звука в воздухе и тем, что
излучатель посылает 10 импульсов в секунду.
Второй прибор, выпущенный той же фирмой,
работает на частоте 60 кгц. Источником звука
здесь также служит стальной стержень, воз-
буждаемый ударами электромагнита. Отражен-
ные звуковые волны принимаются кристалли-
£ 3. Ультразвук как средство связи
427
ческим микрофоном, выходное напряжение ко-
торого усиливается, гетеродинируется и по-
дается на головные телефоны. О расстоянии до
даря узкой диаграмме направленности; для
определения же расстояния до объекта имеются,
как указывают Слеймейкер и Микер [1945],
Фиг. 468. Ультразвуковой прибор для слепых.
отражающего объекта в этом эксплуатацион-
но несколько более удобном приборе судят по
ослаблению отраженных сигналов. Дальность
действия прибора ограничена затуханием звука
в воздухе и не превосходит 4,5 м,
В приборе, выпущенном фирмой «Штром-
берг-Карлсон» [1945], излучатель и приемник
состоят из двух смонтированных рядом друг
с другом на общей ручке магнитострикционных
вибраторов (фиг. 468). Прибор работает на ча-
стоте 32 или 65 кгц. При общем весе 2,5 кг и по-
требляемой мощности 0,75 вт дальность действия
прибора составляет 7,5 или 15 м. Чувствитель-
ность его столь велика, что натянутый на рас-
стоянии 0,3 м от прибора шпагат дает отчетли-
вое эхо.
На фиг. 469, а изображен продольный разрез
излучателя, предложенного Слеймейкером, Ми-
кером и Мериллом [1945а]. Собственно излу-
чатель состоит из никелевой трубки R, к перед-
нему концу которой припаяна латунная шайба
L, замыкающая горло параболического рупора
Н. При помощи обмотки S в никелевой трубке
возбуждаются продольные колебания. Для под-
магничивания трубки служит постоянный маг-
нит М, снабженный полюсными наконечни-
ками Р,
На фиг. 469, б показана диаграмма направ-
ленности такого излучателя на частоте 32,8 кгц,
а также распределение колебаний на излучающей
металлической пластинке (изображение получено
при помощи угольного порошка). Направление
на отражающий объект легко определить благо-
несколько возможностей. Например, если воз-
буждать излучаемый импульс от предыдущего
Фиг. 469. Продольный разрез (а) магнитострикцион-
ного излучателя прибора для слепых, изображенного
на фиг. 468, и его диаграмма направленности (б).
эхо-импульса, то схема оказывается содер-
жащей цепь электроакустической обратной
связи, в которую входит удвоенное расстояние
428
Глава VI. Различные применения, ультразвука
др отражающего объекта. От величины этого
расстояния зависит частота импульсов, которую
и можно принять за меру расстояния. При этом,
однако, возможны ошибки, если в область дей-
ствия прибора попадают несколько отражающих
объектов, так как схема с обратной связью может
работать только на одной какой-нибудь частоте.
Если частоту излучаемых импульсов слабо про-
модулировать по синусоидальному или пилооб-
разному закону, то о расстоянии до отражающего
объекта можно судить по разности частот из-
лучаемого и пришедшего в тот же момент отра-
женного импульсов, прослушивая разностный
тон (см. также [3380, 4111]).
Брадфилд [2529] в качестве излучателя
в ультразвуковом приборе для слепых исполь-
зует искровой разряд в фокусе параболического
зеркала; разряд осуществляется замыканием
3—4 раза в секунду конденсатора, заряженного
до некоторого напряжения (длительность раз-
ряда составляет!—1,5мксек.). Кристаллический
микрофон, помещенный в другом вогнутом зерка-
ле, принимает те из излучаемых при разряде
колебаний звуковых частот, на которые он
настроен. Такое устройство можно применять
и в автомобилях для обнаружения препятствий
при езде в тумане.
Таким образом, можно надеяться, что по
мере дальнейшего развития этих находящихся
пока в начальной стадии опытов удастся дать
слепым сравнительно простые и надежные при-
боры—поводыри (см. также [2133, 2165, 2649,
3871, 4302, 4708, 4824, 4867, 5131]).
Были построены также гаражные ворота
[111, 3068], автоматически открывающиеся при
подаче подъехавшим автомобилем ультразвуко-
вого сигнала. Сигнал воздействует на настроен-
ный на соответствующую частоту микрофон,
который через посредство реле включает мотор,
отпирающий ворота.
Лутц и Ранд [3456] применили ультразву-
ковой свисток для автоматической смены кадров
в проекционном аппарате при чтении лекций,
сопровождаемых диапозитивами; желая сменить
кадр, лектор дает свисток, звук которого приво-
дит в действие механизм смены кадров в проек-
торе1).
3.	Измерение скоростей потоков
при помощи ультразвука
До сих пор мы всегда считали, что среда,
в которой распространяется звук, покоится.
х) В Германии такие приборы выпускаются фирмой
«Ультрашалл-Герэтебау» (Франкфурт-на-Майне).
Если среда движется, то ее скорость склады-
вается со скоростью звука в покоящейся среде
или вычитается из нее в зависимости от того,
распространяется ли звук в том же направлении,
в котором движется среда, или в противополож-
ном направлении. Таким образом, возникает
принципиальная возможность, измеряя ско-
рость звука в потоке жидкости, например воды,
определять скорость этого потока.
Хесс, Свенгель и Валдорф [3012] приме-
нили такое устройство для измерения скоростей
потоков воды в трубах большого диаметра
Фиг. 470. Устройство для изме-
рения скоростей потоков газа при
помощи ультразвука.
(например, в турбинных трубопроводах гидро-
станций). В трубопроводе на небольшом рас-
стоянии друг от друга (около 20 см) устанав-
ливаются два небольших ультразвуковых вибра-
тора, работающих на частоте 500 кгц. Каждый
из вибраторов попеременно работает то излу-
чателем, то приемником, и в обоих случаях лю-
бым подходящим методом измеряется фазовый
угол между излучаемым и принимаемым сигна-
лами. Полуразность измеренных значений опре-
деляет скорость потока с точностью порядка
1—2%. Преимущество такого метода измерений
состоит в том, что он не требует установки
каких-либо приборов, способных вносить воз-
мущения в поток, и его можно применять также
и в трубопроводах высокого давления и при
высоких температурах.
Работы Марло, Найзвенгера и Кэди [3489],
Мерле [3549, 4876, 4877, 4878] и Дюбуа, Клинга
и Виейдана [2713, 2714] показывают, что при
помощи ультразвука можно измерять скорость
потока и в газах. Принцип таких измерений
нетрудно понять из фиг. 470. В боковую стенку
газопровода, снабженного стеклянными окнами
F, вставлен кварц Q, излучающий узкий пучок
звуковых волн, ориентированный перпендику-
лярно к направлению потока. При помощи
теневого прибора звуковая волна фотографи-
руется при искровом освещении. При большой
скорости потока отдельные волновые фронты
§ 3. Ультразвук как средство связи
429
оказываются смещенными относительно друг
друга в направлении потока и фотография при-
нимает вид, показанный на фиг. 471. На фото-
графии а здесь изображена еще не возмущенная
Фиг. 471. Смещение ультразвуковой волны в воздуш-
ном потоке.
а — звуковая волна до прихода воздушного потока, б—звуковая
волна в воздушном потоке.
Фиг. 472. Смещение
ультразвуковой вол-
ны в воздушном по-
токе.
потоком звуковая волна; передний фронт потока
на этом снимке определяется вертикальной
линией в левой части фигуры. Фотография б
относится к тому моменту времени, когда поток
уже пересек звуковую волну; легко видеть, что
направление распростране-
ния волны здесь отличает-
ся от вертикального на
некоторый угол, тангенс
которого равен числу Ма-
ха. Зная скорость распро-
странения звука в газе, мы
можем определить скорость
потока. Скорость звука при
таких измерениях опреде-
ляется обычным спосо-
бом—исходя из длины вол-
ны и частоты. На фиг. 472
изображена полученная
аналогичным способом фо-
тография звуковой волны,
распространяющейся по-
перек воздушного потока
(с =68 м/сек) и отражаю-
щейся от противоположной стенки трубопровода;
эта фотография заимствована из работы Дюбуа
и Клинга [2713, 2714]. Звуковая волна частотой
57 кгц возбуждается здесь излучателем Гартма-
на (см. гл. II, § 1, п. 2), фокусируется парабо-
лическим зеркалом и вводится в трубопровод
через акустически прозрачное окно.
Мерле [3549, 4876, 4877, 4878] на серри
полученных теневым методом фотографий пока-
зал, что таким способом при помощи ультразвука
можно быстро и удобно исследовать аэродина-
мические поля. При этом имеется возможность
одновременно измерять и температуру в потоке.
Согласно гл. IV, § 3, п. 1, изменение скорости
звука в газе в функции от температуры опре-
деляется формулой
СТ2	’
где Т—абсолютная температура. Переходя к
длинам волн, получаем
11 _ ГМ2
т2 W ’
Нетрудно подсчитать, что, например, при
комнатных температурах изменение температуры
на 5° приводит к изменению длины волны на
0,83%; изменение же длины волны легко под-
считать, имея теневые фотографии большого
числа волновых фронтов.
4.	Ультразвуковые линии задержки
Широкое применение ультразвуковые волны
нашли при изготовлении так называемых линий
задержки. Часто оказывается необходимым за-
держать некоторый электрический сигнал, на-
пример импульс напряжения, на короткое время,
порядка 1/1000 сек., чтобы потом при помощи
его включить какой-нибудь другой электри-
ческий процесс. В радиолокации, например,
задачей которой, как известно, является не
только обнаружение удаленных объектов при
помощи электромагнитных волн, но и измерение
расстояния до объектов по времени пробега
электромагнитной волны, линии задержки слу-
жат для калибровки локационных устройств.
Скорость распространения электромагнитных
волн приблизительно в 105 раз больше, чем
скорость звука в твердых телах; поэтому за-
держку по времени, имитирующую пробег элек-
тромагнитного импульса на расстояние 10 км
и обратно, можно получить при пробеге уль-
тразвуковой волны в стеклянном стержне на
расстояние 10 см и обратно. В этом и заклю-
чается принцип действия ультразвуковых линий
задержки. Они состоят из жидкостного или
твердого столбика и кварца, посылающего в этот
столбик ультразвуковые импульсы частотой
10—30 мггц. Приемником ультразвука может
служить как второй кварц, расположенный на
другом конце столбика, так и тот же кварц,
принимающий импульсы, отраженные от другого
конца.
В качестве звукопроводящей среды чаще
всего применяют ртуть или плавленый кварц,
отличающиеся особо малым затуханием звука.
430
Глава VI. Различные применения ультразвука
Скорости звука в этих двух средах составляют
соответственно 1440 и &Г2& м/сек, а затухание—
0,0071 и 0,0068 дб/см. Конструкцию ртутных
линий задержки описали Эмсли, Хантингтон,
Шапиро и Бенфильд [554]; теорию таких линий
можно найти в работах Хантингтона, Эмсли
и Хьюза [953] и Мак-Скимина [1270]. Ртуть по-
мещается в стеклянных или стальных трубках;
для получения задержки в 100 мксек, нужен
столбик ртути длиной 14,4 см. При задержке
более чем на 500 мксек, длина линии превосходит
72 см и поэтому при больших задержках трубку
2 раза изгибают под прямым углом, помещая
в местах сгибов пластинки, отражающие звуко-
вые волны под прямым углом. Имеются также
Фиг. 473. Ультразвуковая линия задерж-
ки с переменным временем задержки.
линии с регулируемым временем задержки, в ко-
торых либо излучающий кварц при помощи
микрометрического винта перемещается в запол-
ненной ртутью трубке [5541, либо изменяется
длина трубки с ртутью (трубопровод содержит
выдвижной П-образный участок) [3035]. Зату-
хание ультразвуковых волн в трубах в зави-
симости от их диаметра и состояния внутренней
поверхности исследовал Хантингтон [952]. Спо-
собы уменьшения поглощения звука в стенках
и на отражателях ртутных ультразвуковых ли-
ний задержки предлагаются в патенте Мак-Ски-
мина [3465].
В линиях с переменным временем задержки
можно использовать в качестве звукопроводящей
среды и твердые тела. Такого рода конструкция,
предложенная Аренбергом [118], изображена
на фиг. 473. Излучаемый кварцем Q ультра-
звуковой импульс пробегает по стеклянному
стержню G, в котором он вызывает двойное
лучепреломление. Если поместить стержень
м.ежду скрещенными призмами Николя и таким
образом просвечивать стержень поляризованным
светом, то в момент пробега импульса' коли-
чество проходящего через стержень света будет
возрастать. Фотоэлектронный умножитель Р
позволяет преобразовать световой импульс вновь
в электрическую форму. Перемещая оптиче-
ческое устройство вдоль стержня, можно в ши-
роких пределах регулировать время задержки.
Другой вариант линии с переменным време-
нем задержки изображен на фиг. 474. Между
призмами А и В, выполненными из стекла или
плавленого кварца, может в направлении
стрелки передвигаться призма С. При этом
общая длина пробега звуковых волн от кварца
Qi до кварца Q2, равная L, меняется на вели-
чину I.
При изготовлении линий со временем за-
держки большим, чем 200 мксек., можно исполь-
зовать многократное отражение звуковых волн
в бруске из плавленого кварца; пример такой
линии изображен на фиг. 475. Звуковой им-
пульс, излучаемый кварцем Qx, претерпевает
в общей сложности 15 отражений и попадает
на кварц Q2 или, отразившись в этой точке,
по тому же пути возвращается к кварцу Qr
При этом нужно иметь в виду, что при отражении
продольные волны частично преобразуются в
поперечные, причем выполняется закон Снел-
лиуса
sin8( = ^sinft,
где ct, и В*—соответственно скорости
распространения и углы падения и отраже-
ния продольных и поперечных волн. При сле-
дующем отражении поперечная волна остает-
ся поперечной, если удовлетворяется не-
равенство sin ^cjc^ Для плавленого кварца
cL =5720 м/сек, ct =3360 м/сек. Дальнейшие по-
дробности о таких линиях можно найти в выше-
упомянутой работе Аренберга [118], а также
в работах [119, 228, 1920, 2337, 2338, 3552].
Для воспроизведения двух электрических
сигналов, разделенных интервалом, не превосхо-
дящим 1/5Ооо сек-> и имеющих длительность
не более 1/30000 сек., Гердиен и Шаафе [694]
предлагают следующее простое приспособление
(фиг. 476). Элинваровый стержень S, имеющий
длину 1 м и диаметр 2 см и снабженный на
концах бортиками, образует линию задержки.
К торцам стержня прижаты ориентированные
перпендикулярно к оси X кварцевые диски
и Q2, диаметр которых равен 2 см, а толщина—
0,5 см; к кварцам, в свою очередь, прижаты
стержни Sj и S2, выполненные из обычной стали
и имеющие длину 20 см. Прижатие обеспечи-
§ 3. Ультразвук как средство связи
431
вается втулками 7? и накидными гайками U
через резиновые прокладки Нг и Н2. Все устрой-
ство крепится в двух круглых ножевидных
ных короткими промежутками времени, и исполь-
зовать их для включения ряда тиратронных или
тому подобных схем.
Фиг. 474* Ультразвуковая ли-
ния задержки с переменным вре-
менем задержки.
Фиг. 475. Многократное отражение звуковых
волн в кварце.
Сплошные линии—продольные волны, пунктирные ли-
нии—поперечные волны.
опорах L или подвешивается на пружинах. Если
молотком F, несущим на конце шарик из твердой
стали, ударить по одному концу стержня, то
в стержне со скоростью звука распространяется
Брадфилд [2528] для той же цели исполь-
зовал трубку из титаната бария диаметром
в несколько миллиметров. На внутренней по-
верхности трубки наносится сплошной элек-
волна сжатия, вызывающая сначала в кварце
а после пробега стержня S и в кварце Q2
импульсы напряжения, величина которых до-
ходит до 100 в. Совершенно очевидно, что,
включая в такую линию несколько кварцев,
можно получить несколько сигналов, разделен-
трод, а на внешней поверхности—несколько коль-
цеобразных электродов, отстоящих на опреде-
ленном расстоянии друг от друга; трубка поля-
ризуется в радиальных направлениях. Электри-
ческий импульс, подведенный к первому элек-
троду, возбуждает в трубке звуковую волну,
432
Глава VI. Различные применения ультразвука
распространяющуюся по длине. Эта волна, до-
стигнув последующих электродов, в свою оче-
редь, возбуждает на них импульсы электри-
ческого напряжения, сдвинутые относительно
исходного импульса на несколько микросекунд—
в соответствии с расстояниями между элек-
тродами (см. также [4905]).
Тот факт, что скорость звука в воде отно-
сится к скорости электромагнитных волн в
воздухе, как 1,5: 300 000, использовался во время
войны для моделирования при помощи ультра-
звука радиолокаторов обзора местности. Как
известно, такие радиолокаторы работают на
дециметровых волнах и облучают с самолета
находящуюся под ним местность. Отраженные
от земли импульсы поступают на индикатор
радиолокатора и создают на его электронно-
лучевой трубке телевизионное изображение мест-
ности. В модели, предназначенной для озна-
комления обслуживающего персонала с работой
таких устройств и для тренировки, электро-
магнитный луч заменяется ультразвуковым лу-
чом, направляемым в бассейн с водой, на дне
которого выполнен макет местности. В силу
приведенного выше соотношения скоростей звука
и электромагнитных волн (1:200000) бассейн
диаметром 2 м имитирует участок местности
диаметром 200 км.
Для обеспечения достаточной фокусировки
ультразвукового луча модель работает на ча-
§ 4. ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛ
Тот факт, что высокочастотные звуковые
волны в однородных твердых телах, особенно
металлах, распространяются направленно и без
существенного затухания, а на границе металл—
воздух почти полностью отражаются, наводит
на мысль испытывать при помощи ультразвука
металлические детали на внутреннюю однород-
ность, на наличие в них пустот, трещин, пороков
литья и т. п. дефектов. Такое испытание при
помощи ультразвука особенно ценно для боль-
ших деталей, которые не удается просвечивать
рентгеновскими или у-лучами1).
Различные методы испытаний при помощи
ультразвука, применяемые с большим или мень-
шим успехом, можно разделить на следующие
четыре основные группы:
х) Сводку работ, посвященных испытанию мате-
риалов при помощи ультразвука, можно найти в издан-
ном Мюллером специальном сборнике отчетов о раз-
личных способах испытания материалов, не требую-
щих их разрушения, т. 4, 1952. Эта сводка доведена
до конца 1951 г.
стоте 7 мггц, а излучателем служит кварц диа-
метром около 1,5 см. При этом длина волны
в воде составляет 0,2 мм, а угол раскрытия
диаграмм направленности, согласно выражению
(37), равен 1,5°, что позволяет исключительно
точно воспроизвести все подробности макета
местности. Подробности таких устройств опи-
саны в работах Бейкера [2375], Ларсена [1188],
Олсона [1460], Стала [4167] и Титера [2048],
а также в патентах Бланчард [2481] и Розен-
берга [3887].
В заключение нужно отметить, что, как
указывают Шарплесс [1921], а также Уилкс
и Ренвик [4415, 4416], в последнее время уль-
тразвуковые линии задержки нашли применение
в электрических вычислительных машинах,
где они используются для накопления чисел
и их комбинаций. Электрические импульсы,
обозначающие числа, преобразуются в ультра-
звуковые импульсы, вводятся в линию задержки
и циркулируют в ней до тех пор, пока они не
понадобятся для дальнейших вычислений. Кон-
струкцию таких акустических накопителей, ис-
пользующих в качестве звукопроводящей среды
ртуть, описывает Голд [4737]. Соображения
о чувствительности подобных устройств и за-
висимости ее от коэффициента поглощения
среды, коэффициента отражения на границах
и длины накопителя можно найти в работе
Голда [2901].
ПРИ ПОМОЩИ УЛЬТРАЗВУКА
1.	Методы, в которых о внутренних дефек-
тах в детали судят по тому, как через нее про-
ходит ультразвук (методы просвечивания).
2.	Импульсные методы, в которых дефекты
находят по создаваемому ими эхо-сигналу.
3.	Резонансные методы, которые служат глав-
ным образом для акустического измерения тол-
щины образцов, но могут быть использованы
и для обнаружения дефектов, особенно распо-
ложенных вблизи от поверхности образца.
4.	Методы визуализации, позволяющие не-
посредственно видеть дефекты образца на эк-
ране.
Ниже будут последовательно рассмотрены
все указанные методы.
Согласно Бауду [2416], различные методы
испытаний материалов при помощи ультразвука
можно представить в виде схемы, изображенной
на фиг. 477. Под методами просвечивания на
этой схеме подразумеваются все методы, при
которых излучатель ультразвука находится по
одну сторону испытуемого образца, а приемник—
g 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
433
по другую, а под эхо-методами—все методы, при
которых излучатель и приемник расположены
рядом друг с другом по одну сторону образца.
Каждая из этих основных групп методов,
Методы просвечивания
(излучатель и приемник
на противоположных
поверхностях образца)
Методы непрерывного	Импульсные
облучения	методы
Электрические Электрический излуча- Электрические
излучатель	тель, механический или излучатель
и приемник	оптический приемник	и приемник
Эхо-методы
(излучатель и приемник
практически в одной точке)
Методы непрерывного	Импульсные
облучения	методы
Электрический Раздельные электри- Совмещенный*
излучатель; ческив излучатель электрический
Фиг. '477. Схема различных методов испытания
материалов при помощи ультразвука.
в свою очередь, подразделяется на импульсные
методы, при которых звук излучается в виде
импульсов, и методы непрерывного облучения,
при которых звук излучается непрерывно.
1.	Метод просвечивания
Еще в 1929 г. Соколов [1967]1), исследуя
распространение ультразвуковых волн в твер-
дых телах, нашел, что образцы с внутренними
дефектами—раковинами, трещинами и т. п.—
пропускают звук значительно хуже, чем совер-
*) Авторское свидетельство Соколова было за-
явлено в 1928 г. [5217].—Прим. ред.
28 л. Бергман
шенно однородные образцы; он тогда же первым
предложил использовать это явление для обна-
ружения внутренних дефектов в деталях. В 1931 г.
на возможность такого испытания образцов
с помощью ультразвука в одной из патентных
заявок обратил внимание Мюльхойзер [1375].
В 1934 г. Соколов [1968] провел первые
практические опыты с большими стальными
образцами, причем он применял следующую ме-
тодику. К смоченной каплей масла плоскошлиг
фованной поверхности испытуемого образца при-
жимался кварц, излучавший в образец ультра-
звуковые волны. К противоположной поверх-
ности образца таким же образом прижимался
сосуд с жидкостью; ультразвуковые волны про-
ходили через образец в сосуд и там обнаружива-
лись при помощи эффекта Дебая—Сирса. О на-
личии в образце неоднородностей можно было
судить по тому, в большей или меньшей степени
образовывались диффракционные картины. Со-
колов акустически «просвечивал» таким спосо-
бом стальные образцы, имевшие длину до 2 м.
Позднее Соколов [1970, 1971] усовершенство-
вал этот простейший метод просвечивания. Он
перемещал испытуемый образец в жидкости так,
что образец пересекал направленный верти-
кально звуковой луч. Волны, создаваемые зву-
ковым лучом на поверхности жидкости, можно
было наблюдать оптическими методами. По по-
лучаемым изображениям (Соколов называет их
сонограммами) можно было судить о пропуска-
нии звука испытуемым образцом (см. также
гл. III, § 4, п. 5).
Обратимся теперь к вопросу о минимальной
толщине дефекта, который еще молено обнару-
жить методами просвечивания. Эту величину
можно рассчитать по формуле (29), определяю-
щей коэффициент пропускания пластинки тол-
щиной d, обладающей акустическим сопротив-
лением р2с2 и находящейся в среде с акусти-
ческим сопротивлением р^. В нашем случае
такой пластинкой является слой воздуха в ме-
талле. Например, в системе воздух—сталь
величина т=р1с1/р2с2 оказывается равной 105;
таким образом, коэффициент пропускания слоя
воздуха в железе на частоте 5 мггц при толщине
слоя 10~7 мм равен 80%, а при толщине 10“6 мм—
всего 4%. Итак, при помощи ультразвука можно
обнаружить дефекты, толщина которых имеет
порядок 10"6 мм, при условии, конечно, что
дефект не ориентирован строго параллельно
направлению распространения звукового луча.
Нетрудно видеть существенное преимущество
акустического метода испытаний перед методом
рентгеновских лучей, при котором минимальная
434
лае a VI. Различные применения ультразвука
обнаруживаемая толщина дефекта составляет
1,5—2% общей толщины образца.
Хотя метод просвечивания и представляется
весьма простым, тем не менее практическое его
использование, особенно при серийных испыта-
ниях образцов, наталкивается на значительные
трудности, на которые в исчерпывающей работе
указал Крузе [1140].
Для получения правильных и, главное, по-
вторяющихся данных о дефектах в образце, про-
свечиваемом ультразвуковыми волнами, необ-
ходимо выполнение трех условий. Во-первых,
чтобы избежать диффракции, длина звуковой
волны в образце должна быть меньше, чем раз-
меры наименьшего, подлежащего обнаружению
дефекта. Во-вторых, нужно иметь возможность
Направление
распространения звука
Фиг. 478. Поперечный разрез об-
разца с дефектом.
количественно и, главное, с хорошей повто-
ряемостью регулировать посылаемую в образец
звуковую энергию, т. е. устанавливать соответ-
ствующую связь образца с излучателем ульт-
развука. В-третьих, нужно уметь количественно
и с хорошей повторяемостью измерять энергию,
прошедшую сквозь образец. К вопросу о лучшем
или худшем удовлетворении последних двух
условий мы вернемся ниже, при рассмотрении
отдельных методов. Срдержащуюся в первом
условии разрешающую способность метода по
отношению к дефектам, т. е. размеры наимень-
ших еще обнаруживаемых дефектов, можно рас-
считать следующим образом.
Пусть в однородном материале, облучаемом
параллельным пучком звуковых волн, имеется
дефект (пустота) Н диаметром D (фиг. 478).
Пусть далее дефект расположен на расстоянии Z
от поверхности образца, на которой точечным
приемником производится измерение силы про-
шедшего сквозь образец звука. Простыми рас-
четами нетрудно показать, что если длина зву-
ковой волны в образце равна К (сведения
о длинах волн в наиболее употребительных
материалах можно найти в табл. 96), то диаметр
обусловленной дефектом акустической тени на
поверхности образца равен DS=D—21 tg 61);
величину угла 6 легко найти из приведенного
в гл. I, § 3 выражения sin 6=1,22 \/D. Теорети-
чески границу чувствительности метода к де-
фектам определяет условие Ds=0 и, следова-
тельно, D=2l tg 6.
На фиг. 479 приведены рассчитанные по этим
формулам зависимости диаметра D дефекта в пер-
пендикулярной к направлению распространения
звука плоскости от расстояния I дефекта до
поверхности образца; кривые относятся к стали
и соответствуют частотам 1000, 3000 и 10 000 кгц.
D. мм
Фиг. 479. Зависимость диаметра
D минимального заметного дефекта
от расстояния его до поверхности
образца I.
А—частота 1000 кгц. В—частота 3000 кгц,
С—частота 10 000 кгц.
Из этих кривых следует, что для обнаружения
наименьших дефектов нужно работать на часто-
тах выше 10 000 кгц. К счастью, на практике
дело обстоит гораздо благополучнее. В приве-
денных выше теоретических рассуждениях мы
исходили из предположения, что дефект в образце
не может быть обнаружен, если вследствие
диффракции у краев дефекта акустическая тень
на поверхности образца исчезает. При этом мы
совершенно не учитывали, что для обнаружения
т) Несколько более уточненный расчет приведен
ниже на стр. 448.
§ 4* Испытание материалов при помощи ультразвука
435
дефекта вовсе не требуется наличия полной тени,
а достаточно лишь некоторого уменьшения про-
ходящей сквозь образец звуковой энергии.
Кроме того, следует также учитывать, что про-
низывающий образец звуковой пучок никогда
не является строго параллельным, а всегда не-
сколько расходится, что приводит к некоторому
увеличению акустической тени от дефекта в об-
разце. Так, например, в железных листах тол-
щиной 5 мм при работе на частоте 10 мггц мето-
дом просвечивания удается обнаруживать де-
фекты, диаметр которых не превосходит 0,5 мм.
Источником значительных ошибок при испы-
тании образцов методом просвечивания могут
явиться стоячие волны, возникающие всякий
раз, когда толщина исследуемого образца ока-
зывается равна целому числу полуволн звука.
На практике только в очень редких случаях
приходится иметь дело с образцами, обладаю-
щими строго параллельными поверхностями.
Поэтому при перемещении излучателя и прием-
ника по поверхности образца проходящая сквозь
него звуковая энергия может меняться от
максимума до минимума, что приводит к ложным
соотношениям. Аналогичные ошибки могут быть
вызваны и небольшими изменениями частоты.
Так, например, на фиг. 480,а показана зависи-
мость силы звука, пронизывающего однородный
образец, от частоты; по оси ординат здесь отло-
жено напряжение на выходе приемника звука.
К счастью, и здесь имеется способ, позво-
ляющий несколько обезвредить мешающее дей-
ствие стоячих волн. С этой целью к излучателю
подводится воющий тон, т. е. частота колебаний
периодически меняется в пределах некоторого
диапазона столь быстро, что стоячие волны не
образуются. Как известно, для образования
стоячей волны требуется некоторое время, рав-
ное, по крайней мере, удвоенному времени про-
бега волны от одной отражающей поверхности
до другой. Воющий тон можно получить при
помощи быстро вращающегося переменного кон-
денсатора ЛС, подключенного параллельно
'основному конденсатору колебательного кон-
тура. На фиг. 480,6 показано, какой вид
принимает характеристика, изображенная на
фиг. 480, а, при использовании воющего тона
(частотной модуляции) (ДС=70 см). Число пиков
и неравномерность характеристики значительно
уменьшаются. Вопрос о правильном выборе
диапазона модуляции и об оптимальной форме мо-
дуляционной характеристики подробно исследо-
ван в работе Крузе [1141] (см. также [2605]).
Следующая трудность на пути внедрения
метода просвечивания в практику заключается
в настоящее время в обеспечении строго одина-
ковой для отдельных образцов связи излучателя
и индикатора с образцом, так как в общем слу-
чае образцы не имеют плоских полированных
поверхностей. Эту трудность пытались обойти,
помещая испытуемый образец в жидкость и из-
меряя силу прошедшего сквозь образец звука
оптическим методом (Мюллер [1379], Джакомини.
750	-*---£ кгц	325
Фиг. 480. Частотный спектр составного излучателя
звука.
а—при обычной работе, б—при частотно-модулированном
сигнале»
и Бертини [706], Соколов [1970, 1971]). Такой,
способ испытаний, опробованный Соколовым
лишь в лабораторном масштабе, был далее
усовершенствован Шрайбером [1926,4024,4091];.
он облучал испытуемый образец под водой и при-
нимал прошедшие сквозь него звуковые волны
специальным пьезоэлектрическим приемником.
Если образец обладает сильно искривлен-,
ными поверхностями, то для уменьшения пре-
ломления звуковых волн между образцом и из-
лучателем или приемником вводится так назы-
ваемый	«компенсатор»—деталь,	выполненная
по возможности из того же материала, что и об-
разец, и дополняющая его так, что в совокуп-
ности образуется тело с плоскими и параллель-
ными поверхностями. Включая в приемник после
усилителя амплитудный ограничитель, Шрайбер
28*
436
Г лава VI. Различные применения ультразвука
выправляет нерегулярности частотной характе-
ристики устройства (см. фиг. 480,6); это поз-
воляет применять в качестве индикатора выхода
реле, сигнализирующее об изъянах, в случае
которых ток на выходе приемника резко падает
(см. также [1477, 1884, 1977]).
Фирмы «Борзиг» и «АЕГ» для обнаружения
дефектов в листовом железе, особенно расслое-
ний (под этим мы понимаем зазоры в листе,
идущие параллельно его поверхностям и обра-
зующиеся обычно при прокатке болванок, имев-
ших раковины), применили метод, согласно
которому испытуемый лист протягивается в ванне
с водой между пьезоэлектрическими излуча-
телями и приемником. Для увеличения чувстви-
тельности метода выбирались частота и угол
Фиг. 481. Ультразвуковой прибор
для испытания пластин.
падения звука, при которых коэффициент про1
пускания звука железным листом максимален.
На зависимость коэффициента пропускания от
угла падения указано в гл. V, § 1, п. 2. Описание
этого метода и лежащей в его основе теории
можно найти в упомянутой уже в гл. V, § 1, п. 2
работе Гётца [717]; по этому вопросу см. также
патент [718]. Прибор работает на частотах 200 и
475 кгц-, на более высоких частотах начи-
нает оказывать мешающее действие поглоще-
ние звука в пузырьках газа в ванне и в слое
окалины на поверхности образцов. В образцах
толщиной 25 мм удается обнаруживать дефекты,
диаметр которых составляет 30 мм и более.
Передвигая образец между излучателем и инди-
катором, можно фиксировать дефекты самопи-
шущим прибором, в котором перемещение бланка
связано с перемещением образца; дефекты можно
также регистрировать при помощи оптических
или акустических сигналов.
Аналогичным образом работает и испытатель-
ный прибор для проверки пластин, предложен-
ный Тростом [2070, 4289]; внешний вид этого
прибора показан на фиг. 481. Работающий на
частоте 1 мггц пьезоэлектрический излучатель
и соответствующий ему приемник размещены на
двух ножках щипцов, между которыми вводится
испытуемый образец. Связь между излучателем
и приемником осуществляется через проточную
воду, текущую как из излучателя, так и из
приемника на испытуемый образец. Разрез при-
бора показан на фиг. 482. Кварц Q снизу при-
клеен к металлической колодке М; приемник
имеет аналогичную конструкцию. Во время ис-
пытаний] прибор при помощи роликов 7? может
Фиг. 482. Продольный раз-
рез излучателя и приемника
ультразвукового прибора для
испытания пластин, изображен-
ного на фиг. 481.
перемещаться по образцу. Для устранения стоя-
чих волн напряжение, питающее кварц, модули-
руется с частотой 100 гц по амплитуде и с ча-
стотой 400 гц—по частоте. Этот прибор поз-
воляет обнаруживать дефекты, площадь сечения
которых в плоскости, перпендикулярной к на-
правлению излучения, составляет 5 мм2 и более.
На фиг. 483 изображен работающий по ме-
тоду просвечивания дефектоскоп фирмы «Вё-
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
437
стервельдер Веркштеттен» (Гахенбург); этот при-
бор предназначен для испытания листов, пла-
стин и плакирующих покрытий толщиной до
120 мм. Испытуемый образец помещается в со-
суде, заполненном водой или маслом, между
излучателем и приемником, диаметры которых
Фиг. 483. Ультразвуковой прибор для испытания
листов, пластин и плакирующих покрытий.
составляют 25 мм. При помощи специальных
приводов излучатель и приемник можно вручную
перемещать в вертикальном и горизонтальном
направлениях. Индикатором дефектов в образце
служит контрольная лампа; кроме того, спе-
циальное устройство автоматически фиксирует
дефекты на бумаге, укрерленной на внешней
стенке сосуда. На фиг. 483 справа расположен
генератор высокой частоты, а слева—усилитель
приемной части. Прибор работает на частоте
3 мггц, модулированной по амплитуде тоном
100 гц и по частоте—тоном 500 гц. Для увеличе-
ния разрешающей способности в приборе пре-
дусмотрены специальные диафрагмы, сужаю-
щие звуковой луч.
Аналогичные приборы разработаны Краут-
кремером и Рюдигером [3321], Клейтоном
и Юнгом [2642], а также фирмой «Ваньек»
(Ройт-Гофен, Тироль) [2734]. Помимо прочего,
эти приборы нашли себе применение при
испытании вкладышей подшипников. В этом
случае вкладыш располагается в сосуде с мас-
лом, вращающемся вокруг вертикальной оси.
Одновременно две трубки, на концах которых
* расположены излучатель и приемник звука,
перемещаются вверх или вниз; таким образом,
звуковой луч описывает на поверхности вкла-
дыша винтовую линию.
Черлинский [477] применил метод просвечи-
вания для обнаружения усадочных раковин
в металлических подшипниках и недостатков
прессовки в текстолитовых подшипниках. Испы-
тания производились на частоте 10 мггц. Об-
разование стоячих волн устранялось путем шу-
мовой модуляции сигнала. Благодаря особой
конструкции излучателя удавалось испытывать
вкладыши подшипников с наименьшим разме-
ром в свету 11 мм,
Черлинский [476] применил также метод
акустического просвечивания для проверки
склейки отдельных слоев в фанерных листах.
Поскольку затухание звука в дереве относи-
тельно велико, в этом случае пришлось приме-
нять длинные звуковые волны и работать на
частоте 57 кгц; колебания возбуждались магни-
тострикционным путем. Звуковые волны, облу-
чавшие испытуемый образец, посылались в фор-
ме коротких импульсов и, будучи приняты маг-
нитострикционным приемником, наблюдались
на экране электроннолучевой трубки; испы-
тания производились в чане с жидкостью. При
таком импульсном методе основной, импульс
выделяется на фоне множества более мелких
импульсов, обусловленных отражением от сте-
нок сосуда и т. п. и приходящих к приемнику
немного позднее основного импульса. Таким
Фиг. 484. Сонометр фирмы «Леефельд унд К°»«
Слева—электрическая часть, справа—звуковые головки,
выполненные в виде тисков.
путем удалось обнаруживать внутренние де-
фекты в фанерных листах толщиной до 20 мм.
На фиг. 484 изображен ультразвуковой де-
фектоскоп, выпускаемый фирмой «Леефельд
унд К°» (Геппенхайм) под названием «соно-
метр». По своей конструкции этот прибор
аналогичен ультразвуковым щипцам Троста,
однако по сравнению с ними он имеет ряд пре-
имуществ и гораздо более широкую область,
применения. Прибор работает воющими тонами
438
Глава VI. Различные применения ультразвука
на несущих частотах 0,1, 2,85 и 8,5 мггц\ моду-
лирующая частота воющих тонов составляет
50 гц, а изменение высокой частоты—5, 130
и 200 кгц. Идентичные по свой конструкции
излучающая и приемная головки имеют сменные
Фиг. 485. Различные типы сменных головок
к сонометру, изображенному на фиг. 484.
наконечники, выполненные из твердой нержа-
веющей стали. Форма поверхности этих наконеч-
ников в зависимости от области применения их
может быть самой различной (фиг. 485); в част-
ности, могут применяться наконечники с косыми
или цилиндрическими поверхностями. Наконеч-
ники прижимаются к испытуемому изделию
через каплю масла. На приборе предусмотрена
специальная ручка, позволяющая в широких
пределах менять силу звука, развиваемую из-
лучающей головкой. Приемная часть прибора
состоит из усилителей высокой частоты и по-
стоянного тока. При помощи правой ручки
можно изменять рабочую точку детектора, что
позволяет, не меняя абсолютной чувствитель-
ности (полное отклонение стрелки индикатора
соответствует 0,3 мв), перемещать диапазон,
охватываемый индикатором, относительно об-
щего диапазона измерений. При этом пределы
измерений индикатора составляют лишь 10%
всего диапазона измерений.
Принцип действия такой схемы графически
изображен на фиг. 486. Если установить прием-
ную часть на большую чувствительность (80%),
то индикатор реагирует и на небольшие изме-
нения напряжения на выходе приемной головки;
при переходе к меньшей чувствительности (40%)
небольшие изменения напряжения на индика-
торе уже не сказываются и он реагирует только
на значительное уменьшение напряжения. Пат
раллельно стрелочному индикатору включено
реле, срабатывающее при уменьшении показа-
ний индикатора до половины шкалы; это реле
может приводить в действие световой или звуко-
вой сигнал и таким образом оповещать об изъяне
в испытуемом изделии.
Участки кривой напряжения, на которых
при соответствующей установленной чувстви-
тельности прибора будет срабатывать реле,
отмечены на фиг. 486 густой штриховкой. В при-
боре предусмотрен также амплитудный ограни-
читель, подавляющий небольшие колебания
напряжения, обусловленные, например, поверх-
ностными неровностями изделия; порог срабаты-
вания ограничителя можно изменять в известных
пределах, что позволяет до начала измерений
установить минимальные погрешности в изде-
лии, еще регистрируемые прибором. При голов-
ках диаметром 3 мм сонометр позволяет уверенно
обнаруживать в листовом железе толщиной
10 мм дефекты диаметром 1 мм [4952].
Выше уже говорилось, что наконечникам
головок сонометра можно придавать самую раз-
нообразную форму. В частности, можно посы-
лать звуковой луч в изделие наклонно и, таким
образом, проверять, например, целость сварных
Фиг. 486. Принцип действия сонометра при установке
его на наибольшую и некоторую среднюю чувстви-
тельность.
швов. Подобное устройство изображено на
фиг. 487. Излучающая и приемная головки распо-
лагаются здесь по обе стороны от испытуемого
шва и все приспособление проводится вдоль
шва, который «просвечивается» лучом V-образ-
ной формы.
Другой пример применения сонометра по-
казан на фиг. 488, где изображено устройство,
предназначенное для проверки цилиндров дви-
гателей внутреннего сгорания.
На фиг. 488а в схематической форме изобра-
жены различные варианты использования соно-
метра, которые можно реализовать при соответ-
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
439
ствующей конструкции сменных головок и их
наконечников. Особое внимание следует обра-
тить на испытание полосовых изделий (например,
часовых пружин) и проводов, изображенное на
схемах 4 и 17. При испытании проводов они при
помощи соответствующих приспособлений под
Ф и г. 487. Звуковые головки к сонометру, предназна-
ченные для испытания сварных швов.
легким нажимом протягиваются мимо располо-
женных вплотную друг к другу излучающей
и приемной головок прибора (см. также работы
Польмана [4953, 4955]).
Для быстрого испытания изделий, имеющих
значительную ширину, например при испыта-
ниях листового железа на раздвоения, можно
применять установку с множеством звуковых
головок, подобную гребешку. Такая установка,
содержащая 10 пар звуковых головок, изобра-
жена на фиг. 489.
Генератор высокой частоты и приемная часть
установки поочередно подключаются ко всем
головкам при помощи быстродействующего ком-
мутатора; выходное напряжение прибора соот-
ветственно поочередно и синхронно с переклю-
чениями головок подключается к отдельным
индикаторам. Излучателями в этом приборе
в зависимости от области применения служат
сменные пьезоэлектрические вибраторы, рабо-
тающие на частотах 1—6 мггц.
Разрешающая способность приборов, рабо-
тающих по методу просвечивания, зависит от
обработки поверхностей испытуемого изделия.
При необработанных и сильно шероховатых
поверхностях связь излучателя и приемника
с изделием может представить известные труд-
ности.
Гомес иОтс [3040, 3042, 3043, 4764] в разра-
ботанном ими приборе, который под названием
«ультрасонель» выпускается фирмой «Ателье де
констрюксион электрик де Шарлеруа» (Шар-
леруа, Бельгия), снабдили звуковые головки
выпуклыми резиновыми мембранами, внутрен-
ний объем которых заполнен жидкостью
(фиг. 490, а). При наложении такой головки на
испытуемое изделие резиновая мембрана изгибает-
ся в соответствии с формой изделия (фиг. 490, б);
это обеспечивает удовлетворительную связь ви-
братора с изделием даже при очень неровных
и необработанных поверхностях. Конечно, и в
этом случае поверхность изделия должна быть
смочена вязкой жидкостью.
Фиг. 488. Звуковые головки к соно-
метру, предназначенные для обнаруже-
ния дефектов в цилиндрах двигателей
внутреннего сгорания.
На фиг. 491 изображены различные конструк-
ции таких головок, отличающиеся главным об-
разом размерами связующих поверхностей. При-
жимая резиновую мембрану к изделию наклонно,
можно менять угол падения звукового луча,
что оказывается особенно необходимым при
испытании изделий с непараллельными поверх-
ностями. О применении описанного бельгий-
ского дефектоскопа для испытания сварных
швов и картонных труб см. работы [3040]
и [3044].
Метод ультразвукового просвечивания при-
обрел важное значение при испытании автомо-
бильных покрышек; такие испытания имеют
своей целью обнаружение раковин и разрывов
Фиг. 488а. Примеры различных применений сонометра.
Испытания: 1—листовых материалов на раздвоения, 2—плакированных листовых материалов на дефекты
соединений, 3—котлов, труб и т. п. на раздвоения и трещины, 4—полосовых и листовых материалов
на ликвации, текстуры и т. п., 5—тянутых изделий на прочность хромового покрытия, 6—внутренней поверх-
ности цилиндров на прочность хромового покрытия, 7—различных профилированных деталей на ошибки
в размерах, 8 — стержней на трещины, разрывы и т. п., 9—турбинных лопаток на трещины, 10- подшипников
на прочность соединения и однородность заливки, 11—котлов и труб на качество сварных швов, 12—свар-
ных листовых конструкций на качество швов, 13—паяных деталей на целость пайки и на трещинь!,
14 —точечной сварки, 15—сварных конструкций рамного типа, 16—изоляторов на трещины и раковины,
17—проводов на трещины и разрывы, 18—рельсов, сваренных автогеном, на целость сварных соединений,
19—Мест спайки проводов на целость спайки, 20—клапанов двигателей на целость, 21—припаянных
покрытий контактов.
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
441
в резине, а также мест, в которых резина отде-
лилась от корда. Первые опыты в этом направле-
нии провел Моррис [1368, 4888] для фирмы
«Гудъир Таир энд Раббер К°» (Акрон, США);
Фиг. 489. Испытание листовых материалов при помо-
щи специальной установки, содержащей 10 пар звуковых
головок.
Слева—сонометр, в центре —коммутирующее устройство.
а	6
Ф и г. 490. Конструкция звуковой голов-
ки с жидкостной подушкой.
Фиг. 492. Ультразвуковая установка для
испытания автомобильных покрышек.
Фиг. 491. Различные типы звуковых головок с жидко-
стными подушками.
Общий вид установки, разработанной Мор-
рисом, изображен на фиг. 492, а отдельные ее
элементы можно видеть на фиг. 493, где она
показана без крышки. В ванне с водой нахо-
дится излучающий вверх излучатель S; над ним
виден кристаллический микрофон Е, вставляе-
мый при испытаниях внутрь покрышки, запол-
няемой водой. Сила прошедшего сквозь1 по-
крышку звука измеряется прибором Л4. Одно-
временно в случае исправной покрышкй заго-
рается зеленая, а в случае неисправной—красная
сигнальные лампы Lx, L2. При вращении ру-
коятки R излучатель и приемник совместно
качаются в стороны, оставаясь перпендикуляр-
ными к поверхностям покрышки, что позволяет
исследовать и ее боковые части. При каждом
положении излучателя и приемника покрышка
поворачивается на один оборот; для этой цели
служат видимые на фиг. 493 ролики. Испытания
проводятся на частоте 40 кгц, которая для
устранения стоячих волн модулируется в не-
больших пределах. Поскольку акустические со-
противления воды и резины близки друг к другу
442
Глава VI. Различные применения ультразвука
(см. гл. V, § 1, п. 2 и 3), заметных отражений
на границе вода—резина не возникает.
На фиг. 494 схематически изображен не-
сколько иной ультразвуковой дефектоскоп для
ство может покачиваться в направлениях, по-
казанных стрелками. Такое устройство позво-
ляет проверить всю покрышку за несколько
оборотов.
Фиг. 493. Внутренний вид ультразву-
ковой установки, показанной на фиг. 492.
испытания автомобильных покрышек, разрабо-
танный Хетфилдом [2975, 4938, 5145] для
фирмы «Дэнлоп Раббер К°» (Бирмингам). Из-
лучатель S расположен внутри покрышки R
и излучает звуковые волны (/=50 кгц) в пределах
угла 120°. Со стороны внешней поверхности
Фиг. 494. Схема испытания
автомобильных покрышек.
покрышки у ее протектора расположены шесть
кристаллических микрофонов /, 2,..., 6, связан-
ные с шестью усилителями и индикаторами. Для
проверки боковых частей покрышек все устрой-
Фиг. 494а. Ультразвуковая установка
для испытания автомобильных покрышек.
Дефектоскоп для проверки автомобильных
покрышек был недавно сконструирован также
фирмой «Леефельд унд К°» (Геппенхайм); эта
установка показана на фиг. 494а. Излучатель
помещается здесь, как и в предыдущей установ-
ке, внутри покрышки; звуковые волны излу-
чаются в покрышку в пределах угла 90°. С внеш-
ней стороны покрышки концентрично с излуча-
телем расположены 10 приемников звука. Соот-
ветствующие 10 усилителей и служащие для
индикации изъянов сигнальные лампы разме-
щены в шкафу, показанном на фиг. 494а внизу.
Прибор работает на частоте 100 кгц, что соот-
ветствует длине волны в резине около 15 мм\
при этом удается обнаруживать изъяны раз-
мером около 10 мм и более. Максимальная ско-
рость перемещения внешней поверхности по-
крышки составляет 25 см/сек\ таким образом,
испытание обычной автопокрышки занимает лишь
несколько минут. Дальнейшие описания анало-
гичных установок можно найти в работах [4546,
4548, 4786, 4888, 5147], .
g 4, Испытание материалов при помощи ультразвука
443
Мейер и Бухман [1352], а позднее Мейер
и Бок [1351] с успехом использовали ультразвук
для обнаружения невидимых трещин в железо-
бетонных балках, которые не удавалось обна-
ружить при помощи рентгеновских лучей.
Излучателем служил магнитострикционный ви-
братор с собственной частотой 22,5 кгц, анало-
гичный по конструкции вибратору, изображен-
ному на фиг. 462; он укреплялся на исследуемой
балке при помощи гипса. В опытах Мейера
и Бухмана приемником служил магнитострик-
ционный вибратор такой же конструкции, укреп-
ляемый при помощи гипса на другом конце
Фиг. 495. Прохождение ультразвука сквозь непо-
врежденную (а) и имеющую поперечные трещины
(б) железобетонные балки.
балки. Применяя частотную модуляцию, можно
было измерять пропускание звука вдоль балки.
В балках с трещинами звук проходил значи-
тельно хуже, чем в балках без трещин.
В опытах Мейера и Бока, напротив, в ис-
следуемой балке тем же излучателем возбужда-
лись продольные колебания, принимаемые кри-
сталлическим микрофоном. Для получения на-
дежного контакта между балкой и микрофоном
поверхность балки покрывалась слоем воска,
на который наносилась масляная пленка. На
фиг. 495 показано распределение звука вдоль
неповрежденной и в нескольких местах трес-
нувшей железобетонных балок. В неповрежден-
ной балке ослабления звука вдоль балки не
наблюдается; в треснувшей же балке, как это
видно с первого взгляда, сила звука в ряде мест
падает скачками. На фиг. 495, б отмечено место-
положение отдельных трещин, специально най-
денное методом растяжения; можно видеть, что
точки особенно резкого падения силы звука
хорошо совпадают с местоположением трещин.
Фиг. 496. Прохождение ультразвука сквозь слой
затвердевающего цемента.
Д—при непосредственной связи излучателя и приемника
с цементом. В—при связи через слой жидкости.
Мейер и Бухман при помощи того же уль-
тразвукового прибора исследовали процесс за-
твердевания цементного раствора. Для этой цели
готовый раствор в виде слоя толщиной 3—4 см
помещался между излучателем и приемником
и сила проходящего сквозь раствор звука из-
мерялась по мере его затвердевания. Ход про-
цесса в логарифмическом масштабе характери-
зуется кривой А на фиг. 496. Реакция начи-
нается приблизительно через 50 мин. и в основ-
ном заканчивается через 300 мин. В этом опыте
исследуется не только сам процесс затвердева-
ния, но и нарастание цемента на поверхностях
излучателя и приемника, которое можно устра-
нить, изолируя как излучатель, так и приемник
от цемента слоями терпентина. В последнем
случае ход того же процесса представляется
кривой В на фиг. 496. Здесь реакция начи-
нается приблизительно через 200 мин. и закан-
чивается через 800 мин. Эти опыты дают хоро-
шую повторяемость и показывают, что уль-
тразвуковые волны вполне пригодны и для таких
целей.
Венцель [4393] недавно провел облучение
бетонных балок различного производства зву-
ковыми импульсами частотой 30 кгц', помимо
определения упругих постоянных бетона, он
444
Глава VI. Различные применения ультразвука
также показал, что таким способом можно
находить разрывы и другие дефекты в бетоне
(об испытании бетона при помощи ультразвука
методом отраженных импульсов см. также ра-
боты Джонса [3158—3160], Лесли и Чизмана
[4836, 4837, 4838], Уайтхерста [5088] и работу
[4544]).
2.	Метод отраженных импульсов
В противоположность описанному выше ме-
тоду просвечивания был предложен и подробно
разработан преимущественно в Англии и США
другой метод испытания материалов, при кото-
ром дефекты в твердых телах обнаруживаются
при помощи ультразвуковых импульсов1).
В принципе этот метод совершенно анало-
гичен описанному в § 3 настоящей главы методу
эхолота, применяемому для обнаружения по-
груженных подводных лодок, для измерения
глубин и т. п. Основное его отличие от примене-
ния эхолота в гидроакустике заключается
в том, что здесь используются более высокие
частоты (1—10 мггц). Основное его преиму-
щество перед методом просвечивания состоит
в том, что и излучатель и приемник при методе
отраженных импульсов располагаются на одной
стороне испытуемого образца, который, следо-
вательно, должен иметь лишь одну более или
менее плоскую поверхность; форма же образца
не играет никакой роли. Кроме того, данный
метод обладает по сравнению с методом про-
свечивания большей чувствительностью. Так,
например, дефект, отражающий лишь 5% зву-
ковой энергии, вполне уверенно обнаруживается
на фоне мешающих импульсов, не превосходя-
щих по величине 1—2%. При испытании по
методу просвечивания такой дефект уменьшил
бы силу прошедшего сквозь него звука до 95%.
Уменьшение силы звука на 5%, конечно, не
удалось бы установить, так как в общем случае
сила прошедшего сквозь образец звука вслед-
ствие неидеальной связи излучателя и приемника
с образцом, образования стоячих волн и других
причин колеблется в пределах нескольких про-
центов.
На фиг. 497 изображен ультразвуковой реф-
лектоскоп, разработанный Файрстоном [602—
605, 2795] и выпускаемый фирмой «Сперри Про-
дакте» (Гобокен, США). Схема прибора пока-
зана на фиг. 498. Короткие импульсы с частотой
г) Указания на возможность применения импульс-
ной методики для ультразвуковой дефектоскопии содер-
жались еще в первых работах Соколова в 1935 г.
[1971].—Прим. ред.
0,5, 1, 2,25 или 5 мггц по гибкому кабелю под-
водятся от генератора G к пьезоэлектрическому
Ф и г. 497. Ультразвуковой рефлектоскоп
Файрстона.
Фиг. 498. Блок-схема ультразвукового рефлектоскопа
Файрстона (а) и вид изображения на экране электрон-
нолучевой трубки (б).
Z—развертка по горизонтали от кипп-реле Z, Пт-развертка по
горизонтали с отметками времени, III—импульс, излучаемый
кристаллом К, IV — излучаемый импульс и импульс, отражен-
ный от противоположной поверхности образца W, V—излу-
чаемый импульс и импульсы, отраженные от поверхности ^об-
разца W и от дефекта F.
кристаллу К. Импульсы, излученные кристал-
лом К, отражаются от поверхности исследуемого
образца W или от имеющегося внутри него
дефекта У7; будучи приняты кристаллом, они
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
445
вновь преобразуются в электрическое напряже-
ние и через усилитель V подаются на пластины
вертикального отклонения электроннолучевой
трубки R. К пластинам горизонтального
отклонения подключено кипп-реле Z, осуще-
ствляющее развертку по времени и одновременно
через синхронизирующее устройство S управ-
ляющее генератором импульсов, работающим
с частотой повторения порядка 60 гц и дающим
импульсы длительностью 1—10 мксек. Подклю-
ченный к пластинам вертикального отклонения
отметчик времени М через равные промежутки
дает отметки времени, масштаб которых можно
регулировать так, чтобы расстояние между со-
седними отметками соответствовало определен-
ной длине пробега звукового луча в испытуемом
образце. Таким образом, можно, не зная ско-
рости распространения звука в образце, подо-
брать масштаб отметок времени так, чтобы между
излученным импульсом и импульсом, отражен-
ным от противоположной поверхности образца,
лежало определенное число отметок времени
(см. фиг. 498, б).
Работу прибора легко понять из фиг. 499,
на которой изображены две осциллограммы,
полученные на первой модели рефлектоскопа
Файрстона. Верхняя осциллограмма получена об-
лучением не имеющего изъянов металлического
тела толщиной 10 см; слева виден излученный
импульс Р и первый отраженный от противопо-
ложной поверхности образца импульс S; в по-
следующих строках осциллограммы видны им-
пульсы, претерпевшие два, три и т. д. отражения;
амплитуда их в силу затухания звука постепенно
убывает. Совершенно иной вид имеет нижняя ос-
циллограмма, характеризующая образец с дефек-
том. Здесь перед импульсом S мы видим меньший
импульс F, обусловленный отражением звука
от дефекта. Подсчитав количество лежащих
между импульсами Р и F отметок времени, мы
можем судить о местоположении дефекта в об-
разце.
При измерениях излучатель слегка прижи-
мается к образцу через каплю масла. Для
испытания образцов цилиндрической формы
можно применять и излучатели соответствующей
формы. Прибор позволяет обнаруживать де-
фекты, удаленные от излучателя на расстояние
до 3 м. Дефекты, лежащие так близко к по-
верхности образца, что отраженный от них
импульс совпадает с излученным (0—2 см),
можно, согласно Файрстону [2793, 2794, 2815],
обнаруживать, помещая между излучателем и
образцом не имеющий дефектов брусок того же
материала и как бы создавая тем самым искус-
ственную линию задержки; для устранения от-
ражения, обусловленного воздушным зазором
между образцом и дополнительным бруском, они
прижимаются друг к другу через слой масла
(см. также работу [2611 ] и ниже в этом пункте).
Фиг. 499. Изображения на экране рефлекто-
скопа Файрстона.
Наверху—при неповрежденном образце, внизу—при
образце с дефектом.
На фиг. 500 изображен аналогичный при-
бор для испытания материалов методом отра-
женных сигналов, выпущенный фирмой «Хьюз энд
сан» (Лондон). Он имеет раздельные пьезоэлек-
трические излучатель и приемник, которые
видны на фиг. 500 на переднем плане. Для об-
лучения образца под косыми углами они снаб-
жены металлическими уголками и связаны между
собой шарниром. В этой форме прибор служит
для определения дефектов, залегающих на глу-
бине 2—15 см. Для больших глубин—до 350 см—
применяются излучатель и приемник, излу-
чающий и соответственно принимающий звук
под прямыми углами, причем они могут быть
приближены друг к другу на расстояние 6 мм.
Излучатель и приемник при помощи кабелей,
446
Г лава VI, Различные применения ультразвука
имеющих в длину около 90 см, связаны с элек-
троннолучевым осциллографом, служащим инди-
катором и одновременно генератором импульсов.
Собственная частота кварцев составляет 2,5 мггц,
С помощью переключателя можно включать
частоты 0,625, 1,25, 2,25 и 2,5 мггц. Только
в последнем случае кварцы работают на соб-
ственной частоте. При этом чувствительность
прибора максимальна, однако здесь сказыва-
ются даже небольшие неровности поверхности
образца, такие, например, как пористость его
материала. На более низких же частотах это
ляет собой переключатель, позволяющий ме-
нять цену делений на шкале (масштаб); прибор
предназначен для испытания стальных изделий
толщиной 5, 25, 75, 250 и 500 см, поэтому одно
деление шкалы в зависимости от положения
переключателя соответствует толщине стального
изделия 1, 5, 15, 50 и 100 см. Две ручки, распо-
ложенные над переключателем, позволяют ре-
гулировать длину излучаемых импульсов и коэф-
фициент усиления в приемной части прибора.
Наконец, последняя ручка служит для коррек-
тировки масштаба при испытании изделий, вы-
Ф и г. 501. Ультразвуковой прибор для испытания
материалов фирмы «Крауткремер».
Фиг. 500. Ультразвуковой прибор для испытания
материалов фирмы «Хьюз энд сан».
менее заметно. На частотах 0,625 и 1,25 мггц
можно облучать материалы, которые на более
высоких частотах оказываются звуконепрони-
цаемыми. Помимо всего прочего, на излучатель
можно также подавать сигнал с непрерывным
спектром частот.
На фиг. 501 изображен первый немецкий
ультразвуковой рефлектоскоп, выпущенный в
1950 г. * фирмой «Крауткремер, Гезелыпафт
фюр Электрофизик» (Кельн). Прибор состоит
из пьезоэлектрического излучателя, связанного
с питающим устройством гибким кабелем. На
передней панели питающего устройства в верх-
нем левом углу расположена электроннолуче-
вая трубка, на которой изображаются звуковые
импульсы, а также ряд органов управления.
Верхняя правая ручка служит для включения
прибора и фокусировки пятна на экране трубки;
следующая ручка служит для установки излу-
чаемого импульса на нулевую отметку поме-
щенной перед экраном трубки шкалы, имеющей
пять делений. Нижняя правая ручка представ-
полненных из материалов, скорость звука в ко-
торых отличается от скорости звука в стали.
Для документации результатов измерений
к прибору прилагается фотокамера (на фиг. 501
показана справа), которая может крепиться
перед экраном трубки и снабжена дистанцион-
ным управлением. Частота ультразвуковых им-
пульсов определяется излучателем (см. [2612]);
обычно собственные частоты головок состав-
ляют 1, 2, 3, 4 и 6 мггц. Частота повторения
импульсов, которая в американских и англий-
ских приборах обычно равна частоте сети, в не-
мецком приборе меняется с изменением масш-
таба. Так, например, при масштабе 5 см частота
повторения составляет 1000 гц. Столь большая
частота повторения позволяет получать на
экране трубки равномерно освещенные, светлые
и неподвижные изображения при всех масшта-
бах.
На фиг. 502 изображен другой немецкий
рефлектоскоп фирмы «Сименс-Райнигер Верке»
(Эрланген). Этот прибор может работать на ча-
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
447
стотах 0,5, 1, 2,5 и 5 мггц. Соответствующая
частота устанавливается при помощи переклю-
чателя, расположенного в нижнем левом углу
передней панели. Правая нижняя ручка служит
для регулировки усиления приемной части при-
бора. Ручки, расположенные в центре, служат
для установки ширины импульсов и смещения
их на экране трубки по горизонтали. Ручки,
расположенные несколько выше по сторонам,
предназначены для регулировки высоты импуль-
сов и установки отметок времени. Последние
имеют вид небольших прямоугольных импуль-
сов и делят ось абсцисс на экране трубки на
равные отрезки, соответствующие интервалам
в 2, 5, 15, 50 и 150 мксек. Слева от трубки рас-
положены ручки, регулирующие яркость и фо-
кусировку пятна на экране, а справа—ручки,
позволяющие установить любой желаемый диа-
пазон измерений от 9 до 870 см в стали. Этот
прибор, так же как и описанный выше, может
Фиг. 502. Ультразвуковой рефлектоскоп фирмы
«Сименс-Райнигер Верке».
комплектоваться с раздельными излучающей
и приемной головками, что позволяет исполь-
зовать его и при испытаниях методом просвечи-
вания.
На фиг. 503 в качестве примера изображена
рефлектограмма, полученная при испытаниях
.дефектной стальной оси длиной 300 мм и диа-
метром 60 мм. Здесь А—излучаемый импульс,
В—импульс, отраженный от противоположного
конца оси, и F—импульс, отраженный от де-
фектной точки оси, отстоящей от правого конца
приблизительно на 50 мм1).
*) На фиг. 503, а также на фиг. 505 и |99 приведены
негативы изображений на экранах трубок*
Аналогичные рефлектоскопы выпускаются
фирмами «Дойтч унд Браншайд» (Вупперталь),
«Леефельд унд К°» (Геппенгайм) и «Сосьетэ
де Конденсасьон э д’Апликасьон Меканик»
Фиг. 503. Рефлектограмма
стальной оси длиной 300 мм
и диаметром 60 мм, имеющей
дефект.
(Париж). Сообщения о советских импульсных
ультразвуковых дефектоскопах содержатся в ра-
ботах Соколова [4131, 4133]. Соображения
о конструировании ультразвуковых импульсных
приборов приводит Шмаух [4997].
При работе с ультразвуковыми рефлекто-
скопами следует иметь в виду некоторые об-
стоятельства, на которых мы сейчас кратко
остановимся. Оптимальная частота ультразвука
определяется, в первую очередь, кристалли-
ческой структурой испытываемого изделия. Как
мы видели в гл. V, § 2, ультразвуковые волны
высокой частоты, т. е. малой длины волны,
в материалах с крупной кристаллической ре-
шеткой претерпевают очень сильное рассеяние.
Поэтому они способны проникать в материал
лишь на небольшую глубину и, кроме того,
отражения от границ зерен материала создают
на экране трубки значительный шумовой фон,
на котором импульсы, отраженные от поверх-
ностей изделия и дефектов в нем, выделяются
лишь незначительно (см. также § 8, п. 2 на-
стоящей главы). Поэтому начинать испытания
всегда следует на возможно более низкой ча-
стоте, особенно если испытываемый образец
имеет значительную толщину.
В табл. 93 приведены для различных ма-
териалов и заданных частот наибольшие зна-
чения толщины материала, при которых еще
можно проводить испытания при помощи
рефлектоскопов; эта таблица составлена по
данным Кэрлина [2230]. При хорошо об-
работанной поверхности и мелкозернистом ма-
териале на частоте 2 мггц удается перекрыть
толщину 8 м. Особенно неудачными оказываются
соотношения для чугуна. Согласно исследова-
ниям Зеемана [5012], акустические свойства
448
Глава VI. Различные применения ультразвука
Таблица 93
НАИБОЛЬШИЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОЛЩИНЫ МАТЕРИАЛА,
ПРИ КОТОРЫХ НА ЗАДАННЫХ ЧАСТОТАХ ЕЩЕ МОЖНО
ПРОВОДИТЬ ИСПЫТАНИЯ ПРИ ПОМОЩИ
РЕФЛЕКТОСКОПОВ
(по Кэрлину)
Материал	Толщина материала (м) йри частоте		
	1 мггц	2,25 мггц |	5 мггц
Сталь			
слитки 		0,7—1,2	0,3—0,7	0,3
болванки и заготовки	1,8—2,4	0,9—1,2	0,3—0,6
прокат 		7—8	3—8	1,5—2,5
холоднотянутая . . .	7—8	5—6	2—3
поковки 		7—8	7—8	7—8
Стальное литье			
с малым содержанием			
углерода 		5—6	3—5	2—3
со средним содержа- нием углерода . . с большим содержа-	4—6	2—3	1,5—2,5
нием углерода . .	4—5	2—3	1—2
легированное литье Чугун	5—6	4—5	2—3
серый	 ковкий чугун и поко-	0,2—0,3	0,05—0,1	0—0,05
вочное железо . .	2—3	1—1,5	0,15—0,3
Алюминий			
литье 		4—5	2,5—3	2,5—3
фасонно-прокатанный			
или i обработанный	7—8	7—8	7—8
Медь обработанная . . . Латунь и бронза	0—0,3		
мелкозернистое литье	0—0,5		
обработанная .... Никель	0,3—1		
литье 		0,3—1	0,3—0,6	0,15—0,3
обработанный ....	2,5—3	1,5—2,5	1—1,5
Олово		0,05		
чугуна зависят от количества и формы вкрап-
лений графита. С увеличением содержания гра-
фита и укрупнением его . зерен акустическая
прозрачность чугуна падает и одновременно
несколько уменьшается скорость звука в нем.
Поэтому при акустических испытаниях чугун-
ных изделий следует применять возможно более
низкие частоты и для укорочения пути звуковых
волн по возможности работать методом про-
свечивания с раздельными излучающей и прием-
ной головками.
Преимуществом, высоких частот является воз-
можность более острой фокусировки звукового
луча и как следствие—большая чувствитель-
ность к небольшим изъянам в испытуемом из-
делии. В табл. 94 приведены значения половины
угла раскрытия 6, которые можно обеспечить
на различных частотах в стали (с=5850 м!сек}
при диаметре излучающей поверхности D;
расчет производился по формуле sin 0=1,22 X/D
(см. п. 1 настоящего параграфа). Следует, од-
нако, иметь в виду, что приведенные в таблице
цифры справедливы лишь при расстояниях от
излучателя, превышающих /0; на более близких
расстояниях зависимости оказываются несколько
сложнее. В первом приближении можно счи-
тать, что в непосредственной близости от излу-
чателя звуковая энергия распространяется в
цилиндре, диаметр которого равен диаметру
излучателя. Длина этого цилиндра /0 прибли-
женно может быть рассчитана по формуле
/0	£>2/4Х; соответствующие значения /0 при-
ведены в табл. 94.
Таблица 94
ПОЛОВИНА УГЛА РАСКРЫТИЯ 0 И ПРОТЯЖЕННОСТЬ
БЛИЖНЕЙ ЗОНЫ 10 для РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТ f
И ДИАМЕТРОВ ИЗЛУЧАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ D
ПРИ ИЗЛУЧЕНИИ В СТАЛЬ
(по Лутшу)
f, мггц	X, мм	D, мм	0, град.	?о, мм
5	1,17	24	3,4	123
5	1,17	12	6,8	31
2,5	2,34	24	6,8	61
2,5	2,34	12	13,8	15
1	5,85	48	8,5	99
1	5,85	24	17,0	23
0,5	11,7	48	17,3	50
Излучатели с большим углом раскрытия
имеют то преимущество, что они позволяют об-
наруживать дефекты, расположенные сбоку и
скрытые различными выступами, выточками
и т. п. (см., например, фиг. 504).
Как мы уже указывали в гл. V, § 1, п. 3, при
просвечивании длинных предметов с гладкими
боковыми поверхностями звуковая волна, падаю-
щая на боковую поверхность под большим углом,
может породить сдвиговую волну, отражающую-
ся под углом, не равным углу падения, а мень-
шим. Эта сдвиговая волна пересекает изделие
и отражается от противоположной поверхности
под разными углами частично в виде продоль-
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
449
ной, а частично в виде сдвиговой волны (см.
сриг. 429). Поскольку, во-первых, часть этих волн
проходит более длинный путь, и, во-вторых,
скорость сдвиговых волн меньше, чем продоль-
ных, постольку эти волны проявляются в виде
серии дополнительных эхо-сигналов, следующих
за основным, отраженным от противоположной
излучателю поверхности изделия.
Ф и г. 504. Испытание проточен-
ной оси при помощи излучателя,
работающего на низкой частоте
и дающего звуковой луч с боль-
шим углом раскрытия.
Примером может служить рефлектограмма,
показанная на фиг. 505; она получена просвечи-
ванием стальной оси длиной 300 мм и диаметром
60 мм на частоте 2,5 мггц. Эхо-сигналы R2
и 7?3 соответствуют одно-, двух- и трехкратному
Фиг. 505. Рефлектограмма
стальной оси, полученная
при неправильной установке
развертки рефлектоскопа.
За каждым эхо-сигналом, отра-
женным от конца оси, следует
серия эхо-сигналов, обусловлен-
ных поперечными волнами.
пробегу всей оси и нормальному отражению от
противоположного конца. За этими основными
эхо-сигналами на равных расстояниях следуют
последовательности дополнительных эхо-сигна-
лов. Чтобы устранить мешающее действие таких
дополнительных эхо-сигналов, целесообразно
развертку на экране рефлектоскопа настраивать
так, чтобы первый основной эхо-сигнал прихо-
дился на правый край рефлектограммы. С дру-
гой стороны, дополнительные эхо-сигналы мож-
но использовать для определения упругих пос-
29 л. Вергман
тоянных материала, из которого выполнено ис-
пытуемое изделие (см. гл. V, § 1, п. 3).
Особое внимание следует уделять вопросу
о связи излучателя с испытуемым изделием. При
гладких поверхностях в качестве связующей
жидкости можно применять жидкое машинное
масло; при шероховатых поверхностях целесо-
образнее использовать более вязкие масла и даже
глицерин. Для особенно грубых поверхностей
(слитки, необработанный фарфор) следует при-
менять специальную связующую пасту, выпускае-
мую фирмами-изготовителями рефлектоскопов.
При массовых испытаниях в некоторых случаях
в качестве связующей жидкости можно приме-
нять и воду, добавляя к ней специальные примеси
для уменьшения поверхностного натяжения. Кэр-
лин [2612] и Эрвин [2755] для обеспечения рав-
номерного прижатия к изделию применяют из-
лучатели со специальными пружинами (см.
фиг. 119).
Согласно Файрстону [2793], переход зву-
ковых волн из излучателя в изделие можно за-
метно улучшить, прокладывая между излучате-
лем и изделием тонкую металлическую фольгу
(лучше всего из олова), покрытую с обеих сторон
пленкой масла. Оптимальная толщина фольги
зависит от частоты ультразвука и вида поверх-
ности изделия. О характере этой зависимости
можно судить по кривым, изображенным на фиг.
506 и построенным по измерениям Лутша [3454];
по оси абсцисс здесь отложена толщина оловянной
фольги, а по оси ординат—амплитуда эхо-сигна-
лов на экране рефлектоскопа, полученных при
облучении стальных изделий в неизменных усло-
виях. Чувствительность приемной части прибора
при работе с каждой из поверхностей подбиралась
так, чтобы максимальные амплитуды эхо-сигна-
лов во всех случаях были равны друг другу. Из
фиг. 506 видно, что толщина фольги особенно
критична на высоких частотах и при грубых по-
верхностях изделия и что при правильном выборе
толщины фольги имеет место весьма ощутимое
улучшение.
Применение такой оловянной фольги особенно
важно в тех случаях, когда по условиям измере-
ний между излучателем и изделием должно нахо-
диться вспомогательное тело, образующее искус-
ственную линию задержки (см. выше в этом пунк-
те).
Файрстон [2793, 2796] показал, что при по-
мощи рефлектоскопа можно обнаруживать и изъ-
яны, расположенные у поверхностей тонких пла-
стинообразных изделий; для этого нужно посы-
лать звуковые волны в изделие под тупым углом
к поверхности и принимать их под таким же углом
450
Г лава VI. Различные применения ультразвука
(см. также [2610]). В гл. V, § 1, п. 1 мы на при-
мере фиг. 377 доказали, что при наклонном па-
дении продольных волн из среды 1 в среду 2
с большей скоростью звука может иметь место
такой случай, когда, начиная с некоторого угла
избежать которого нельзя, сводит указанное
преимущество на нет.
В своем первом устройстве Файрстон исполь-
зовал преломление на границе ртуть—металл;
для этой цели он установил кварц в небольшом,
Фиг. 506. Зависимость амплитуды
эхо-сигнала от толщины оловянной
фольги, проложенной между излуча-
телем и испытуемым образцом.
падения, продольная волна на границе между
средами претерпевает полное отражение и в среде
2 возбуждается только сдвиговая волна.
Именно эти сдвиговые волны используются
в рефлектоскопах, снабженных так называемыми
угловыми головками; внешний вид одной из та-
ких головок изображен на фиг. 507, а разрез—
на фиг. 508. Собственно кварц Q соединен с вы-
полненной из плексигласа призмой Р, прижи-
маемой при испытаниях к изделию. К прибору
Крауткремера, например, придаются угловые
головки, обеспечивающие в стали излучение под
углами а, равными 35, 45, 60, 70 и 80°. Призмы
угловых головок можно выполнять не только
из плексигласа, но и из свинца, который теоре-
тически благодаря более высокому акустическо-
му сопротивлению рс обеспечивает лучший пере-
ход звуковой энергии в испытываемое изделие.
На практике, однако, применение слоя масла,
Фиг. 507. Угловая головка к реф-
лектоскопу фирмы «Крауткремер».
заполненном ртутью сосуде на шарнире. Своей
открытой частью сосуд прижимался к испыты-
ваемому изделию. Такая конструкция, облада-
ющая весьма высокой чувствительностью, при-
годна, конечно, только для лабораторных иссле-
дований; на практике ее нельзя применять хотя
бы из-за ядовитости ртути.
Описания головок с регулируемым углом па-
дения звуковых волн можно найти в двух патент-
ных заявках Меша [4879] и Уебба [5083]. В ^кон-
струкции Меша между кварцем и изделием по-
мещаются два клина из плексигласа. Изменение
угла падения достигается вращением клиньев
друг относительно друга. Конструкция Уебба
Фиг. 508. Принцип действия угло-
вой головки.
показана в разрезе на фиг. 509. Кварц Q излу-
чает звуковые волны в плексигласовую деталь
Рх; при вращении кварца Q вокруг точки А де-
таль своей внешней цилиндрической поверх-
ностью перемещается по вогнутой цилиндриче-
ской поверхности детали Р2> также выполненной
из плексигласа.
£ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
451
Важно, что при этих экспериментах наклон
кварца подбирается таким, чтобы в испытываемом
изделии возбуждались только сдвиговые, или
поперечные, волны. На фиг. 510 показано, как
такие волны многократно отражаются от поверх-
ностей тонкой пластинки. Если в пластинке имеет-
ся трещина Л, раздвоение D или дефектный сва-
рочный шов F, то в этих точках сдвиговые волны
Фиг. 509. Звуковая головка
с регулируемым углом облучения.
частично или полностью отражаются обратно,
и на экране рефлектоскопа мы видим отраженный
импульс. Определяя по положению такого отра-
женного импульса место повреждения, следует
иметь в виду, что скорость сдвиговых волн ct
меньше, чем скорость продольных волн cL, на
которые обычно настраивается рефлектоскоп.
Для большинства твердых тел cJcL^ 1//3=0,58.
Чтобы проследить путь сдвиговых волн в испы-
тываемой пластинке, нужно знать расстояние
р от излучателя до точки первого отражения.
Его можно определить исходя из толщины
пластинки d и угла падения звуковых волн а:
p=2d tga (см. фиг. 508). Множитель 2 tg а, на ко-
торый нужно умножить толщину пластинки,
обычно гравируется на звуковой головке. Поми-
мо величины р, полезно знать также и длину

D
Фиг. 510. Применение угловой головки
для испытания листовых материалов на
раздвоения и прочность сварных швов.
пути, который пробегает в пластинке звуковая
волна; ее можно найти по формуле s=d/cosa.
Метод возбуждения сдвиговых волн при на-
клонном падении звукового луча особенно ценен
для исследования сварных швов. Чтобы надежно
проверить все точки шва, следует перемещать
головку вдоль шва, двигая ее зигзагами и од-
новременно несколько поворачивая относительно*
вертикальной оси (фиг. 511); при этом достигает-
ся по возможности нормальное падение звуковых
волн на дефект, если таковой имеется. В тех слу-
чаях, когда высота шва велика по сравнении?
с толщиной изделия, целесообразно несколько
спиливать шов, так как возвышающийся * шов
может обусловить отражения, которые замаски-
руют дефект.
Файрстон [2793, 2796] показал, что испыта-
ния изделий при помощи рефлектоскопов можно
производить, используя и поверхностные волны
(волны Релея, см. гл. V, § 1). Такие волны воз-
буждаются, например, кварцами, подобными
изображенному на фиг. 75,6, и распространяют-
ся только в непосредственной близости от поверх-
ности изделия, поэтому они особенно пригодны
для обнаружения поверхностных трещин и де-
фектов, а также для проверки на однородность
очень тонких листов. Поверхностные волны
распространяются и вдоль кривых поверхно-
стей, но отражаются на острых углах и краях.
Они также претерпевают дисперсию, которая
зависит от частоты и толщины изделия. Поэтому
следует обращать внимание на различие между
фазовой и групповой скоростями поверхност-
ных волн; длина волны определяется фазовой
скоростью, а расстояние до отраженного импуль-
са—групповой.
Файрстон и Фредерик [606] для измерения
групповой скорости поверхностных волн раз-
работали специальный интерферометр, в ко-
тором от рефлектоскопа одновременно возбуж-
даются поверхностная звуковая волна в испы-
туемом изделии и продольная волна в ртутной
линии задержки переменной длины. На экране
рефлектоскопа наблюдаются импульсы, отра-
женные как в изделии, так и в линии задержки,
и длина последней регулируется до полного сов-
мещения обоих отраженных импульсов.
До сих пор мы говорили только об испытаниях
изделий с плоскими поверхностями. Однако ника-
29*
452
Г лава VI. Различные применения ультразвука
ких трудностей не представляет и испытание
изделий с поверхностями, имеющими постоян-
ный радиус кривизны,—круглых стержней, труб
и т. п. Если радиус кривизны поверхности из-
делия превосходит 200 мм, то при нормальном
падении звуковых волн испытания можно про-
изводить, используя обычные плоские кварцы;
лри проверке на продольные трещины плоские
Фиг. 512. Угловая головка для
испытания труб.
кварцы, правда с некоторым уменьшением чув-
ствительности, можно применять при радиусах
кривизны до 40 мм. При еще более тонких круг-
лых изделиях между кварцем и изделием при-
ходится прокладывать специальную согласую-
щую деталь, которую лучше всего выполнять
из плексигласа. Работая с угловыми головками,
такой согласующей деталью приходится поль-
зоваться во всех случаях.
Фиг. 513. Угловая головка с дву-
мя кварцами для испытания труб.
На-фиг. 512 показано испытание стенки трубы
при помощи сдвиговых волн. Волны, обежавшие
по стенке трубы полный круг, падают на излу-
чатель под таким углом, что не вызывают никаких
показаний на индикаторе рефлектоскопа. Дру-
гими словами, отраженного от конца изделия
эхо-сигнала здесь не возникает, поэтому отпа-
дает возможность проверки контакта между излу-
чателем и изделием. Этот недостаток можно устра-
нить, например, при помощи головки с двумя
кварцами (фиг. 513). Волна, обежавшая вокруг
трубы, создает эхо-сигнал на другом кварце;
при этом всякий дефект приводит к появлению
на экране рефлектоскопа двух импульсов и место-
положение дефекта находится по их относитель-
ному расположению. Таким методом можно бы-
стро проверять стальные баллоны [4814].
Согласно новым исследованиям Мартина и
Вернера [4861], посылая звуковые волны
в испытываемое изделие наклонно, можно про-
верять укрепленные своими наружными концами
оси электровозов и товарных вагонов, которые
невозможно облучать с торцевой поверхности.
Выше уже неоднократно говорилось, что
при испытании изделий импульсным методом
можно обнаруживать дефекты, расположенные
лишь на некотором удалении от излучателя.
Если дефект расположен столь близко к излуча-
телю, что время пробега звуковой волны до
него и обратно меньше длительности импульса,
то на экране отраженный импульс наклады-
вается на излучаемый, а излучатель не успевает
переключиться в режим приема. На это переклю-
чение требуется время порядка 10“6 сек. Сле-
дует также учесть, что известное время требует-
ся для восстановления чувствительности усили-
теля в приемной части прибора. Все это при-
водит к тому, что, например, в железе можно
обнаруживать изъяны, удаленные от излучателя
не менее чем на 7 жж. Включение между излу-
чателем и приемником линии задержки, о чем
мы говорили выше, увеличивает время пробега
звуковой волны до дефекта и обратно; однако
при этом на границе между линией задержки
и изделием возникают отражения, затрудняющие
работу оператора.
Для испытания на раздвоения листов, тол-
щина которых меньше 7—10 жж, удобно приме-
нять метод многократных отражений. При этом
рефлектоскоп настраивают на измерение сильно
удаленных изъянов (медленная развертка) и
наблюдают последовательность равноотстоящих
друг от друга эхо-сигналов, обусловленных мно-
гократным отражением звуковых волн от излу-
чателя и противоположной поверхности листа.
Такие эхо-сигналы повторяются до тех пор,
пока вся энергия волны не будет поглощена или
рассеяна. Например, если толщина листа соста-
вляет 4 жж, то на расстоянии, соответствующем
4 жж, возникает невидимый эхо-сигнал, а далее
на расстояниях, соответствующих 8, 12, 16 жж,
возникают эхо-сигналы, видимые на экране.
Раздвоение листа приводит к сокращению рас-
стояний между видимыми многократными эхо-
сигналами. Таким же способом можно прове-
рять соединение с листовыми изделиями эмале-
вых и плакирующих покрытий и т. п. Например,
если облучать листовое изделие через слой эмали,'
то возникают многократные эхо-сигналы, рас-
стояния между которыми соответствуют тол-
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
453
щине изделия и слоя эмали. При нарушении сое-
динения между эмалью и металлом эти много-
кратные эхо-сигналы исчезают.
Приведенные данные говорят о том, что
ультразвуковая дефектоскопия играет теперь
весьма важную роль. Благодаря компактности
ультразвуковых рефлектоскопов с их помощью
можно проверять самые различные детали и из-
делия; тяжелые поковки [1947, 2788, 3320, 3821,
ось от дефектной и в этом случае (см. также
[3Q30, 3904]).
Важное значение рефлектоскопы приобрели
при испытании высоковольтных изоляторов и
других керамических изделий на трещины и внут-
ренние раковины [2411, 2873, 3850, 4113, 4678].
Ультразвук применялся и для проверки бетона
на трещины и разрывы [3158—3160, . 4544,>
4836, 4838, 5088, 5160]. Более подробные сведе-
в
Фиг. 514. Испытание вагонной оси на поперечные трещины при помощи ультразвука.
3970а, 4121, 4634, 4665, 4668, 4746, 4902], литые
железные трубы и болванки [531, 2413, 2866,
4121, 4595, 5162], бронзовое литье [4949], алю-
миниевые блоки [1992, 4169, 5031], баллоны
для сжатого газа [413, 4814, 5013, 5014], роторы
генераторов [3320, 4770, 4791], маховики, оси
и лопатки газовых турбин [4561], а также раз-
личные другие детали [4895]. Так, например,
при помощи ультразвука можно проверять ва-
гонные, паровозные, автомобильные и т. п. оси
на наличие в них столь опасных поперечных тре-
щин и тем самым осуществлять текущее наблюде-
ние за такими осями [1947, 2220, 3491, 4684,
4744, 4861, 5139]; при этом нет никакой необ-
ходимости вынимать испытываемую ось. В каче-
стве примера на фиг. 514 показано, как про-
изводится испытание вагонной оси. В случае
неповрежденной оси мы получаем картину, изо-
браженную нафиг. 514,6; ось же с изъяном дает
картину, представленную на фиг. 514,в. При
таких испытаниях следует лишь иметь в виду,
что обнаружение трещины наталкивается на
трудности, если в нее проникло масло. Однако
опытный оператор может отличить исправную
ния об испытании ультразвуком сварных швов,
котлов и трубопроводов можно найти в работах
[298, 299, 507, 2607, 3102, 3309, 3320, 3820,
4114, 4323, 4547, 4550, 4554, 4632, 4661, 4733,
4809, 4912, 5031, 5114, 5133, 5146]. Испыта-
ние паропроводов и трубопроводов высокого
давления освещено в работах [3590, 4559,
4618].
Дальнейшие подробности об ультразвуковой
дефектоскопии и ее применениях см. в работах
[112, 275, 378, 411—413, 447, 456, 497, 509,
1301,	1410,	1773,	1919,	1960, 2093, 2340, 2413—
2418,	2671,	2691,	2745,	2752, 2814, 2966,	2933,
3419,	3454,	3637,	3877,	3906—3908, 3910,	4107,
4156,	4157,	4189,	4321,	4425, 4593, 4692,	4705,
4747, 4764, 4810,4812,4815,4889, 5124,5137], а'
также в патентах[2609, 2672, 2674, 2675, 2746]..
3.	Резонансный метод
Как известно, всякая механическая система,
например стержень или пластинка, может быть
возбуждена на основной частоте и на последова-
тельности высших гармонических составляющих.,
454
Глава VI. Различные применения ультразвука
Тац, например, резонанс пластинки имеет место
тогда, когда толщина ее d и длина волны воз-
буждаемого колебания в материале пластинки к
или частота его f удовлетворяют соотношению
d = =	(338)
где cL—скорость распространения продольных
звуковых волн в материале пластинки, a k—по-
рядок возбуждаемых собственных колебаний.
Ф п г. 515. Ультразвуковой измеритель толщины
Эрвина и Рассвейлера.
Если, согласно выражению (298), выразить ско-
рость звука через модуль упругости Е и коэф-
фициент поперечного сжатия а, то выражение
(338) примет вид
d = Ж VТ (1 + о)(1-2а) •	(339)
Таким образом, зная скорость звука в данном
образце, cL или его упругие постоянные, можно,
измерив резонансную частоту, найти толщину
образца [2990].
На фиг. 515 показан прибор, построенный для
этой цели Эрвиным и Рассвейлером [562—565,
2753, 2754, 2756, 3834]; они назвали этот при-
бор «сонигейдж»1). Пьезоэлектрический излуча-
3)	Аналогичный прибор выпускается фирмой «Фото-
кон Ризерч Продакте» (Пасадена, Калифорния) под
названием «метроскоп» [4414].
тель возбуждается на частоте, изменяющейся
в пределах октавы от 1,3 до 2,6 мггц; измене-
ние частоты достигается за счет изменения ем-
кости колебательного контура, конденсатор ко-
торого вращается от мотора. При каждом оборо-
те конденсатора пятно на
экране электроннолучевой
трубки один раз пробегает
слева направо. Если излу-
чатель через масляную
пленку прижат к измеряе-
мому образцу, то в момент
резонанса между излучае-
мой частотой и собствен-
ными колебаниями образца
по толщине анодный ток
лампового генератора за-
метно возрастает, что вы-
зывает отклонение пятна
Фиг. 516. Изобра-
жение на экране
ультразвукового из-
мерителя толщины.
на трубке по вертикали.
Если скорость звука в материале образца
известна, то можно непосредственно отсчитать
толщину образца, поместив перед экраном труб-
ки соответствующую шкалу (фиг. 516).
Поясним сказанное числовым примером. Соб-
ственная частота колебаний по толщине для
стальной пластинки (с=5810 м/сек) толщиной
1,6 мм составляет, согласно выражению (338),
1,81 мггц. При изменении частоты от 1,3 до2,6д«гг^
импульс на экране трубки будет возникать вся-
кий раз, когда частота колебаний окажется рав-
ной 1,8 мггц. В соответствующей точке шкалы
мы прочтем: 1,6 мм. Имея в приборе 4 диапазона,
каждый из которых перекрывает октаву, можно
измерять толщину до 6,3 мм. Само собой разу-
меется, что для каждого материала в соответ-
ствии со скоростью звука в нем должна быть
предусмотрена отдельная шкала; в противном
случае толщину приходится определять по соот-
ветствующей таблице.
При измерении образцов большей толщины
(до 100 мм), возбудить которые на основной
частоте не удается, на экране трубки возникает
одновременно несколько импульсов, соответ-
ствующих отдельным колебаниям высших поряд-
ков. На фиг. 517 показаны 8 импульсов, харак-
теризующих первые восемь колебаний высших
порядков в стальном образце, толщина которого
равна 6 см. На экране осциллографа при исполь-
зовании определенного диапазона частот, скажем
2,5—5 мггц, видны в этом случае три зубца, кото-
рым, согласно шкале, соответствуют толщины
1,2, 1,5 и 2 см. Если перейти на следующий диа-
пазон в сторону низких частот (1,6—2,3 мггц), то
мы увидим на экране лишь один импульс, соот-
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
455
ветствующий толщине 3 см (на фиг. 517 показано
пунктиром). По этим данным легко определить
истинную толщину образца d. Обозначим через
Фиг. 517. Импульсы на экране ультразвукового изме-
рителя толщины при большой толщине образца.
7? и г два значения толщины, отсчитанные по шка-
ле на экране, между которыми имеются п про-
межутков. Тогда
Обращаясь к приведенному выше примеру,
получаем
1,2-1,5 а	.	2-1,2-2
—гъ — 6 см,	или а= 9 . -9 = о см.
1, и—1,2	2 — 1,2
Брансон [363, 2536, 2537] предложил пере-
носный ультразвуковой измеритель толщины,
работающий на том же принципе. В этом приборе,
называемом «аудигейдж»1) (фиг. 518), в качестве
индикатора для определения точек резонанса
вместо электроннолучевой трубки используется
головной телефон, в котором при изменении ча-
стоты в момент резонанса по толщине появляется
низкий тон. Для этой цели колебания высокой
частоты модулируются в приборе звуковой ча-
стотой. Изменение высокой частоты производит-
ся вручную при помощи переменного конден-
сатора, по шкале которого отсчитываются ре-
зонансные частоты. Искомая толщина образца
находится в градуировочной таблице, соответ-
ствующей данному материалу. Подробная схе-
ма этого прибора, обеспечивающего точность
измерений порядка 2—3%, приведена в работе
[2537]; примеры применения ультразвукового
измерителя толщины приводит Эванс [2759,
2760] (см. также [3459, 4570, 4612, 5097]).
Хетфилд [4748] предложил простой способ
измерения при помощи ультразвука толщины
резиновых слоев толщиной 5—20 мм, доступ
,11)' Прибор выпускается фирмой «Брансон Инстру-
менте» (Стамфорд, Коннектикут).
к которым возможен только с одной стороны.
Составной кварцево-стальной излучатель посы-
лает в ^измеряемый резиновый слой импульсы
частотой 50 кгц\ непосредственно рядом с этим
излучателем помещается второй аналогичный
вибратор, работающий приемником. Излучае-
мый и принимаемый импульсы подаются на гори-
зонтальные и вертикальные пластины электронно-
лучевой трубки, и о толщине резинового слоя
судят по форме фигур'7Лиссажу. Точность этого
очень простого устройства при измерении тол-
щины резиновых слоев толщиной 5—20 мм со-
ставляет 1%.
Описанные приборы пригодны не только для
измерения толщины всевозможных полых дета-
лей, доступ к которым возможен лишь с одной
Ф и г. 518. Ультразвуковой измеритель толщины
Брансона.
стороны, как, например, труб, цистерн, паровых
котлов, баллонов для сжатого газа, цилиндров
двигателей внутреннего сгорания [2019], кор-
пусов судов и т. п., и не только для определения
степени заполнения жидкостью резервуаров, но
и для обнаружения дефектов в различных образ-
цах. Особенно они удобны для обнаружения раз-
двоений в листовом железе, так как в этих слу-
чаях прибор показывает толщину образца от
внешней поверхности до дефекта.
Так, например, фирма «Брансон Инструменте»
разработала простой прибор для испытания же-
лезнодорожных рельсов на трещины, разрывы
456
Глава VI. Различные применения ультразвука
и т. п. Внешний вид излучателя этого прибора
изображен на фиг. 519; излучатель укреплен на
штанге, и обходчик катит его перед собой по
испытываемому рельсу. Излучающий кварц, ра-
чай В) или отверстие для болта (случай £)),
то частота звукового сигнала понижается. При
наклонно ориентированной трещине (случай С)
звуковые волны не отражаются обратно к кварцу
Ф и г. 519. Прибор для испы-
тания железнодорожных рель-
сов.
ботающий на частоте в несколько мегагерц, за-
щищен от повреждений наклеенной на него квар-
цевой пластинкой. При медленном периодиче-
ском изменения частоты излучаемых кварцем
сигналов удается добиться того, что за счет ин-
терференции между излучаемым и принимае-
мым сигналами возникает тон звуковой частоты,
высота которого зависит от пути, пробегаемого
Фиг. 520. Принцип действия прибора для
испытания железнодорожных рельсов.
звуковыми волнами в металле. Например, если
звуковая волна пробегает всю толщину рельса
(случай А на фиг. 520), то в телефоне слышен
слегка воющий тон частоту около 1000 гц\ если
же звуковые волны встречают на своем пути
горизонтально ориентированную трещину (слу-
Фиг. 521. Ультразвуковой из-
меритель толщины фирмы «Хьюз
энд сан».
и слышимый тон исчезает: в телефоне слышен
только слабый шум, создаваемый мотором,
осуществляющим частотную модуляцию. Такой
метод позволяет легко обнаруживать трещины
в рельсах, особенно на сильно нагруженных
стыках, где рельсы закрыты накладками и уви-
деть трещину нельзя (см. также [5139] и работу
Мартина и Вернера [4861]).
Можно, конечно, и наоборот, для измерения
толщины образцов применять описанные в пре-
дыдущем пункте импульсные приборы. С этой
целью в приборе Файрстона предусмотрен пере-
менный конденсатор (см. фиг. 497), позволяющий
для настройки в резонанс с колебаниями по тол-
щине вручную изменять частоту излучаемых
звуковых волн. Этот вопрос с различных точек
зрения рассмотрен в работе Батлера и Вернона
Фирма «Хьюз энд сан» (Лондон) выпускает
к своему импульсному прибору приставку, пред-
назначенную для измерения толщин (фиг. 521).
Она состоит из вертикальной, заполненной мас-
лом трубки, на дне которой находится излучаю-
щий кварц; второй такой же кварц может при
помощи реечной передачи перемещаться в вер-
тикальном направлении вдоль трубки. Оба квар-
§ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
457
ца включаются параллельно с излучающим и при-
емным кварцами изображенного на фиг. 500 при-
бора. В то время как в измеряемом образце зву-
ковая волна распространяется от излучающего
кварца к противоположной поверхности образца
и обратно к приемнику, в трубке от нижнего
кварца к верхнему также бежит звуковая волна.
б
Фиг. 522. Осциллограммы, полученные при по-
мощи приставки к рефлектоскопу, предназначенной
для измерения толщины.
а — последовательность многократных эхо-сигналов в сталь-
ной пластине толщиной 30 мм, полученная при выклю-
ченной приставке, б—приставка включена, но звуковая
головка отнята от образца, в—звуковая головка приложена
к образцу, но приставка не настроена в резонанс, г—пра-
вильная настройка приставки при приложенной к образцу
головке.
При этом на экране электроннолучевой трубки
видны два импульса, которые перемещением верх-
него кварца в трубке приставки совмещаются друг
с другом. По расстоянию между кварцами в труб-
ке приставки можно определить толщину испы-
туемого образца. Калибровка приставки непо-
средственно в единицах длины возможна, конеч-
но, лишь для одного какого-нибудь материала.
Для стали приставка, изображенная на фиг. 521,
охватывает диапазон от 6 до 180 мм.
Фирма «Крауткремер» выпускает к своему
рефлектоскопу приставку для измерения тол-
щины, представляющую собой, по существу, ко-
лебательный контур, включаемый параллельно
кварцу. Рефлектоскоп регулируется таким обра-
зом, чтобы при данной толщине образца имели
место многократные эхо-сигналы, а контур на-
страивается в резонанс с частотой повторения
эхо-сигналов; при этом частота настройки кон-
тура служит мерой толщины образца. На фиг. 522
показано, как следует распознавать момент
настройки контура в резонанс. Рефлектограмма а
соответствует обычной последовательности мно-
гократных эхо-сигналов в железной пластинке
толщиной 30 мм\ на рефлектограмме б изобра-
жены затухающие колебания в колебательном
контуре, возбуждаемом импульсами высокой ча-
стоты, когда головка отнята от образца. На рефлек-
тограмме в, соответствующей тому случаю, когда
головка прижата к образцу, отчетливо видны
биения между собственной частотой контура и
частотой повторения эхо-сигналов. При правиль-
ной настройке контура рефлектограмма прини-
мает вид, изображенный на фиг. 522,г; в этот
момент по связанной с приставкой шкале можно
отсчитать толщину образца. Прибор имеет смен-
ные приставки, рассчитанные на измерение тол-
щин в пределах 4—10, 10—25 и 25—60 мм.
Точность измерений составляет около 0,5%.
Для выяснения вопроса о точности акустиче-
ских измерений толщины остановимся в заклю-
чение на опыте, описанном Файрстоном и Фре-
дериком [606]. Если при помощи сдвиговых волн,
используя в качестве излучателя кварц, изобра-
женный на фиг. 75,а, измерять толщину сталь-
ной холоднокатанной пластинки и если направле-
ние поперечных волн ориентировать один раз
параллельно направлению прокатки, а другой
раз—перпендикулярно к нему, то мы получим,
как это показано в табл. 95, различные точки резо-
нанса. Поскольку толщина пластинки постоянна,
это означает, что сдвиговые волны в обоих слу-
Таблица 95
ТОЧКИ РЕЗОНАНСА КОЛЕБАНИЙ к-ГО ПОРЯДКА ПРИ
АКУСТИЧЕСКОМ ИЗМЕРЕНИИ ТОЛЩИНЫ ХОЛОДНОКА-
ТАННОЙ СТАЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ ТОЛЩИНОЙ 3,25 о ПРИ
ПОМОЩИ СДВИГОВЫХ ВОЛН ПРИ ОРИЕНТАЦИИ НАПРАВ-
ЛЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ПАРАЛЛЕЛЬНО И ПЕРПЕНДИКУЛЯР-
НО К НАПРАВЛЕНИЮ ПРОКАТКИ
Колебания параллельны направлению прокатки				Колебания перпендикулярны к направлению прокатки			
f, мггц	A f, мггц	/г	flk, мггц	f, мггц	Af, мггц	k	f/k. мггц
5,47		11	0,497	5,28	1	11	0,486
	0,48				0,44		
4,99		10	0,499	4,84		10	0,484
	0,50				0,50		
4,49		9	0,499	4,34		9	0,482
	0,50				0,46		
3,99		8	0,499	3,88		8	0,485
	0,50						
3,49		7	0,499	Среднее значение			0,483
Среднее значение			0,499				
458
Глава VI. Различные применения, ультразвука
ча#х распространяются с различной скоростью;
в первом случае с=3243 м/сек, а во втором, когда
направление колебаний перпендикулярно к на-
правлению прокатки, с=3140 м/сек. Таким обра-
зом, оба значения различаются между собой на
•3,2%. Из этого следует, что сталь в процессе про-
катки приобретает упругую анизотропию; ины-
ми словами, сдвиговые волны, распространяю-
Ф и г. 523. Биения между волнами смеще-
ния, распространяющимися параллельно и
перпендикулярно к направлению прокатки в
холоднокатанном стальном листе.
щйеся в стали перпендикулярно к направлению
прокатки, претерпевают двойное преломление.
Если излучать сдвиговые волны так, чтобы напра-
вление их колебаний составляло угол 45° с на-
правлением прокатки, то волна в стали расщеп-
ляется на две компоненты, ориентированные
параллельно и перпендикулярно к направлению
прокатки и распространяющиеся с различными
скоростями. Если далее возбуждать кварц на
частоте, лежащей посредине между обеими ука-
занными выше резонансными частотами колебаний
по толщине (например, на частоте 3,94 мггц
для колебания восьмого порядка), то возбуж-
даются два колебания, соответствующие обеим
компонентам. Поскольку оба они оказывают
•обратную реакцию на кварц, на экране осцилло-
графа возникают биения (фиг. 523). По периоду
биений,’ равному в нашем случае 7,03 мксек.,
можно найти их частоту, а отсюда—разность
между обеими скоростями распространения зву-
ковых волн.
4.	Метод визуализации дефекта
Описанные выше методы ультразвукового
испытания материалов позволяют обнаруживать
те или иные дефекты в образцах и определять
их местоположение; однако они не дают возмож-
ности судить о форме и размерах этих дефектов.
Поэтому большим шагом вперед явилось дости-
жение Польмана [1612, 1616, 1617, 1620, 3782,
3783, 4711, 4954], которому удалось акустиче-
ским путем получить на особом матовом экране
полное и правильное изображение дефекта, по-
добно тому, как это имеет место на экране рент-
геновского аппарата при просвечивании рентге-
новскими лучами.
В гл. III, §4, п. 5 мы показали, что существу-
ют различные способы преобразования ультра-
звуковых волн в видимый свет. Согласно методу
Польмана, такое преобразование осуществляется
в ячейке, в которой мельчайшие частицы алю-
миния, взвешенные в жидкости (например, кси-
лоле), под действием ультразвуковых волн ориен-
тируются в одном направлении; будучи рассмот-
рена в отраженном свете, такая ячейка выглядит
светлой в тех точках, где сквозь нее проходят
ультразвуковые волны. Как было сказано в
гл. III, §4, п. 5, степень посветления зависит при
этом от силы проходящего сквозь ячейку звука,
поэтому оказывается возможным получить види-
мое изображение какого-либо предмета, напри-
мер дефекта в пронизываемом звуком металличе-
ском образце.
Принципиальная схема ультразвукового де-
фектоскопа Польмана изображена на фиг. 524.
Фиг. 524^ Схема ультразвуко-
вого дефектоскопа Польмана.
Генератор
высокой,
частоты
Ультразвуковой излучатель 1, содержащий
кварц F, через слой жидкости Е соединяется
с испытываемым образцом. Излучаемый кварцем
параллельный пучок звуковых волн пронизы-
вает образец и через слой жидкости Е проходит
в приемник ультразвука 2. В последнем в жидко-
сти расположена выполненная из плексигласа
или полистирола звуковая линза А, проецирую-
щая акустическое изображение дефекта в образце
на кювету преобразователя В1). Эта кювета
2) О других типах линз, предназначенных для
акустического проецирования дефектов в твердых телах,
сообщают в своих патентах Де-Лано [2673] и Вильямс
[5098].
$ 4. Испытание материалов при помощи ультразвука
459
освещается падающим на нее наклонно свето-
вым пучком от источника света D и рассматри-
вается через отверстие С. Резкая фокусировка
Фиг. 525. Ультразвуковой дефектоскоп Поль-
мана.
Фиг. 526. Излучатель ультразвукового дефекто-
скопа Польмана с приспособлением для вакуумной
присоски.
рассматриваемого объекта (дефекта) в плоскости В
осуществляется перемещением линзы Л. Таким
образом, те места, в которых испытываемый объект
не пропускает звуковые волны, выглядят на
экране темными на светлом фоне.
На фиг. 525 показан внешний вид новейшей
модели такого прибора, выпускаемого фирмой
«Леефельд унд К0» (Геппенгайм). Слева распо-
ложен генератор высокой частоты. Излучатель
и приемник звука смонтированы на противо-
положных стенках заполненного водой сосуда.
в который погружается испытываемый образец.
При испытании больших образцов с плоскими
поверхностями излучатель и приемник через
заполненные жидкостью камеры прижимаются
непосредственно к образцу и удерживаются в та-
Ф и г. 527. Опыт по определению разрешающей
способности ультразвукового дефектоскопа.
ком положении при помощи вакуумных присо-
сков. Такого рода излучатель с приспособлением
для присасывания показан на фиг. 526. Описан-
ный дефектоскоп работает на частоте 4 или 7 мггц;
поверхность, просвечиваемая ультразвуковым
пучком, имеет диаметр 100 мм, а диаметр полу-
чаемого оптического изображения равен 45 мм.
а
Фиг. 528. Звуковые изображения дефектных (а, б)
и высококачественной (в) стальных пластинок, покрытых
свинцом.
Для определения разрешающей способности
прибора был проделан следующий опыт. Две
металлические болванки с тщательно отполи-
рованными лобовыми поверхностями были свин-
чены друг с другом, как это показано на фиг.
527,а, и затем весь блок был помещен в прибор,
работающий на частоте 7 мггц. Результат пока-
зан на фиг. 527,6. Отчетливо виден тонкий воз-
душный зазор между болванками и сверление
для винта; сам винт невидим, так как он окружен
со всех сторон тонким слоем воздуха. Этот опыт
особенно интересен еще и потому, что поперечный
размер зазора по порядку величины прибли-
зительно в 3—4 раза меньше длины волны; та-
кого результата, как известно, в оптике достичь
невозможно. Еще одним примером может служить
фиг. 528, где показано несколько изображений
460
Г лава VI. Различные применения ультразвука
покрытых свинцом стальных пластинок при пло-
хой связи свинца со сталью.
О разрешающей способности такого прибора
в осевом направлении мы говорили в п. 1 на-
стоящего параграфа; остановимся теперь на его
разрешающей способности в поперечном напра-
влении. Согласно законам оптики, она равна
Ы = -4— ,	(340)
п Since	х
где —минимальное расстояние между двумя
частицами, при котором они еще видны раздельно,
a nsin ср — численная апертура. При этом ср есть
угол между оптической осью и лучом, исходя-
щим из объекта и направленным на край линзы;
п (т. е. отношение скоростей звука в металле и
жидкости) в нашем случае равно примерно 4.
При падении звукового луча в металле на гра-
ницу поверхности по касательной, т. е. при
наибольшем возможном угле охвата в гранича-
щей с металлом жидкости, угол выхода, который
еще может охватить звуковая оптика, составляет
14,5°. Подставляя это значение угла в выражение
(340), получаем
М =	(341)
Таким образом, разрешающая способность уль-
тразвукового прибора чрезвычайно велика и пре-
восходит разрешающую способность сильней-
ших иммерсионных объективов микроскопов.
Так, например, используя волны длиной 0,89 мм,
можно легко получить изображения сверлений
в алюминиевой болванке, диаметр которых со-
ставляет 0,9, 0,7 и даже 0,5 мм. Применяя спе-
циальные телелинзы, удается обнаруживать де-
фекты в образцах, лежащие на глубине до 40 мм.
Такой метод, следовательно, приблизительно
в 80 раз чувствительнее, чем метод простого
ультразвукового просвечивания, предложенный
Соколовым, ибо, как следует из фиг. 479, мини-
мальный* обнаружимый его методом дефект при
глубине 40 мм и частоте 7 мггц имеет диаметр
8 мм.
В табл. 96 приведены длины ультразвуковых
волн в различных материалах при частотах
1, 3, 5 и 7 мггц.
Подводя итог, можно сказать, что ультра-
звуковой дефектоскоп Польмана является боль-
шим успехом в деле испытания готовых деталей.
Благодаря простоте обращения с ним и его на-
дежности прибор этот можно с успехом исполь-
зовать и при серийных испытаниях (см., напри-
мер, [3782]).
Описанный универсальный прибор может про-
свечивать детали, диаметр которых не превосхо-
Таблица 96
ДЛИНЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В РАЗЛИЧНЫХ
МАТЕРИАЛАХ ПРИ ЧАСТОТАХ 1, 3, 5 и 7 мггц
Материал	Длина волны (в мм) при частоте			
	1 мггц	3 мггц	5 мггц	7 мггц
Алюминий . .	6,22	2,07	1,24	0,89
Сталь ....	5,81	1,93	1,16	0,83
Латунь ....	4,43	1,45	0,89	0,63
Медь		4,62	1,54	0,92	0,66
Магний ....	2,37	0,79	0,47	0,34
Свинец ....	2,16	0,72	0,43	0,31
Бакелит . . .	2,59	0,86	0,52	0,37
Полистирол	2,67	0,89	0,53	0,38
Стекло крон- глас ....	5,66	1,88	1,13	0,81
Стекло флинт- глас ....	4,26	1,42	0,85	0,61
Кварцевое стекло . . .	5,57	1,89	Ы1	0,79
Вода		1,48	0,49	0,29	0,21
Трансформатор- ное масло	1,39	0,46	0,28	0,19
Воздух ....	0,34	0,12	0,06	0,05
дит 100 мм. Поэтому Польман [3782] построил
второй, работающий на том же принципе при-
бор, позволяющий при одном просвечивании
получать изображения деталей диаметром до
500 мм. Продольный разрез этого прибора пока-
зан на фиг. 529. Он выполнен в виде стационар-
ной установки, так как большой размер просве-
чиваемых с его помощью деталей требует нали-
чия ряда дополнительных устройств. Располо-
женный слева излучатель работает на частоте
около 560 кгц и состоит из кварцевой мозаики Q
диаметром 220 мм. Перед ней находится зву-
ковая линза L1? выполненная из сплошного алю-
миния; линз а. рассчитана так, что звуковые лучи,
попадая в нее, расходятся до 55 см в диаметре,
а по выходе из линзы на расстоянии около 125 мм
вновь начинают сходиться. Средой, обеспечи-
вающей связь кварцевой мозаики с алюминие-
вой линзой, служит ртуть. Приемная часть уста-
новки состоит из звуковой линзы Л2, экрана S,
осветительного устройства В и зеркал М1 и ТИ2,
позволяющих наблюдать изображение сверху.
Вся установка погружена в резервуар с водой.
Испытываемый образец W погружается в воду
непосредственно перед излучателем. Наводка
на фокус осуществляется перемещением экрана S
£ 4. Испытание материала при помощи ультразвука
461
при помощи рычага Н. Для устранения стоячих
волн в резервуаре и приемнике излучаемая
частота модулируется приблизительно на ±4%.
Разрешающая способность такого большого при-
бора, естественно, значительно меньше, чем
универсального прибора; тем не менее дефекты,
ческим приемником. В принципе для получения
видимых изображений дефектов в изделиях можно
использовать и описанный в гл. III, § 4, п. 5 ме-
тод поверхностного рельефа1).
заключение нужно остановиться еще на
одной разновидности ультразвуковых дефекто-
Ф и г. 529. Большой ультразвуковой дефектоскоп Польмана.
имеющие в диаметре 10—20 мм, обнаруживаются
вполне уверенно.
Далее следует остановиться на работе Бар-
бье [171], в которой описывается лабораторный
макет установки для получения акустических
изображений. Исследуемый объект, например
крест или сетка, погружается в воду и облу-
чается ультразвуковыми волнами (j=2,Змггц), ко-
торые при помощи вогнутого зеркала (F= 150 мм)
отражаются на некоторую плоскость. Возникаю-
щее в этой плоскости акустическое изображение
воспринимается точечным кристаллическим при-
емником. Переменное напряжение от приемника
усиливается, выпрямляется и подводится к шлей-
фовому осциллографу. При отклонении шлейфа
осциллографа луч света через систему заслонок
падает на экран с маленьким отверстием, кото-
рое проецируется на фотопластинку. Пластинка
жестко связана с кристаллическим приемником
и перемещается вместе с ним. Таким образом,
на пластинке возникает фотография акустиче-
ского изображения, принимаемого кристалли-
скопов, разработанной Соколовым [4128, 4129,
4131] и названной им ультразвуковым микроско-
пом. Принцип действия этого прибора схематиче-
ски изображен на фиг. 530. В сосуде с жидкостью
расположен кварц Q; излучаемые им ультра-
звуковые волны «освещают» объект наблюдений—
тело О. Звуковая линза L проецирует акустиче-
х) См., например, [1971].—Прим. ред.
462
Глава VI. Различные применения ультразвука
ское изображение объекта на тонкую кварцевую
пластинку Р, вырезанную по оси X; эта пластин-
ка образует днище электроннолучевой трубки Л\.
Электронный луч построчно сканирует пластин-
ку Р и выбивает из нее вторичные электроны.
В силу прямого пьезоэлектрического эффекта
интенсивность потока вторичных электронов зави-
сит от силы падающего на пластинку Р звука.
Вторичные электроны улавливаются анодом Л;
напряжение в цепи последнего усиливается в уси-
лителе V и используется для модуляции элек-
тронного пучка во второй электроннолучевой
трубке Х2. Если развертки в обеих трубках осу-
ществляются синхронно, то на экране трубки К2
возникает увеличенное изображение акустиче-
ской картины, проецируемой на пластинку Р.
Согласно Соколову, такое устройство при рабо-
те на частоте 109 гц дает увеличение порядка
104 раз.
Аналогичное устройство, также предложен-
ное Соколовым [4131], схематически показано
на фиг. 531. На оборотной стороне кварцевой
пластинки Р, на которую проецируется аку-
стическое изображение, нанесен фотоэлектриче-
ский слой. Пластинка Р, образующая катод
фотоэлектронного преобразователя, освещается
сбоку ультрафиолетовым светом. Излучаемые
фотокатодом электроны при помощи электрон-
Ф и г. 531. Ультразвуковой дефектоскоп Со-
колова.
ной оптики, состоящей из магнитной М и электро-
статической Е электронных линз, переносятся
на флуоресцирующий экран трубки, где, таким
образом, создается увеличенное оптическое изоб-
ражение проецируемого на пластинку Р акусти-
ческого изображения. К сожалению, подробности
конструкции таких приборов, как, например,
наивыгоднейшая толщина кварцевой пластин-
ки Р, до сих пор не опубликованы1 *).
§ 5. ДИСПЕРГИРУЮЩЕЕ И КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
В гл. II, § 5, п. 5 упоминалось, что под дей-
ствием ультразвуковых полей в жидкостях воз-
никают избыточные давления и напряжения рас-
тяжения, измеряемые многими атмосферами, а
также очень большие скорости и в особенности
ускорения частиц жидкости. Поэтому не удиви-
тельно, что на границах раздела несмешиваю-
щихся жидкостей и на границах раздела между
жидкими и твердыми телами в ультразвуковых
полях можно наблюдать особые явления.
1. Образование эмульсий
Уже в 1927 г. Вуд и Лумис [2174] показали,
что под действием интенсивных ультразвуковых
волн такие несмешивающиеся жидкости, как
вода и масло или вода и ртуть, образуют эмуль-
сии. Если в стеклянный сосуд налить слоями
друг над другом две несмешивающиеся жидко-
сти, например воду и бензол, и подвергнуть их
снизу действию интенсивных ультразвуковых
волн (погрузив сосуд в масляную баню, прони-
зываемую ультразвуковыми волнами,—лучше все-
го в область возникновения фонтана), то можно
увидеть, как бензол над поверхностью раздела
быстро мутнеет, а вода внизу также медленно
становится мутной. Таким образом, в бензоле
образуется водная эмульсия, а в воде—эмуль-
сия бензола. Помутнение последней при длитель-
ном облучении становится значительно сильнее,
чем для лежащей сверху водной эмульсии, и в
дальнейшем картина не меняется. Без особых
трудностей в течение 1—2 мин. в 1 л воды
удается эмульгировать 50—60 см3 бензола.
Естественно предположить, что эмульгиро-
вание происходит вследствие выброса частиц
воды ультразвуковыми волнами в находящийся
над водой бензол. Однако опыты Ричардса
[1710, 1717] показали, что это не является един-
ственной причиной. Ричардс .установил, что
эмульгирование происходит особенно сильно на
границах раздела между жидкостью и источни-
ком колебаний и между жидкостью и стенками
сосуда. Например, если в стеклянном сосуде,
стенки которого хорошо смочены водой, обра-
зовать слой бензола над слоем воды, то под дей-
ствием ультразвуковых волн на стенках сосуда
будет наблюдаться сильное эмульгирование, в то
время как граница раздела между водой и бен-
золом остается еще прозрачной.
Сильное влияние стенок сосуда проявляется
еще и в том, что материал стенок при облучении
г) Более подробно методы визуализации изложены
в гл. III, § 4.—Прим. ред.
g 5, Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
463
ультразвуковыми волнами образует мелкоди-
сперсный коллоидный раствор в жидкости. Так,
после короткого облучения ультразвуковыми
волнами прозрачная вода в тщательно очищен-
ном сосуде дает отчетливый эффект Тиндаля
[1710]. Кроме того, при образовании эмульсии
под действием ультразвука решающее значение
могут иметь внешнее давление и наличие в жид-
кости пузырьков воздуха и растворенных газов.
Роговский и Золльнер [1748] показали, что при
эмульгировании систем типа масло—вода (напри-
мер, анилин—вода, толуол—вода, этиленгли-
коль—вода) сильное влияние оказывает нали-
чие газа как третьей фазы. Наличие газа в
значительной степени ускоряет процесс эмуль-
гирования, а иногда является необходимым
условием. Получить эмульсии плотностью
обезгаженных препаратов не удается.
Согласно опытам Бонди и Золльнера [308],
в процессе образования эмульсии существен-
ную роль играет кавитация. Под кавитацией
(см. § 7 этой главы) в гидродинамике подра-
зумевают образование пустот в жидкости в ре-
зультате разрыва ее при больших отрицатель-
ных избыточных давлениях. Это явление может
иметь место в интенсивных ультразвуковых
полях. Золльнеру [1962] удалось показать, что
подобные пустоты особенно легко образуются
вблизи поверхностей раздела. Их образованию
способствуют растворенные газы, которые в из-
вестной степени являются инициаторами про-
цесса. Этим объясняется тот факт, что наличие
газа благоприятствует образованию эмульсии.
В вакууме и при высоких внешних давлениях
кавитация не происходит и, согласно наблюде-
ниям Харви [803] и Бонди и Золльнера [308],
не происходит также эмульгирования. Эмуль-
гирование ускоряется при внезапном смыкании
пустот, образовавшихся при кавитации. Поэто-
му при высоких концентрациях растворенные
газы неблагоприятно влияют на процесс эмуль-
гирования, так как они приводят к замедлению
смыкания пустот.
Повышение внешнего давления сначала
увеличивает эмульгирующее действие ультразву-
ка. Максимум достигается приблизительно при
1500 мм рт. ст., после чего дальнейшее увеличе-
ние внешнего давления понижает эмульгирую-
щее действие ультразвука. С одной стороны,
повышенное давление способствует смыканию
пустот, возникших при кавитации, но, с другой
стороны, слишком большое давление может вооб-
ще воспрепятствовать образованию пустот. При
пониженном внешнем давлении (например, для
системы толуол—вода при давлении меньше
100 мм рт. ст.) эмульгирование не наблюдается,
так как затрудняется смыкание возникающих
пустот. Помимо кавитации, на образование эмуль-
сии благоприятно влияют турбулентные течения
жидкости, всегда возникающие под действием
сильных ультразвуковых полей.
Концентрация эмульсии и достижимая вели-
чина частиц зависят от природы веществ, ин-
тенсивности и продолжительности облучения и
от размеров и формы сосуда. Бонди и Золльнер
[307] провели количественные исследования за-
висимости концентрации эмульсии и величины
частиц дисперсной фазы от энергии ультразвука
и длительности облучения. Их данные для систем
толуол—вода и толуол—водный раствор олеата
натрия приведены в табл. 97 и 98.
Таблица 97
ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭМУЛЬСИИ ОТ ТОКА
В АНОДНОМ КОНТУРЕ ЛАМПОВОГО ГЕНЕРАТОРА
И ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ
а) Толуол—вода
50	—	—	0,0	—	—	0,5	—	1,8	1,8-
80	—	1,1	2,3	3,1	4,1	3,9	—	4,2	—
115	3,5	4,5	3,9	—	—	3,1	2,8	2,7	—
б) Толуол—1-процентный раствор олеата натрия
50
80
115
1,4 I 2,4
2,0 | 4,5
— I 23
39 j 45
32
12	18
Полное эмульгирование до 75%
Все опыты были проведены с 3 см3 толуола
и 3 см3 воды или 1-процентного раствора олеата
натрия. Мерой звуковой энергии при частоте
250 кгц являлся ток в анодном контуре лампового
генератора. Согласно табл. 97, для чистых эмуль-
сий без стабилизатора (олеата натрия) при уве-
личении энергии звука и длительности облучения
верхняя граница концентрации составляет 4,2—
4,5%. При токе 80 ма эта концентрация дости-
гается через 3 мин., а при токе 115 ма—уже
через 30 сек. Постоянство этого предела при уве-
личении энергии звуковых волн обусловлено,
по всей вероятности, одновременным ускорением
коагуляции диспергированных частиц, о чем
будет идти речь в § 6, п. 2 настоящей главы (см.
также Чампбелл и Лонг [2627]). Уменьшение
464
Глава VI. Различные применения ультразвука
Таблица 98
ЗАВИСИМОСТЬ СТЕПЕНИ ДИСПЕРСНОСТИ ОТ ТОКА
В АНОДНОМ КОНТУРЕ ЛАМПОВОГО ГЕНЕРАТОРА
И ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
Ток в кон- туре, ма	Длитель- ность действия ультра- звука, мин.	Относительная масса (%) дисперсной фазы, приходящаяся на частицы диаметром (ц)					
		0—2	2—4	4—6	6—8	8—10	10—12
			Толуол—вода				
50	3	2,3	28	36	34	0	0
50	15	2,3	28	47	23	0	0
80	V2	5,5	30	21	20	24	0
80	3	1,5	25	29	20	25	0
115	Vi	2,3	29	28	33	7,7	0
115	3	2,8	24	25	22	26	0
б) Толуол—раствор олеата натрия
50	3	9,6	68	16	5,7	0	0
50	15	4,8	33	37	25	0	0
80	j/г	16	45	38	0	0	0
80	3	3,7	56	40	0	0	0
115	1/2	5,8	36	29	25	3,8	0
эмульгирования с увеличением длительности об-
лучения является следствием нагревания жид-
кости, благодаря которому процесс эмульгиро-
вания замедляется и процесс коагуляции начи-
нает преобладать. Для системы толуол—раствор
олеата натрия с увеличением энергии звуковых
волн и длительности облучения концентрация
эмульсии повышается и при максимальной энер-
гии достигает теоретического предела (75%)
уже через 30 сек.
В табл. 98 приведены данные об относитель-
ном содержании частиц различных размеров
в общей диспергированной массе в зависимости
от энергии ультразвука и длительности облу-
чения.
' Наиболее мелкодисперсные эмульсии толуол—
вода получаются при кратковременном воздей-
ствии слабых ультразвуковых волн. При более
длительном облучении и больших значениях энер-
гии получаются более грубые частицы. Олеат
натрия способствует образованию более тонких
эмульсий.
Даниевский [481] исследовал зависимость об-
разования эмульсий от частоты ультразвука
для системы керосин—вода. Он работал с ча-
стотами 150, 395, 1160, 3000 и 9000 кгц. Наи-
большая скорость эмульгирования, т. е. число
кубических сантиметров керосина, переходящих
в эмульсию в течение 1 мин., была найдена
при частоте 150 кгц. При частоте 1160 кгц еще
наблюдалось незначительное эмульгирование,
а при более высоких частотах образования
эмульсии установить не удалось. Последнее
обстоятельство становится понятным, если при-
нять во внимание, что скорость образования
эмульсий пропорциональна интенсивности зву-
ковых волн только начиная с определенного
значения интенсивности. При высоких ультра-
звуковых частотах это значение соответствует
интенсивностям, которые не могли быть достиг-
нуты в опытах Даниевского.
Одуин и Левавассер [2352—2354] исследо-
вали влияние частоты ультразвука на образо-
вание эмульсий вода—масло. При обычном
эмульгировании в присутствии олеата натрия
образуется эмульсия масла в воде, а в присут-
ствии олеата бария—эмульсия воды в масле.
В противоположность этому при образовании
эмульсии под действием ультразвука характер
эмульгирования не зависит от выбора стабили-
затора и полностью определяется частотой
ультразвуковых волн. Так, например, при частоте
960 кгц всегда (даже в присутствии олеата нат-
рия) образуется эмульсия воды в масле. При более
низких частотах (187, 240 и 320 кгц) всегда (даже
в присутствии олеата бария) образуется эмульсия
масла в воде. При промежуточных частотах вооб-
ще не удается получить эмульсии; по всей вероят-
ности, эти частоты действуют на эмульсию разру-
шающе. Выше 960 кгц скоро достигается область
частот, при которых уже нельзя получить эмуль-
сий масла в воде при помощи стоячих ультразву-
ковых волн; однако при помощи бегущих волн
здесь еще удается получать эмульсии, во вся-
ком случае при работе с малыми концентрациями.
Сказанное справедливо, если к смеси не добав-
ляют эмульгатора. В противоположном случае
эмульсии масла в воде не могут быть разрушены,
какой бы частоты ультразвук не применялся,
в то время как эмульсии воды в масле могут быть
разрушены, например, ультразвуковыми вол-
нами частотой 576 и 720 кгц. Было бы желатель-
но подтвердить эти интересные результаты до-
полнительными исследованиями. Помимо этого,
в указанной работе исследовалось влияние тем-
пературы, вязкости, очистки и плотности эмуль-
гируемого масла на процесс эмульгирования.
Более подробное рассмотрение результатов этой
работы выходит за рамки настоящей книги
(см. также [4136]).
Совсем иначе происходит эмульгирование
ртути и других расплавленных металлов в воде
и других жидкостях. Особенно детально иссле-
§ 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
465
довано образование эмульсий ртути в воде под
действием ультразвука. Можно сослаться на
работы Булла и 3олльнера[385], Бонди и Золль-
нера [306, 307], Сата [1796], Маринеско [1288,
1289], Реджани [1696] и Клауса и Шмидта [454].
В отличие от систем типа масло—вода при обра-
зовании эмульсий ртути в воде и других жидко-
стях под действием ультразвука кавитация не
играет никакой роли, так как эмульгирование
наблюдается как в вакууме, так и при высоком
внешнем давлении. Согласно Ричардсу [1710],
а также Бонди и Золльнеру [306], эмульгирование,
по всей вероятности, протекает следующим обра-
зом.* Под действием ультразвуковых волн вода
проникает в ртуть, причем образуются пузырьки
воды, окруженные тонкой оболочкой из ртути.
Еще в ртути часть водных пузырьков соеди-
няется в большие капли, причем тонкие металли-
ческие пленки, которые раньше отделяли их друг
от друга, разрываются и распределяются внутри
образовавшегося пузыря воды в виде мелких
ртутных капелек. Вместе с всплывающими пузы-
рями воды капельки ртути проникают в воду.
При разрушении поднимающихся пузырьков
воды окружающая их ртутная оболочка также
распределяется в воде в виде мельчайших ка-
пелек.
Золльнер [79] подтвердил этот механизм эмуль-
гирования. Он подвергал легко плавящийся
металл в воде действию ультразвука и давал
ему затвердеть, не прекращая облучение ультра-
звуком. Благодаря многочисленным включениям
жидкости затвердевший металл напоминал губку.
Аналогичное доказательство было уже раньше
дано Нордлундом1) для эмульгаторов ртути,
основанных на чисто механических принципах;
оно находится в соответствии с опытами Крем-
нева [1123, 1124].
Возникающие ртутные эмульсии в основном
являются гетеродисперсными. Лишь незначитель-
ная часть ртути находится в коллоидном состоя-
нии. Через 20 час. капельки ртути выпадают
в виде тонкого серого осадка. Эмульгированию
способствует ряд электролитов с однозарядны-
ми катионами, как, например, K3Fe (CN)6,
K4Fe (CN)6, цитрат аммония, NH4OH, KCN в сла-
бых концентрациях от 0,1 до 0,01 ммоль)л.
Электролиты с многозарядными сильно ад-
сорбируемыми катионами менее пригодны. Осо-
бенно сильное эмульгирующее действие оказы-
вают мыла и сапонин, а также слабокислые или
слабощелочные растворы желатины.
г) I. Nord 1 un d, Dissertation, Uppsala, 1918;
Kolloid. Zs., 26, 121 (1920).
30 Л. Бергман
В неводных жидкостях, как, например, ски-
пидар, керосин, бензилбензоат, нитробензол,
оливковое масло, Булл и Золльнер [385] полу-
чили под действием ультразвука очень плот-
ные, но нестойкие ртутные эмульсии. Менее плот-
ные, но более стойкие эмульсии с обильным осад-
ком были получены в лигроине, циклогексане,
ксилоле, пропиловом спирте, пропионовой кис-
лоте и этиловом эфире.
Так же как и в случае эмульсий масло—вода,
для ртутных эмульсий при увеличении длитель-
ности воздействия ультразвука достигается пре-
дельное значение концентрации. Это показали
опыты Бонди и Золльнера [307] (см. табл. 99).
Таблица 99
ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТНОЙ ЭМУЛЬСИИ
ОТ ТОКА В АНОДНОМ КОНТУРЕ ГЕНЕРАТОРА
И ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
1/4	1/2
Концентрация дисперсной фазы (а/л) при
длительности действия ультразвука (мин.)
2	3	5	10	15	30
Ртуть в растворе цитрата натрия
100 4,0
130 —
б) Ртуть
в 0,05-процентном растворе лизальбиновой
кислоты
60 —
100	6,4
130 15
1,1
11
57
16
23
57
12
63
53
В этих опытах в 5 см3 раствора цитрата натрия
с концентрацией 2 ммоль/л диспергировалось не
больше 0,5 см3 ртути. Предельная концентрация
эмульсии составляет 6 г!л. Эта предельная кон-
центрация достигается тем быстрее, чем выше
энергия ультразвука. Наличие предельной кон-
центрации является следствием достижения рав-
новесия между эмульгирующим и коагулирую-
щим действиями ультразвука. Если удалить из-
лишнюю ртуть и подвергнуть эмульсию ртути
в воде дальнейшему воздействию ультразвука,
то в течение 2 мин. содержание ртути в эмуль-
сии уменьшается от 5,8 до 0,8 г/л (Золльнер и Бон-
ди [1964]). Согласно данным табл. 99, добавле-
ние стабилизатора эмульсии (0,05-процентного
раствора лизальбиновой кислоты) повышает кон-
центрацию ртути в эмульсии в 10 раз.
466
Глава VI. Различные применения ультразвука
В табл. 100, аналогичной приведенной выше
табл. 98 для толуола, дана зависимость степени
дисперсности ртутной эмульсии от энергии уль-
тразвука и длительности его воздействия. Из этой
таблицы видно, что при добавлении стабилизатора
размеры диспергированных частиц значительно
больше, чем в случае чистой эмульсии; в то же
время чистая эмульсия менее устойчива.
Таблица 100
ЗАВИСИМОСТЬ СТЕПЕНИ ДИСПЕРСНОСТИ РТУТНОЙ
ЭМУЛЬСИИ ОТ ТОКА в АНОДНОМ КОНТУРЕ ГЕНЕРАТОРА
И ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
Ток в кон- туре, ма	Длитель- ность действия ультра- звука, мин.	Относительная масса (%) дисперсной фазы, приходящаяся на частицы диаметром (ц)						
		0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6 — 7
а) Ртуть в растворе цитрата натрия
60	15	1,2	32	26	41	0	0	0
70	Уз	3,5	37	40	20	0	0	0
70	5	1,8	31	30	25	13	0	0
100	Уз	1,1	34	31	20	14	0	0
100	2	0,6	26	34	17	19	0	0
б) Ртуть в 0,05-процентном растворе лизалъбиновой
кислоты
60	15	1,5	26 .	52	21	0	0	0
70	1	0,8	11	31	13	27	18	0
70	5	0,3	6,1	23	30	31	9,4	0
100		0,6	14	27	21	16	22	0
100	2	0,3	7,4	13	11	28	31	0
130	2	0,2	5,2	14	18	23	39	0
лоты, 6) в атмосфере водорода, полученного на
воздухе из цинка и соляной кислоты, 7) в атмо-
сфере электролитически полученного водорода,
8) в атмосфере электролитически полученного
водорода, подвергнутого дополнительной очист-
ке, и 9) в атмосфере азота. Ряд а соответствует
Фиг. 532. Опыт, иллюстрирующий зна-
чение газовой фазы при образовании ртут-
ных эмульсий.
а—диспергирование встряхиванием в течение Гча-
са. б—диспергирование ультразвуком в течение
2 мин., « — пробы, диспергированные ультразву-
ком, после отстаивания в течение 14 час.
Как было отмечено выше, эмульгирование
ртути в других жидкостях может происходить
и в вакууме, однако присутствие воздуха способ-
ствует образованию эмульсии [306, 1748]. Зна-
чение газовой фазы при эмульгировании ртути
было выяснено весьма точными исследованиями
Сата [1796]. Он диспергировал ртуть в растворе
цитрата калия встряхиванием и воздействием
ультразвука. Опыты проводились в вакууме,
в атмосфере воздуха, в атмосфере водорода раз-
личной чистоты и в атмосфере азота.
На фиг. 532 представлены результаты в виде
.рядов проб, которые располагаются слева напра-
во в следующем порядке: 1) в атмосфере воздуха,
2) обезгажено в вакууме без перегонки, 3) одно-
кратная перегонка в вакууме, 4) двукратная
перегонка в вакууме, 5) в атмосфере водорода,
полученного в вакууме из цинка и соляной кис-
диспергированию путем встряхивания в течение
1 часа, ряд б—диспергированию под действием
ультразвука с частотой 450 кгц в течение 2 мин.,
ряд в—воспроизводит пробы б после отстаива-
ния в течение 14 час.
Из числа проб, полученных путем встряхи-
вания, сильное эмульгирование наблюдалось толь-
ко в пробе 1, а слабое эмульгирование—в про-
бах 2 и 5, которые содержали следы воздуха и,
следовательно, кислорода. В то же время при
воздействии ультразвука во всех пробах обра-
зуются эмульсии различной степени мутности
вплоть до совершенно непрозрачных (пробы 1.
5 и 6). Однако, повидимому, все эти эмульсии
нестабильны и не являются истинными коллоид-
ными системами. Вне ультразвукового поля они
постепенно осаждаются и после 48—96 час. ста-
новятся совершенно прозрачными.
§ 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
467
Эти опыты Сата показывают, что кислород
играет особую роль в процессе образования
эмульсии. Они находятся в соответствии с наблю-
дениями Веймарна, согласно которым при
образовании коллоидных растворов ртути моле-
кулы кислорода воздуха и молекулы раство-
ренного стабилизатора (например, цитрата ще-
лочного металла) взаимодействуют с ртутью,
и образующиеся соединения ртути стабилизи-
руют коллоидный раствор.
Эмульсии ртути в воде, получаемые в ваку-
уме, весьма мало стабильны и быстро осаждаются,
причем диспергированная ртуть в течение полу-
часа полностью объединяется с недиспергиро-
ванным металлом. Напротив, эмульсии, образо-
ванные в присутствии газовой фазы, значительно
более устойчивы, и осаждающиеся через неко-
торое время капельки ртути образуют серую мас-
су, которая лишь очень медленно соединяется
с остальным металлом. Даже через несколько
дней значительную часть осадка можно снова
диспергировать встряхиванием.
В присутствии стабилизаторов типа мыла,
сапонина, желатины или лизальбиновой кисло-
ты наличие газовой фазы не оказывает никакого
влияния. Особенно заметное влияние газовая
фаза оказывает при образовании эмульсий
в таких жидкостях, как бутиловый спирт, ами-
ловый спирт, нитробензол, анилин и т. д. (см.
табл. 101, содержащую результаты измерений
Бонди и Золльнера [307]).
Таблица 101
ИЗМЕНЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТНОЙ ЭМУЛЬСИИ
СО ВРЕМЕНЕМ
Время после воздей- ствия уль- тразвука	Концентрация дисперсной фазы, г/л			
	при диспергировании в нитробензоле		при диспергировании в н-бутиловом спирте	
	в атмо- сфере воздуха	в вакууме	в атмо- сфере воздуха	в вакууме
1 МИН.	8,4	6,4	7,6	6,0
30 МИН.	6,4	1,6	3,5	1,2
3 часа	5,0	1,3	2,4	1,5
16 час.	4,1	0,9	2,0	Почти про- зрачна
48 час.	3,0	Почти про- зрачна	1,6	Прозрачна
Бонди и Золльнер [307] исследовали эмуль-
гирование ртути в органических жидкостях. Они
измеряли достижимую степень дисперсности и ве-
личину частиц. Очень хорошим стабилизатором
оказался каучук. Особенно концентрированные
эмульсии удалось получить в вязких жидкостях
типа глицерина, гликоля, бензилового спирта
и т. п.
Некоторые другие металлы в расплавленном
состоянии также могут образовывать эмульсии
в жидкостях. Еще в 1933 г. Маринеско [1288,
1289] получил эмульсии металлов с низкой
температурой плавления (щелочные металлы, их
сплавы) и белого фосфора в спирте, масле,
глицерине, керосине и т. д. Аналогичные
опыты с успехом провели также и Бонди
и Золльнер [305, 307]. Особенно тонкие, частич-
но коллоидные, эмульсии образует сплав Вуда
в бромбензоле, бромнафталине и тетрахлор-
этане. Щелочные металлы в парафине, кси-
лоле и т. п. образуют очень плотные ярко окра-
шенные эмульсии: с натрием получается фиоле-
тово-красная, а с калием—сине-зеленая дисперс-
ные системы.
Имеется ряд обзорных работ, посвященных
явлениям, которые наблюдаются при образо-
вании эмульсий под действием ультразвука [80,
81, 305, 1295, 2300].
Что касается техники эмульгирования при
помощи ультразвука, то в области частот около'
300 кгц обычно применяются пьезоэлектрические
излучатели. Для работы в интервале частот
15—30 кгц с успехом могут быть использованы
магнитострикционные излучатели. До сих пор
еще не установлено, лучше или хуже действуют
такие низкие частоты, чем обычно применяемые
более высокие частоты. Действие магнитострик-
ционных излучателей может быть усилено, если
одну из эмульгируемых жидкостей заставить
сливаться с другой вблизи излучающей поверх-
ности, например, подводя ее сквозь отверстия
в магнитострикционном стержне [2056]. Если
обе жидкости образуют два слоя в одном сосуде,
то, согласно Гертцу и Визнеру [846], головку
магнитострикционного излучателя следует снаб-
дить сквозными каналами, соединяющими тор-
цевую поверхность с периферией. Вокруг стерж-
ня возникают токи жидкости, и в зону кавитации
перед стержнем, где процесс эмульгирования
особенно интенсивен, все время вовлекаются но-
вые порции жидкости. При этом, естественно,
торец стержня должен находиться на поверхно-
сти раздела между двумя эмульгируемыми жид-
костями.
В патентной литературе [642, 1227, 1458,
2022, 2118, 4136] описаны и другие конструкции
эмульгирующих приспособлений.
Практически весьма важным является вопрос
о том, какие количества жидкости можно эмуль-
гировать при помощи ультразвука. Посредством
30*
468
Глава VI. Различные применения ультразвука
описанного выше магнитострикционного излу-
чателя со специальной головкой удается в тече-
ние 5 мин. получить 450 см3 9-процентной эмуль-
сии масла в воде при потребляемой электриче-
ской мощности 670 вт [987]. Производительность
Фиг. 533. Образование эмульсии в резервуаре ем-
костью 50 л.
а—свисток еще не работает, б—через 1/ie сек. после включе-
ния, в—через 1/1 сек., г—через 1/2 сек., д—через 1 сек., е—че-
рез 2 сек. после включения.
пьезоэлектрических генераторов примерно того
же порядка. Если необходимо получать большие
количества эмульсии, то нужно использовать
принцип непрерывного протекания жидкостей,
так как описанная аппаратура может одновре-
менно обрабатывать лишь 1/2—1 л жидкости
и получение 5 л эмульсии с одним аппаратом
занимает около 1 часа.
Известным шагом вперед в этом отношении
явились опыты Яновского и Польмана [987],
которые использовали описанный в гл. II, § 1,
п. 3 ультразвуковой жидкостный свисток. Напри-
мер, чтобы получить эмульсию масло—вода,
можно вводить под давлением через свисток
масло в воду или наоборот. Каждая капля масла
проходит при этом через зону наиболее сильного
воздействия ультразвука (зону максимальной
кавитации), где она быстро и полностью эмуль-
гируется. Производительность можно повысить,
если осуществить круговой процесс, т. е. про-
пускать образовавшуюся эмульсию еще раз через
свисток. На фиг. 533 представлены 6 кадров
киноленты, которые дают представление о ходе
и скорости процесса эмульгирования масла в воде
при помощи ультразвукового свистка. Напол-
ненный водой резервуар содержал 50 л жидкости.
Уже через 2 сек. эмульгирование достигло зна-
чительной степени (см. последний снимок).
Яновский и Польман показали, что главную
роль в процессе эмульгирования при помощи
жидкостного свистка играют ультразвуковые
волны, а не истечение масла из сопла. Они поста-
вили два опыта: в одном из них свисток работал
Фиг. 535. Устройство для
эмульгирования с ультра-
звуковым свистком.
Фиг. 534. Срав-
нение эмульсий,
полученных при
помощи свистка (а)
и сопла (б) после
отстаивания.
с возбудителем ультразвука (ножом), а в другом—
без него. На фиг. 534 показаны обе образовав-
шиеся эмульсии через 4 дня, т. е. после их раз-
рушения. Над еще мутной водой плавает масло,
ранее содержавшееся в эмульсии. Видно, что
при помощи свистка (левый сосуд) образуется
20-процентная, а при простом истечении из
сопла—5-процентная эмульсии. Следует отме-
тить, что под действием ультразвука образуется
более тонкая и медленнее разрушающаяся
эмульсия.
Для получения очень тонких и однородных
эмульсий бесполезно работать с резервуаром
больших размеров, т. е. с большим избытком
одной из жидкостей. Поскольку вода, находя-
щаяся у стенок резервуара, не принимает в этом
случае непосредственного участия в процессе
эмульгирования, она способствует лишь разба-
влению эмульсии. На фиг. 535 изображено более
совершенное устройство для эмульгирования.
§ 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
469
Масло вводится через ультразвуковой свисток,
находящийся в заполненном водой резервуаре
возможно меньшего объема. Одновременно к ме-
сту образования ультразвука подводится вода
в желаемой пропорции. Непрерывно образую-
щаяся эмульсия переходит в приемник, из кото-
рого готовая эмульсия выводится на половине
высоты сосуда. Благодаря этому избыточные ко-
личества неполностью эмульгировавших состав-
ных частей оседают и не выводятся вместе с го-
товой эмульсией.
Повидимому, в будущем ультразвуковой сви-
сток будет играть большую роль в технике эмуль-
гирования. Следует отметить, что первоначаль-
ные затраты и эксплуатационные расходы при
использовании ультразвукового свистка зна-
чительно меньше, чем при использовании маг-
нитострикционных и пьезоэлектрических излу-
чателей ультразвука.
Большое значение имеет применение эмуль-
гирования ультразвуком для фармацевтиче-
ских целей. Мы вернемся к этому вопросу
в § 12, п. 5 настоящей главы. Здесь можно лишь
отметить, что, например, Майерс и Блумберг
[1392] получали эмульсии жира в жидкостях
для внутривенного введения. Эмульгирование
при помощи ультразвука может найти приме-
нение и в парфюмерии, тем более, что в этом слу-
чае речь идет об обработке малых количеств
жидкости. Дальнейшими областями применения
являются синтетическая химия и пищевая про-
мышленность. Туманский [2079] получал пара-
финовые эмульсии при помощи магнитострик-
ционного излучателя. По данным Попова [1630],
степень дисперсности и стабильность маргари-
новых эмульсий, полученных при помощи ультра-
звука, выше, чем при обычном способе произ-
водства. Гор и Ведекинд [32] полагают, что не
исключена возможность повышения усвояемо-
сти пищевых жиров (маргарина и т. п.) после
их облучения ультразвуком. Чамберс [422] по-
казал, что в результате такого облучения ство-
раживаемость молока понижается, так что оно
лучше усваивается и переваривается.
Петерсен [1558, 3743] сообщает еще об одном
важном практическом применении ультразву-
кового эмульгирования нерастворимых в воде ве-
ществ. При флотационном обогащении руд доба-
вляемая к взвеси руды флотационная жидкость
должна быть возможно более тонко диспергиро-
вана, чтобы при малом ее расходе покрыть огром-
ную поверхность частиц минерала гидрофобной
оболочкой. Особо важное значение имеет сте-
пень дисперсности при использовании нераство-
римых в воде флотационных жидкостей (олеино-
вая кислота, нафтеновая кислота). Петерсен обна-
ружил, что во многих случаях эмульсии, полу-
ченные при помощи ультразвука, дают суще-
ственно лучшую флотацию, чем относительно
грубые и нестабильные эмульсии, полученные
обычным механическим способом. Кратковре-
менное облучение взвеси руды во время или после
добавки регулирующей флотационной жидкости
позволяет во многих случаях добиться замет-
ного увеличения селективности флотации и по-
вышения выхода металла [3743]. При этом ока-
зывается, что низкие частоты порядка 20 кгц
более эффективны, чем частоты порядка 300 кгц.
Ояма и Танака [3704] показали, что эмульгиро-
вание флотационной жидкости ультразвуком
уменьшает время флотации и повышает количе
ство получаемой руды. Предложения по исполь-
зованию ультразвука для целей флотации со-
держатся также в патенте Барцано и Цанардо
[180].
Биеке [2478] отмечает, что при использова-
нии ультразвука и применении подходящего
эмульгатора можно получить очень тонко дис-
пергированную топливо-водную эмульсию. Доба-
вление этой эмульсии к горючему для транспорт-
ных двигателей внутреннего сгорания повышает
его октановое число и увеличивает мощность дви-
гателя благодаря более полному сгоранию (см.
также патент Эвери [2762], в котором описаны
способы получения таких эмульсий).
2. Диспергирование твердых тел в
жидкостях. Очистка при помощи
ультразвука
Проблема диспергирования твердых тел в жид-
костях при помощи ультразвука подвергалась
всестороннему исследованию. В п. 1 этого пара-
графа уже отмечалось, что Ричардс [17101
наблюдал эффект Тиндаля после воздействия
ультразвуком на чистую воду в хорошо очищен-
ном сосуде. Это позволило ему сделать вывод
о диспергировании материала стенок сосуда
в воде под действием ультразвуковых волн. Булл
и Золльнер [385] диспергировали галлий в воде
и получили очень концентрированную стабиль-
ную суспензию с металлическим блеском. По-
скольку температура плавления галлия очень
низка (29,8° С), процесс эмульгирования зак-
лючается, вероятно, в поверхностном плавле-
нии галлия под действием ультразвука и распы-
лении его в жидкость.
Используя ультразвуковые волны большой
интенсивности с частотой 400 кгц, Ржевкин
и Островский [1760] получили очень тонкие вод-
470
Глава VI. Различные применения ультразвука
ные эмульсии Hg, S, Sn, Bi, Pb, Cu, Ag, а также
различных масел и парафина. В работе не при-
водится точного описания конструкции приме-
нявшейся аппаратуры. Размеры частиц S, Pb, Sn
и Bi составляли 10 6 см, так что можно предпо-
лагать, что в этих случаях речь идет о настоящих
коллоидных растворах с сильным эффектом
Тиндаля (см. также Малис [3478]).
Ф и г. 536. Разрушающее действие ультразвуковых
волн.
а—стальное лезвие до облучения ультразвуком, б—сталь-
ное лезвие после 10-минутного воздействия ультразвука,
в—оловянная фольга, обгягиваюдая дно стакана, после
8-минугного воздействия ультразвука в масляной ванне.
Рено [4973] путем облучения ультразвуком
диспергировал ртуть и серебро в пиридине
(C5H5N), используя обменную реакцию между
сильно электроположительным металлом, напри-
мер магнием, и растворами HgJ2 или AgNO3
в пиридине. В этом случае ультразвук активи-
рует поверхность магния. Этим способом Рено
[3846] удалось создать органические соединения
магния; при этом под действием ультразвуковых
волн в реакции не принимают участия инертные
галоидные атомы, например атом хлора вС6Н5С1.
Клаус и Шмидт [454] провели количествен-
ные исследования диспергирования твердых ме-
таллов (Pb, Fe, Ag). Число и степень дисперс-
ности частиц металла тем больше, чем больше
мощность ультразвука и длительность его воз-
действия. Чем более раздроблен металл, вводи-
мый в жидкость, подвергаемую действию ультра-
звука, тем меньше размеры частиц. Фиг. 536
иллюстрирует сильное действие ультразвуко-
вых волн на металл. На фиг. 536,а изображено
стальное лезвие до воздействия ультразвука,
на фиг. 536,6—то же лезвие после 10-минутного
воздействия ультразвуковых волн в масле. При
столь малом времени воздействия разрушающее
действие кавитации исключено. Еще более от-
четливо видно разрушающее действие ультразву-
ковых волн на фиг. 536,в, где изображено обтя-
нутое оловянной фольгой дно стакана, подверг-
нутое в течение 8 мин. воздействию ультразвука
в масляной ванне. Однако, вообще говоря, по-
лезный эффект при диспергировании чистого,
твердого металла только под действием ультра-
звуковых волн, без использования дополни-
тельных вспомогательных средств, весьма не-
велик.
На основании собственных опытов Золльнер
[1963] подвергает сомнению результаты Ржев-
кина и Островского. Золльнер обнаружил, что
чистые металлы в больших кусках вообще не дис-
пергируются в жидкости под действием ультра-
звука вследствие слишком больших межмолеку-
лярных сил сцепления в металле. Отмеченное
другими исследователями диспергирование яв-
ляется кажущимся и связано главным образом
с разрушением слоя окиси, которым покрыто
большинство металлов или которым покрывают-
ся металлы в жидкости. Золльнер считает, что
об истинном диспергировании твердого веще-
ства можно говорить лишь в том случае, если
твердое тело диспергируется после шести или
семи повторных облучений в чистой, все время
сменяемой воде.
Сравнительно легко диспергируется в воде
слюда, гипс, стеатит, железный блеск, сера
и графит [1963]. Во избежание коагуляции
полезно добавлять немного слабого электролита,
например гидроокиси аммония.
В последнее время Гертнер [4726] исследо-
вал процесс диспергирования взвешенных в воде
инертных неорганических веществ типа карбо-
натов магния, свинца, бария и сульфата бария
под действием ультразвуковых волн различной
частоты (70—1500 кгц). Оптимальные результа-
ты были достигнуты при частоте 500 кгц и кон-
центрациях около 0,002 г!см\ Кроме того,
было показано, что диспергирование сильно за-
висит от формы кристаллов вещества. Чем точ-
нее образован кристалл, тем более он устойчив
по отношению к воздействию ультразвуковых
волн. Кристаллы с дефектами поверхности легко
разрушаются. Вполне возможно также, что од-
но и то же химическое вещество в связи с раз-
личием кристаллических форм в одном экспери-
менте. подвергнется сильному воздействию уль-
тразвука, а в другом—останется без изменений.
g 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
471
Матьё-Зиго и Левавассер [1324] пытались
при помощи ультразвука разложить на отдель-
ные кристаллики тонкий осадок сульфата ба-
рия в воде, который при наблюдении под элек-
тронным микроскопом оказался состоящим из
скопления множества микрокристаллов. Было
найдено, что после определенного времени воз-
действия наступает насыщение, и дальнейшее
диспергирование невозможно. Кроме того, уда-
лось показать, что для диспергирования суще-
ствует оптимальная частота ультразвука; при
величине частиц около 100 эта частота ле-
жит в области 1000 кгц.
Эти же исследователи изучили диспергирова-
ние каолина и монмориллонита [3519]. В этом
случае также для достижения наиболее тонкого
диспергирования необходимо использовать опре-
деленные частоты (960 кгц для каолина и 320 кгц
для монмориллонита). Об аналогичном приме-
нении ультразвука в керамической промышлен-
ности см. Дикинсон [2692], а также Слих и Бик-
сби [4113]. Берковиц [2453] при помощи уль-
тразвуковых волн с частотой 25 кгц частично
растворял или диспергировал в пиридине раз-
личные сорта угля.
Хетфилд, Эмертон и Рист [4749] экспери-
ментально показали, что латекс, полученный
высушиванием 40-процентной суспензии, можно,
снова диспергировать в воде при условиях малого
содержания в жидкости твердых веществ, дли-
тельности облучения не более 2 мин. и исполь-
зования мягкой воды.
Действие ультразвуковых волн на коллоид-
ные растворы приводит к дальнейшему умень-
шению размеров частиц. Так, например, в золе
V2O5, стоявшем в течение нескольких лет, раз-
меры частиц уменьшились от 10—15 р. до 3 р.
Озвученный золь характеризуется весьма слабой
полосатостью при течении.
Во всех этих случаях причиной диспергирую-
щего действия ультразвука считают кавитацию,
так как диспергирование не наблюдается как при
повышении внешнего давления, так и в вакууме.
Зезюлинский и Туманский [1913], а также
Туманский и Максимова [2081] с успехом полу-
чали при помощи ультразвука как с добавками
стабилизаторов (например, раствор сульфита),
так и без них, водные суспензии индантреновых
красителей. Туманский [2080] исследовал роль
газовой фазы в этом процессе (см. также [2088]).
Ньюэлл [3640] указал на возможность эмульги-
рования масляных красок в воде при помощи
ультразвука.
В связи с этим следует упомянуть также при-
менение ультразвука в текстильной промышлен-
ности при окраске тканей [3640, 4534, 4551].
Опыты ^Брауера [2538, 2539] с ультразвуком
частотой 22 и 175 кгц показали, что при окраске
индиговыми красителями озвучивание приводит,
как правило, к более быстрому окрашиванию
материала; при высоких частотах было отмечено
более глубокое окрашивание, в особенности для
натурального шелка, шерсти и перлона. Длитель-
ность процесса окраски может быть при этом
снижена на V4—х/6 от обычной. При этом суще-
ственно, чтобы окрашиваемый материал под-
вергался действию ультразвуковых волн по всей
своей ширине; поэтому на практике оказывается
необходимым устанавливать в красильной ванне
целый ряд источников ультразвука. Определяю-
щее значение при решении вопроса и применении
такой установки имеют ее цена и экономичность.
Брауер, а таже Рат'и Мерк [3835, 3836] провели
опыты по окрашиванию при воздействии обычных
звуковых волн с использованием излучателей
Боша (частота 100 гц). Однако эффективность
была значительно ниже, чем при работе с ультра-
звуком. Таким образом, в принципе можно при
помощи озвучивания увеличить скорость, глу-
бину и равномерность окрашивания.
Новые опыты Александера и Мика [4576]
показали,что для красителей, растворимых в воде,
действие звуковых волн заключается лишь в уве-
личении механического перемешивания. Это озна-
чает, что излучатель ультразвука является
в этом случае не чем иным, как сравнительно
дорогостоящей мешалкой для красильной ванны.
Напротив, в случае нерастворимых красителей
ультразвук благодаря своему диспергирующему
действию улучшает самый процесс окраски.
Вопрос о том, насколько звуковые колебания
способствуют диффузии молекул красителя в во-
локнах и в ванне, остается еще не ясным.
Уразовский [2088] диспергировал иод в рас-
творах камфоры и получил весьма стабильные
гидрозоли. При превышении оптимальной дли-
тельности озвучивания наступает коагуляция.
Соте, Одуин, Левавассер и Вийэ [3956]
предложили метод диспергирования в воде из-
вестного инсектицида ДДТ (дихлордифенилтри-
хлорэтан). К раствору препарата в бензоле до-
бавляют воду, и эта смесь подвергается силь-
ному воздействию ультразвука, пока весь бен-
зол, в процессе кавитации испаряющийся в ка-
витационные пустоты и выделяющийся в виде
пузырьков, не будет полностью удален. В
результате остается гемогенная взвесь ДДТ
в воде, дезинфицирующее действие которой
весьма сильно. Взвесь 1 г ДДТ в 10 л воды мгно-
венно убивает личинки комара.
472
Глава VI. Различные применения ультразвука
Бакингем [382] использовал’облучение ульт-
развуком для размельчения целлюлозы. Он
указывает, что степень размельчения при этом
отвечает той, которая получается на первой ста-
дии обработки целлюлозы в голландерах (см.
также [2707, 4100]).
Ульрих [4304, 4305] предложил применять
ультразвук для ускоренной обработки веществ,
содержащих целлюлозу (например, соло-
мы), при получении бумажной массы. Альгар
и Гиртц [23011 установили, что волокна древес-
ной целлюлозы, подвергнутые облучению ульт-
развуком с частотой 22 кгц, набухают в воде
сильнее, чем необлученные волокна. При этом
происходит одновременно продольное расщепле-
ние волокон на отдельные фибриллы. По дан-
ным Гралена и Берга [2920], облучение порош-
кообразной древесины в воде ультразвуком
с частотой 295 кгц приводит к разрушению био-
структуры древесины и к разрыву связей между
лигнином и целлюлозой или другими углевода-
ми. После облучения около 50% древесины
можно растворить в аммиачном растворе окиси
меди. Отто и Людтке [3697] показали, что облу-
чение ультразвуком ускоряет процесс освобо-
ждения лубяных волокон из стеблей и листьев
растений, или же позволяет его проводить при
более низких температурах. При этом экономит-
ся материал и достигается более высокая проч-
ность волокон. Подробности действия ультра-
звуковых волн в этом случае еще не ясны и
требуют дальнейших исследований.
Согласно Вуду и Лумису [2174], дисперги-
рующее действие ультразвуковых волн можно
использовать при анализе почвы, так как с их
помощью удается в течение нескольких минут
диспергировать в жидкости находящиеся в по-
чве коллоиды. При обычных методах обработки
сотрясением и центрифугированием процесс при-
ходится повторять 20—30 раз. Крайнер [1116]
успешно использовал ультразвук в мокром мето-
де обогащения руд. Он приготовлял суспензию
необработанного материала в воде и подвергал
ее воздействию интенсивных ультразвуковых
волн. Этим способом, например, образец вывет-
рившегося якобсита с большим содержанием
кремнекислоты, который нельзя было обога-
тить обычными способами,, удалось за 5 мин.
ультразвуковой обработки с последующим гра-
витационным разделением разложить на желе-
зистые кварцевые зерна и глинистую мелкозер-
нистую массу, состоявшую главным образом из
гидроокисей металлов. Затем этот промежуточ-
ный продукт растирали в ступке с водой до тех
пор, пока часто сменяемая вода не становилась
прозрачной. После этого при воздействии ультра-
звука в течение нескольких секунд образовыва-
лась взвесь из отделявшихся окисей и гидро-
окисей металлов.
Недавно Милло иНуазетт[1362] успешно дис-
пергировали при помощи ультразвука различ-
ные глиносодержащие породы в целях извле-
чения глины. При ультразвуковом способе обра-
ботки выход был иногда в 100—1000 раз выше,
чем при обычных механических методах. Вет-
цель [4402] использовал ультразвук с частотой
800 кгц и интенсивностью 3—4 вт/см2 для под-
готовки образцов горных пород для микропа-
леонтологических исследований. Он обнаружил,
что микроископаемые при этом не разрушались.
Пфефферкорн [3757] указывает, что при тра-
влении кристаллов дляисследования в электрон-
ном микроскопе облучение ультразвуком при-
водит к более равномерному воздействию протра-
вы на более обширную поверхность и к более
тонким фигурам травления.
Размельчающее действие ультразвуковых
волн в настоящее время с успехом используется
для предотвращения образования котельной на-
кипи в паровых котлах, бойлерах и т. п. [4566,
5136]. Даже при помощи слабых ультразвуко-
вых волн можно добиться того, чтобы частицы
извести не откладывались на стенках в виде твер-
дого осадка, а погружались на дно вместе с уда-
ляемой грязью. На фиг. 537 показан ультразву-
ковой аппарат, построенный для этой цели по
предложению Лузли и известный под названием
«крустекс». Изображенный справа магнитострик-
ционный излучатель (частота 27 кгц) привин-
чивается к стенке облучаемого котла. Присоеди-
няемый к сети переменного тока прибор имеет
выпрямитель, который заряжает конденсатор.
Этот конденсатор разряжается через определен-
ные промежутки времени при помощи термо-ртут-
ного реле через катушку магнитострикционного
излучателя, который посылает затухающий ульт-
развуковой импульс в воду котла.
Трошер [4288] предложил использовать мощ-
ные ультразвуковые колебания для снятия эма-
ли с сосудов. Эмаль вследствие своей хрупкости
не успевает следовать за колебаниями металли-
ческой подложки и должна легко отделяться от
нее.
Большим шагом вперед в разрешении задачи
диспергирования металлов в жидкостях при по-
мощи ультразвука явились работы Клауса [450,
453]. Если во время электролиза катод подверг-
нуть воздействию ультразвука, то металл, элек-
тролитически осаждающийся на катоде уже
в весьма тонкодисперсной форме, будет диспер-
§ 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
473
тироваться еще сильнее и возвращаться в жид-
кость. На фиг. 538 изображена схема соответ-
ствующей экспериментальной установки. В ниж-
нем сосуде, наполненном маслом, на электроде А
с выводом Сг расположены одна или несколько
Фиг. 537. Аппарат «крустекс» фирмы «Хильфикер»
(Цюрих) для предотвращения образования котельной
накипи.
пластинок пьезокварца, служащих излучате-
лями ультразвука (В2—верхний электрод с вы-
водом С2). Сосуд N, через дно которого проника-
ют ультразвуковые волны, содержит в подходя-
щем электролите О горизонтально расположен-
ный катод Р и состоящий из диспергируемого
металла анод5. В зависимости от условий про-
цесса отделяющийся от анода S металл в более
или менее тонкодисперсном состоянии осаждает-
ся на дно сосуда или образует эмульсию в жид-
кости.
На фиг. 539 приведены микрофотографии при
2000-кратном увеличении дисперсных состоя-
ний ртути и серебра, полученных при помощи
ультразвука с электролизом и без него. Степень
дисперсности зависит главным образом от веще-
ства электродов, от поверхности катода и от
частоты и интенсивности ультразвуковых волн.
В качестве материала катода лучше всего приме-
нять металлы, плохо воспринимающие гальвани-
ческие покрытия, например алюминий, тантал
и т. п. Однако пластинки из тантала после дли-
тельного употребления становятся хрупкими,
а из алюминиевых катодов часто вырываются
Фиг. 538. Схема установки для дисперги-
рования металлов путем облучения ультра-
звуком во время электролиза.
Фиг. 539. Металлы, диспергиро-
ванные ультразвуком без электролиза
(слева) и при электролизе (справа);
наверху ртуть, внизу серебро (X 2000).
частицы металла, которые изменяют цвет и сте-
пень агрегации золя. Лучше всего в качестве
катода применять пластинки из сплава хрома
474
Г лава VI. Различные применения ультразвука
с марганцем. Размеры осаждающихся частиц
тем меньше, чем ровнее поверхность катода, чем
больше частота и интенсивность ультразвуковых
колебаний и чем ниже плотность тока и концен-
трация электролита при электролизе.
и концентрации электролита практически не
влияет на выход. Повышение выхода при увели-
чении длительности облучения (фиг. 540,г) объяс-
няется тем, что более грубые частицы металла,
находящиеся в электролите, подвергаются даль-
Ф и г. 540. Зависимость количеств серебра и меди, диспергируемых во время
электролиза при помощи ультразвука: а—от мощности ультразвука, б—от напря-
жения на электродах, в—от концентрации электролита и г—от длительности
действия ультразвука.
Клаус и Шмидт [454] провели соответствую-
щие количественные исследования. Кривые на
фиг. 540 показывают зависимость количества
диспергированного металла при образовании
золей серебра и меди от интенсивности ультразву-
ка, напряжения на электролитической ванне,
концентрации электролита и длительности воз-
действия ультразвука. На фиг. 540,а, бив
по оси ординат отложено отношение количества
диспергированного металла, вычисленного по
концентрации золя, к теоретическому количе-
ству электролитически осажденного металла,
рассчитанному по средней силе тока. Видно, что
при мощности ультразвука 70 вт 50—70% элект-
ролитически осажденного металла вновь пере-
ходит в жидкость в тонко дисперсном состоянии.
Кривые на фиг. 540,6 и в показывают, что
после некоторого предела дальнейшее повыше-
ние напряжения на электролитической ванне
нейшему размельчению ультразвуковыми коле-
баниями, что приводит к увеличению концентра-
ции золя. Таким образом, можно, изменяя усло-
вия опыта, образовывать дисперсные системы
с различной величиной частиц вплоть до истин-
ных коллоидных растворов и диспергировать
практически, почти все металлы, которые допу-
скают электролитическое осаждение. Эта мето-
дика, которую Уразовский [2088] применял
также для получения гидрозолей серебра и меди,
очевидно, будет иметь большое значение при
получении катализаторов, золей и т. .п. для хи-
мических или фармацевтических целей.
Кроме того, диспергирующее действие ульт-
развуковых волн можно использовать для разру-
шения агрегатных зерен в эмульсиях и, следо-
вательно, для повышения их гомогенности. Так,
например, Клаус [448, 449, 452] исследовал дей-
ствие ультразвуковых волн на фотографические
5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
475
эмульсии1). Он обнаружил, что под воздействием
высокочастотных колебаний однородность и ста-
бильность эмульсий повышается. Это позволяет
заметно увеличить концентрацию галоидного
серебра, что приводит, к увеличению разрешаю-
щей способности и чувствительности эмульсий.
Под действием ультразвуковых колебаний раз-
рушаются грубые зернистые образования в фото-
графическом слое. В табл. 102 приведены числа
агрегатных зерен в фотографическом слое на
равных по площади участках фо-
топластинки после применения
различных способов обработки
эмульсии ультразвуком.
При воздействии ультразву-
ком можно увеличить время со-
зревания и повысить температу-
ру созревания галоидосеребря-
ных желатиновых эмульсий без
обычного в этих условиях обра-
зования вуали. Сильное диспер-
гирующее действие ультразвука
и интенсивное перемешивание
смеси под влиянием механиче-
ских колебаний препятствуют
возникновению локальных цен-
тров созревания в более теплых
областях у стенок и дна сосуда и, таким обра-
зом, не допускают образования излишнего ко-
Таблица 102
ЗАВИСИМОСТЬ ЧИСЛА АГРЕГАТНЫХ ЗЕРЕН В
ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЯХ ОТ СПОСОБА
ОБРАБОТКИ УЛЬТРАЗВУКОМ
Способ обработки ультразвуком
Действие ультразвука при смешивании
»	» при первичном
созревании.........................
То же при вторичном созревании . . .
» в при первичном и вторичном
созревании ..........................
То же в течение всего процесса изго-
товления ............................
То же на политую эмульсию............
Без применения ультразвука...........
Число агре-
гатных
зерен
26
11
15
8
4
14
48
-1) Предложение об использовании ультразвука
для повышения чувствительности фотографических
эмульсий было выдвинуто Мошковичем за два года
до опубликования работ Клауса. См. Варгафтиг,
Кино-фотоматериаловедение, Госкиноиздат, 1939.—
Прим. ред.
личества центров созревания. Наконец, при
помощи ультразвука при сенсибилизации эмуль-
сии в растворе соответствующего красителя
можно заметно повысить цветовую чувствитель-
ность, так как под влиянием ультразвуковых
колебаний в окраске зерен принимает участие
больше красителя. В то время как при обычном
методе лишь 15% используемого красителя отла-
гается на зернах, при применении ультразвука
можно довести эту величину в среднем до 25%.
Ф и г. 541. Сравнение светочувствительных слоев, в которых бромистое
серебро диспергировалось при помощи: а—перемешивания, б—перемеши-
вания и нагревания, в—ультразвука.
Особое значение имеют опыты Клауса [452],
в которых ему удалось осажденное, безжелати-
новое, уже значительно скоагулированное гало-
идное серебро после его сенсибилизации снова
распределить в желатине с очень высокой сте-
пенью дисперсности. Образующаяся при этом
эмульсия по своим фотохимическим свойствам
не уступает бромосеребряной желатиновой эмуль-
сии, полученной обычными методами. На фиг. 541
приведены микрофотографии слоев, полученных
различными методами. С точки зрения техноло-
гии важно, что при этом устраняется отнимаю-
щий много времени процесс промывки эмульсии,
и, таким образом, время изготовления ее суще-
ственно сокращается. Кроме того, к эмульсии не
добавляются чужеродные вещества, что увели-
чивает ее устойчивость. Метод последующего
эмульгирования осажденного бромистого сереб-
ра позволяет также непосредственно окраши-
вать бромистое серебро перед эмульгированием.
При старых способах только 15% красителя
связывается с бромистым серебром, а 85% остает-
ся в желатине и не только является бесполезным,
но даже приводит к увеличению светопоглоще-
ния. При новом методе обработки около 90%
красителя связывается с зернами бромистого
серебра. Фотографические свойства таких галоидо-
серебряных эмульсий, полученных при помощи
476
Г лава VI. Различные применения ультразвука
ультразвука без добавления химических пеп-
тизаторов, исследовались Дангерсом [480]
и Рандолфом [1669].
Сравнительно недавно Протас [1641], а так-
же Перонне и Бикар [1553] исследовали дей-
ствие ультразвуковых волн на фотографические
эмульсии. Протас обнаружил, что в термостатах
со льдом ультразвуковое облучение действует
так же, как и простое повышение температуры
на 45—65° С. Перонне и Бикар не подтвердили
результаты Клауса. Поэтому до сих пор не ясен
вопрос о том, оказывает ли ультразвук специ-
фическое воздействие на процесс образования
фотографических эмульсий, или истинной причи-
ной наблюдаемых явлений являются всегда воз-
никающие попутно термические процессы.
Кнолль и Диле [1082] использовали диспер-
гирующее действие ультразвука для перемеши-
вания оксидной массы, применяющейся для покры-
тия оксидных катодов (см. также [958]).
Пичэк [1598] предложил использовать раз-
рушающее действие ультразвуковых волн при
изготовлении односторонних мозаичных электро-
дов, применяемых в передающих телевизионных
трубках.
Можно ожидать также, что в будущем эмуль-
гирующее и диспергирующее действие ультра-
звука будет использовано для решения некоторых
проблем производства искусственного шелка и
искусственной шерсти. Согласно Фритцу [28],
можно подвергать воздействию ультразвука пря-
дильные растворы или диспергировать в них
различные красители или твердые вещества для
получения водоустойчивых, мылоустойчивых и
немнущихся тканей (см. также Томберг [4283]).
Диспергирующее действие ультразвука мож-
но использовать также и в лакокрасочном про-
изводстве [3131—3133,3333а, 3779, 4287, 4552].
Размельчающее и диспергирующее действие
ультразвуковых волн можно применять для
экстракции при комнатной температуре веществ
животного и растительного происхождения
[429, 755, 4311]. Например, в течение нескольких
минут удается полностью экстрагировать кофе,
так что при вторичной экстракции вода остается
совершенно бесцветной.
Шпехт [4144—4146, 4150, 4996, 5038] пока-
зал, что при помощи ультразвука удается лучше
и более полно экстрагировать из хмеля вещества,
необходимые для пивоварения, чем при обыч-
ном методе выщелачивания кипячением. В опы-
тах промышленного масштаба этим способом
расход хмеля удалось снизить до 40 % при сохра-
нении всех свойств и качества пива (см. также
Дикинсон [2693], Эндерс и Райбке [2742],
Кольбах и Шильфарт [4807] и Веллхёнер [4388].
Шропшайр [4968, 5022] предложил способ экст-
ракции рыбьего жира при помощи ультразвука.
Мы еще вернемся к этим важным для фармацев
тических целей методам экстракции в § 12, п. 4
и 5 настоящей главы.
Диспергирующее действие ультразвуковых
волн применялось также для изготовления тон-
ких препаратов растительных волокон и воло-
кон эластичных элементов тканей человека
и животных в целях электронно-микроскопиче-
ского исследования. В то время как обычно при
меняемые методы разделения волокон путем
вибропомола или разминания сильно гидроли-
зованных и набухших волокон приводили к пол-
ному нарушению структуры целлюлозных воло-
кон, согласно данным Вурмана, Хойбергера
и Мюлеталера [2180], при ультразвуковом спо-
собе имеет место гораздо более тонкое разделе-
ние, причем текстура отдельных отщепленных
волокон почти полностью сохраняется.
Аналогичные результаты получили также
Фрей-Висслинг и Мюлеталер [664] при получе-
нии волокон рами и хлопчатобумажных воло-
кон, Риби [3853] при исследовании вискозного
рейона и Морхед [3588] при изучении волокон
целлюлозы до и после гидролиза (см. также рабо-
ту Альгара и Гиртца [2301]).
Согласно Волперсу [2168, 2169, 4458, 4459,
4461], аналогичным образом можно разделить
тесно переплетенные коллагеновые и эластичные
тканевые элементы (например, в больших кровя-
ных сосудах) и сделать возможным, таким обра-
зом, их микроскопическое исследование. Ингель-
марк [957] применил ультразвуковые волны с ча
стотой 22,5 и 300 кгц для отделения колла-
геновых фибрилл сухожилий. Препараты, полу-
ченные при частоте 22,5 кгц, давали при исследо-
ванг’и под электронным микроскопом более
отчетливую картину. При длительности воздей-
ствия ультразвука больше 3 мин. происходило
разрушение фибрилл. Берд и Лайон [2476]
предложили для этой цели аппарат, излучатель
которого в виде стержня погружается сверху
в облучаемое вещество.
В связи с этим следует отметить, что Краузе
[3318] предложил ультразвуковой микротом для
получения особо тонких срезов. В этом микро-
томе при помощи магнитострикционного вибра-
тора либо ножу, либо объекту сообщаются про-
дольные колебания с частотой 20 кгц. Поскольку
давление ножа на объект и продольное усилие,
а следовательно, и сплющивание объекта ножом
при этом значительно уменьшаются, должны
получаться гораздо более тонкие срезы, примени-
g 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
477
мые для электронно-микроскопических иссле-
дований.
В последнее время в Англии и в США разра-
батываются методы стирки при помощи ультра-
звука; считают [825], что в будущем этот метод
будет иметь большое значение, если удастся скон-
струировать достаточно эффективные и дешевые
ультразвуковые излучатели (см. также [4857]).
Известно, что частицы грязи связываются с тка-
нью главным образом силами электростатиче-
ского притяжения [3675]. Если при помощи
ультразвукового излучателя привести воду в со-
стояние высокочастотных колебаний, то быстро
меняющееся давление отрывает частицы грязи
от ткани гораздо скорее, чем это возможно обыч-
ными методами. Эти предварительные результаты
были затем дополнены опытами Шиллинга, Руд-
ника, Аллена, Мака и Шерила [3970]. Так,
например, белое хлопчатобумажное полотно,
сильно загрязненное жирной сажей, удалось
отмыть акустическим методом в мыльной воде
в течение 1 часа при пятикратной смене воды
столь же чисто, как при обычном методе стирки
в прачечной за 1—6 час. при пятнадцатикратной
смене воды. При этом не происходило наблюдае-
мое при обычном способе стирки снижение проч-
ности ткани.
Гарлинская, Долгополов, Матетцкий и Рубан
[2867] успешно очищали при помощи ультра-
звука с частотой 300—1600 кгц загрязненную
мериносовую шерсть. Они указывают, что при
таком способе мытья уничтожается также микро-
флора, как, например, зародыши бактерий и
т. п. (см. также [4539]). Ультразвуковое облу-
чение может иметь также известное значение
для ускорения процессов полоскания в текстиль-
ной промышленности [3640]. По данным Сунь
Шоу-чжуаня[4090], при помощи мощных ультра-
звуковых колебаний в воздухе можно разру-
шать жесткую пену и сглаживать поверхность
пенящейся жидкости:
В связи с этим следует, наконец, упомянуть
о применении ультразвука для очистки и обез-
жиривания металлических деталей, которое впер-
вые в больших масштабах было введено в США
[824, 2780, 2834, 4535, 4752, 4881, 5138, 4773,
4841]. Очищаемые детали при помощи конвейера
со скоростью 30 см/мин перемещаются через
резервуар с трихлорэтиленом, облучаемый снизу
ультразвуком с частотой 300—1000 кгц. Металли-
ческие детали полностью освобождаются при
этом от жира, частиц грязи, стружек и полиро-
вальных материалов. Этот метод, для которого
можно использовать и ультразвук частотой 20—
30 кгц, оказывается особенно ценным при очистке
небольших деталей сложной формы с различного
рода прорезями, отверстиями, винтовыми на-
резками и т. п. Он заменяет применявшуюся до
сих пор в этих случаях ручную чистку и позво-
ляет экономить до 50% полной стоимости чистки.
Этот метод может быть использован также для
очистки стеклянных деталей, керамики, линз
и т. п. Было предложено также использовать
ультразвук для очистки металлических деталей
от слоя ржавчины [4535] (см. также [4308, 4541;
4549]). Кроме того, ультразвук большой мощ-
ности с частотой 20—30 кгц применяли для
очистки литейных форм для стекла [4125].
В последнее время размельчающее действие
ультразвуковых колебаний с успехом исполь-
зовали для сверления отверстий и образования
углублений в твердых телах типа металлов,
стекла, керамики и т. п. Для этой цели на конец
магнитострикционного или пьезоэлектрического
вибратора с продольными колебаниями (/=20—
30 кгц) укрепляют коническую насадку с рез-
цом или сверлом. На фиг. 541а изображен такой
сверлильный аппарат. Он состоит из собствен-
но магнитострикционного излучателя А, на
свободном конце В которого укреплена насад-
ка (G, Н или К). Излучатель А закреплен в его
узловом сечении С; на верхней части излучателя
находится обмотка возбуждения D. Оба боковых
ярма Е имеют обмотки F, по которым пропу-
скается постоянный ток подмагничивания.
478
Глава VI. Различные применения ультразвука
Латунные взаимозаменяемые насадки G, Н и К
имеют на своем нижнем конце припаянные или
привинченные рабочие головки из твердого ме-
талла. Как уже было отмечено в гл. II, § 5, п. 5,
на конце конической насадки имеют место осо-
бенно большие амплитуды колебаний.
Между головкой насадки и обрабатываемой
поверхностью вводится жидкость (лучше всего
вода) с суспензированным в ней абразирующим
веществом (карбид бора, карбид кремния). Бла-
годаря колебаниям насадки в жидкости возни-
кает кавитация (см. § 7 настоящей главы), об-
рабатываемый материал разрушается и образует-
ся углубление, точно отвечающее профилю коле-
блющегося инструмента. Конец колеблющегося
инструмента не должен быть особенно острым
или тонким. Выгоднее даже, если он представ-
ляет собой плоскую поверхность, хорошо отра-
жающую звуковые волны. При мощности излу-
чателя 40 вт и амплитуде колебаний 0,025 мм
с карборундом в качестве абразирующего мате-
риала удается в течение 1 мин. сделать в стекле
или в твердой керамике квадратное отверстие
со стороной 6 мм и глубиной 3 мм. В случае
карбида вольфрама с карбидом бора в качестве
абразирующего материала для этой цели тре-
буется около 10 мин. Можно использовать также
штампы; так, например, можно получить нега-
тивное изображение монеты на стекле. Баламут
[4589] указывает на возможность сверления от-
верстий с искривленной осью и поперечным сече-
нием любой заданной формы. Для этой цели ко-
леблющийся инструмент должен быть изогнут по
заданной кривой и вводиться в деталь по напра-
влению этой кривой. Дальнейшие подробности
можно найти у Баламута [4589] (см. также Де-
Гроот [4666], Эмерсон и Старр [2741а], Мэзон
и Вик [3513], Келли [4789], Неппирас [4892],
Шпитциг [5042], Вайс и Энсмингер [5101] и
[4969])1).
В заключение этого раздела следует упомя-
нуть опыты Эрнста и Гутмана [2747] по влиянию
ультразвука на дубление кожи. В лабораторных
опытах путем облучения сырой кожи ультразву-
ком мощностью 25—50 вт с частотой 760 кгц
удалось значительно ускорить процесс дубления
благодаря более быстрому проникновению жид-
кости в кожу, особенно при использовании ор-
ганических дубильных растворов. Спустя корот-
х) Ряд фирм выпускает ультразвуковые сверлиль-
ные станки мощностью от 100 до 1500 вт [Фирма «Шеф-
фильд» (Огайо, США) под названием калитрон, фирма
«Муллард» (Лондон, Англия), фирма «Леефельд унд К°»
(Геппенхайм, Германия) под названием диатрон и фирма
«Шеллер унд К°» (Франкфурт, Германия)].
кое время структура шкуры уже принимает
характерный для кожи вид. Возможность исполь-
зования этого метода дубления в больших
масштабах зависит от конструирования соответ-
ствующих ультразвуковых генераторов. Сле-
дует отметить, что еще необходимо выяснить, не
дадут ли лучшие результаты более низкие частоты
при большей амплитуде колебаний (см. также
[2913]).
3. Расщепление молекул высокополимеров
под действием ультразвука
Еще в 1933 г. Сцалай [2031], Сент-Гиорги
[2034] и Флосдорф и Чамберс [615] почти одно-
временно показали, что под действием ультра-
звуковых колебаний с частотой 722 кгц, а также
под действием высокого слышимого звука боль-
шой силы удается расщепить большие молекулы
на более мелкие. Сцалай обнаружил, что под
действием ультразвука уменьшается вязкость
растворов желатины, крахмала, каучука, агар-
агара и гуммиарабика. Ему удалось также
расщепить сахарозу на моносахариды и путем
кратковременного воздействия ультразвука
несколько повысить восстанавливающую способ-
ность параформальдегида и гексаметилентетра-
мина по отношению к аммиачному раствору
окиси серебра. При продолжительном воздействии
интенсивных ультразвуковых волн на растворы
крахмала удалось также получить следы веществ
с восстановительными свойствами, которые
реагировали с раствором Фелинга, и декстрин,
обнаруженный реакцией с иодом. Все эти процес-
сы Сцалай рассматривает как деполимеризацию
под действием ультразвука.
На основании новых опытов Ройка и Штар-
кермана [1750] и Сата и Харисаки [1800] воз-
можность непосредственного расщепления трост-
никового сахара на моносахариды под действием
ультразвука поставлена под сомнение; возникает
вопрос, не сводится ли этот эффект к термическим
процессам. •
Действие ультразвуковых волн на растворы
желатины, агар-агара и гуммиарабика изучал
также Тиме [2060], который обнаружил, что
вязкость этих растворов в возрастающей степени
снижается по мере увеличения мощности ультра-
звука. Этот эффект усиливается с повышением
молекулярного веса вещества и зависит от концен-
трации. При некоторой концентрации вязкость
достигает минимума, который смещается в сторо-
ну малых концентраций при увеличении молеку-
лярного веса и уменьшении мощности ультра-
звука. Тиме делает отсюда вывод, что ультра-
§ 5, Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
479
звуковая деполимеризация заключается в меха-
ническом разрушении частиц в результате соуда-
рений.
Благодаря энергии, добавочно сообщаемой
коллоидным частицам в ультразвуковом поле,
их соударения становятся настолько мощными,
что приводят к разрушению молекулярных
агрегатов. При этом для приобретения необхо-
димого ускорения частица должна иметь опреде-
ленную длину свободного пробега. Это объяс-
няет существование минимума вязкости в зависи-
мости от концентрации, так как при слишком
малых концентрациях число соударений слишком
мало, а при слишком больших концентрациях
слишком мала длина свободного пробега и,
следовательно, мало ускорение, приобретаемое
каждой частицей. Сцалай также считает причиной
деполимеризующего действия увеличение скоро-
сти коллоидных частиц в ультразвуковом поле,
благодаря которому кинетическая энергия этих
частиц превышает кинетическую энергию частиц
растворителя. Коллоидные частицы как бы «разо-
греваются» до температур, при которых начи-
нается распад высокополимера. Однако, как мы
увидим ниже, обе эти попытки объяснения
несостоятельны. Можно показать, что свободно
движущиеся коллоидные частицы в данный
момент времени и в данном месте под действием
ультразвуковых колебаний движутся в ту же
сторону, что и молекулы растворителя, так что
увеличение числа столкновений не может иметь
места. Тот факт, что при ультрацентрифугирова-
нии не наблюдается никаких процессов деполиме-
ризации, свидетельствует о том, что какие бы то
ни было силы ускорения не играют никакой роли.
Вещества, с которыми в основном работали
Сцалай и Тиме, характеризовались высокой
структурной вязкостью и ярко выраженной
склонностью к образованию гелей и студней.
Фройндлих и Гиллингс [656, 657] тщательно
проведенными опытами показали, что для таких
веществ под действием ультразвука изменяются
структура раствора и гелеобразующие силы
и могут наблюдаться тиксотропные явления
(см. п. 4 настоящего параграфа), которые снижают
вязкость и стимулируют, таким образом, деполи-
меризацию. Это можно доказать тем, что вязкость,
понижающаяся при воздействии ультразвука,
снова восстанавливается с течением времени.
Согласно Фройндлиху и Гиллингсу [656],
в растворах, например, каучука, стеарата натрия
и красителя хлопчатобумажного желтого1) воз-
г) Так называемый примулин, т. е. азосалицилово-
кислый натрий.—Прим. ред.
никновение кавитации является необходимым
условием понижения вязкости. В то время как
вязкость растворов каучука и желатины после
облучения ультразвуком вновь повышалась,
для раствора красителя можно было уверенно
говорить о разрушении палочкообразных частиц
растворенного вещества. В этом случае пониже-
ние вязкости сопровождалось исчезновением
двойного лучепреломления в потоке.
В этих опытах речь шла, в первую очередь,
об изменении структурной вязкости, т. е. о вре-
менном разрыве ван-дер-ваальсовых связей под
действием ультразвука. Однако имеются случаи,
когда под действием интенсивных ультразвуко-
вых волн можно наблюдать истинное разруше-
ние макромолекул. Так, например, Брохулту
[374] удалось при помощи ультразвуковых волн
с частотой 250 кгц расщепить высокомолеку-
лярный белок гемоцианин в 0,1—0,4-процентном
растворе на частицы с размерами, равными от2/2
до х/8 первоначальных размеров. Против этого
утверждения недавно выступил Брадиш [2531].
Он обнаружил, что при облучении гемоцианина
ультразвуком молекулы белка подвергаются
обычному распаду без преимущественного раз-
рыва определенных внутримолекулярных связей
и объяснил результаты опытов Брохулта изме-
нением pH среды.
Лаланд, Оверенд и Стейси [3368], а также
Гольдштейн и Стерн [2907] расщепили при
помощи ультразвука нуклеиновые кислоты
на простые полинуклеотиды. Эльпинеру и Быч-
кову [2739] при помощи ультразвука с частотой
500 кгц удалось провести деполимеризацию
гиалуроновой и хондроитинсерной кислот. При
деполимеризации, по всей вероятности, рвется
связь между N-ацетилгексозамином и остатком
глюкуроновой кислоты.
Кауше, Пфанкух и Ру ска [1033] (см. также
[1993, 2038, 2188]) показали, что продолговатые
белковые молекулы вируса табачной мозаики
длиной около 300 тр< под воздействием ультра-
звука распадаются на более мелкие части, в связи
с чем активность вируса заметно падает. Разруше-
ние молекул можно было в этом случае доказать
исследованием при помощи электронного микро-
скопа. Степень разрушения увеличивалась
с повышением концентрации, продолжительности
облучения и, повидимому, с повышением частоты
ультразвуковых волн (см. также § 12, п. 4
настоящей главы).
Следует упомянуть ряд важных исследований
Шмида с сотрудниками [251, 1751, 1855—1857,
1859—1861, 1871, 3982, 3987, 3988], которые
подвергали разбавленные растворы поливинил-
480
Глава VI. Различные применения ультразвука
ацетата, полиакрилового эфира и нитроцеллю-
лозы действию мощных ультразвуковых волн
(/=284мощность около 200 вт при излучаю-
щей поверхности 38сл12). Для всех названных ве-
ществ, состоящих из нитеобразных молекул дли-
ной до 1 р., зависимость между вязкостью и раз-
мером молекул подробно изучена1). Опыты одно-
значно доказали необратимое уменьшение вязко-
сти поддействиемультразвука,что свидетельствует
о деполимеризации растворенного вещества,
связанной, очевидно, с разрывом С—С связей
в длинных нитеобразных молекулах.
Длительность облучения, мин.
Фиг. 542. Зависимость между молекулярным весом
и длительностью облучения для растворов различ-
ных полистиролов в толуоле.
На фиг. 542 изображены типичные кривые
уменьшения молекулярного веса с увеличением
длительности облучения для трех полистиролов
с различными длинами цепочек. Молекулярный
вес вещества I составлял 850 000, вещества II—
350 000 и вещества III—195 000. Для всех трех
веществ под действием ультразвука молекуляр-
ный вес уменьшался до величины около 30 000.
Отсюда следует, что длина цепочек вещества по-
сле деполимеризации не зависит от молекулярного
веса исходного вещества. Ультразвук разрушает
лишь длинные нитеобразные молекулы. Через
5—10 мин. действия ультразвука невозможно
установить первоначальную величину молекулы.
На основании большого числа аналогичных
опытов с различными веществами Шмид [1857]
пришел к следующему выводу о причине ультра-
звуковой деполимеризации: разрушение макро-
молекул происходит под действием сил трения
между жидкостью, колеблющейся в ультразвуко-
х) См., например, Н. Staudinger, Die hoch-
molekularen organischen Verbindungen Kautschuk und
Zellulose, Berlin, 1932.
bom поле co скоростью около 40 см/сек, и инерт-
ными макромолекулами. В определенной области
концентраций (область гель-растворов по
Штаудингеру) нитевидные молекулы перепле-
таются, их массы суммируются и весь комплекс
молекул не может больше следовать за колеба-
ниями растворителя. Поэтому растворитель
должен совершать колебательные движения,
проходя сквозь пустоты в переплетенных моле-
кулярных нитях. В результате имеет место
относительное движение растворителя и молекул
и возникают силы трения. Расчет величины
этих сил показывает, что они действительно
могут разорвать химические связи, например
связи С—С.
Так, например, по спектроскопическим данным
(главным образом по поглощению в инфракрасной
области спектра), для разрыва связи С—С
требуется сила 4,5-10~5 дин, для разрыва свя-
зи С—О—сила 5,77-10"5 дин, а для разрыва
связи С = С—сила 9,77-10~5 дин.
Если эта гипотеза правильна, т. е. если
деполимеризация обусловлена силами трения,
то она должна быть тем сильнее, чем больше
отношение поверхности молекул к силам связи.
Это подтверждается тем экспериментальным
фактом, что под действием ультразвука силь-
ная деполимеризация наблюдается только для
нитевидных молекул. Как раз в этом случае
поверхность особенно велика, а силы, требуемые
для разрыва молекулы на две части, относительно
малы. То обстоятельство, что разрушение ните-
видных молекул идет лишь до известного пре-
дела (см. фиг. 542), подтверждает приведенные
выше положения: в случае коротких молекул
силы трения, возникающие в ультразвуковом
поле, недостаточны для разрыва химической
связи.
Гербет [2871а] в опытах с сильно разбав-
ленными растворами яблочного пектина показал,
что конечный молекулярный вес, достигаемый
при деполимеризации ультразвуком, при прочих
одинаковых условиях зависит от интенсивности
облучения. Деполимеризация, прекращающаяся
при снижении интенсивности, вновь начинается
при ее повышении.
По Шмиду [1856], кинетику распада молекул
можно описать уравнением
^=feNz.(p_pe),
где х—число связей, разорванных под действием
ультразвука в единице объема к данному моменту
времени, dx/dt—скорость распада, Р—степень
полимеризации в момент времени t, Ре—конечная
§ 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
481
степень полимеризации, NL—число Лошмидта
и k—постоянная. Следовательно, скорость
деполимеризации пропорциональна разности
между длиной нитевидных молекул в данный
момент времени и их конечной длиной. Экспери-
ментальные данные хорошо удовлетворяют выше-
приведенному уравнению.
Зависимость ультразвуковой деполимеризации
от концентрации исследовали Шмид и Роммель
[1871]. На фиг. 543 представлена зависимость
Длительность облучения, мин.
Фиг. 543. Распад полистирола в толуоле под
действием ультразвука при различных концен-
трациях.
распада полистирола в растворах различной кон-
центрации от длительности действия ультразву-
ка. По оси ординат отложено отношение удель-
ной вязкости %д. к концентрации раствора См
в молях на литр. Величина этого отношения мо-
жет служить относительной мерой молекуляр-
ного веса. Отчетливо видно, что деструкти-
’рующее действие ультразвука снижается при
повышении концентрации раствора. При пере-
ходе к очень большим разведениям эффектив-
ность ультразвука также уменьшается. Таким
образом, существует оптимальная концентрация,
при которой эффективность действия ультразвука
достигает максимума. Этим также подтверждается
описанный выше механизм распада молекул
высокополимера в результате относительного
движения этих молекул и молекул растворителя
с возникновением сил трения. В очень разбав-
ленных растворах, где молекулы свободно дви-
жутся, нет этого относительного движения, так
как сила трения между колеблющейся жидкостью
и молекулой значительно превышает инерцию
последней. Поэтому молекула колеблется вместе
с растворителем. При очень высоких концен-
трациях растворитель гораздо крепче связан
с сеткой геля и не способен к самостоятельным
31 л. Бергман
колебаниям. Только в области промежуточ-
ных концентраций (гель-растворы) имеет место
относительное движение между жидкостью и
молекулами высокополимера, приводящее к
разрушению последних. Однако необходимым
условием при этом является определенная
степень жесткости макромолекул, так как лишь
жесткая, негибкая молекула может разо-
рваться в определенных местах под действием
переменных по направлению сил трения.
Согласно вышеизложенному, деполимериза-
цию под действием ультразвука можно рассматри-
вать как доказательство жесткости макромоле-
кул в растворе. Это может привести к решению
до сих пор не ясного вопроса о гибкости макро-
молекул. Соответствующие материалы приведены
у Шмида и Бойтенмюллера [1859].
В случае гибких молекул, которые могут
соединяться в большие комплексы, можно было
бы предполагать, что относительное движение
между жидкостью и комплексами молекул при-
водит к возникновению сил трения, если инерция
этих комплексов настолько велика, что они
не успевают следовать за колебаниями жидкости.
Однако Шмид и Бойтенмюллер [1859] доказали,
что это не играет роли. Например, они подвер»
гали действию ультразвука полистирол, раство-
ренный в различных смесях толуола с четырех-
хлористым углеродом. Частица твердого тела,
плотность которого равна плотности окружающей
жидкости, должна вести себя относительно жидко-
сти так, как если бы она была лишена инертной
массы, и, следовательно, должна колебаться
вместе с жидкостью. Поэтому при равенстве
плотностей растворителя и растворенного вещест-
ва следовало бы ожидать минимума ультра-
звуковой деполимеризации. Согласно фиг. 544,
этого не наблюдается. Следовательно, расщепле-
ние под действием ультразвука обусловлено
не инерцией, а жесткостью молекул.
Наконец, остается еще открытым вопрос,
не являются ли истинной причиной деполимери-
зации повышение температуры или возникновение
кавитации. Шмид и Роммель [1871] показали,
что повышение давления до Л 5 атм вызывает
усиление распада молекул под действием ультра-
звука. Этим исключается влияние, кавитации
(к этому вопросу мы еще подробно вернемся
ниже в настоящем пункте). Шмид и Бойтен-
мюллер [1860] исследовали влияние температуры
на разрушение ультразвуком нитроцеллюлозы в
«-бутиловом спирте и полистирола в толуоле.
Они показали, что собственно ультразвуковой
распад, который можно найти, если вычесть
тепловой распад, понижается при высоких тем-
482
Глава VI. Различные применения ультразвука
пературах. Это можно объяснить, . если при-
нять, что при повышении температуры жесткость
макромолекул уменьшается. Однако для окон-
чательного выяснения этого вопроса необходимы
дальнейшие опыты.
В настоящее время еще отсутствуют точные
исследования зависимости ультразвуковой депо-
лимеризации от частоты. Ориентировочные опыты
Фиг. 544. Распад полистирола в смесях толуола
с четыреххлористым углеродом.
По оси ординат отложен молекулярный вес в процентах от
исходного значения. Точка 1,058 на оси абсцисс соответ-
ствует равенству плотностей полистирола и растворителя.
Параметром является длительность облучения.
в этом направлении Фройндлиха и Гиллингса
[657] и Шмида [1857] позволяют предполагать,
что высокочастотные ультразвуковые волны более
эффективны, чем низкочастотные. Переплетенные
макромолекулы тем в меньшей степени могут
следовать за колебаниями жидкости, чем выше
частота ультразвука. Поэтому, согласно Шмиду
[1857], в, растворах типа описанных в гл. IV,
§ 2, п. 5 должна наблюдаться дисперсия ультра-
звука. Это открывает возможность по измерениям
скорости звука делать важные заключения о
структуре растворов макромолекул, играющих в
настоящее время столь важную роль в химии
высокомолекулярных соединений.
Однако Шмид и Поппе [3988] показали,
что в интервале частот 10—284 кгц при одинако-
вой интенсивности степень деполимеризации
не зависит от частоты. Следует отметить, что
в этих опытах лишь исчезающе малая часть
имеющихся в растворе молекул разрывалась
под действием ультразвука. Так называемый
«звуковой выход» был равен для самых длинных
молекул 4-10~7, т. е. в течение одного колеба-
ния на 107 молекул разрывалось лишь 4 связи.
В последнее время много исследователей зани-
малось вопросами ультразвуковой деполимери-
зации. Джеллинек и Уайт [3140—3143] провели
теоретическое и экспериментальное исследова-
ния распада молекул с длинными цепями под
действием ультразвука. Джеллинек и Уайт
[3140] вычислили функции распределения ко-
нечных продуктов деполимеризации по весу и
по числу звеньев цепи, средние размеры цепей
и степень негомогенности продуктов- распада
гомодисперсного полимера. При расчетах было
постулировано, что вещество состоит только
из молекул определенной степени полимериза-
ции Р, что скорость распада снижается пропор-
ционально уменьшению Р и для определенного
конечного значения Ре равна нулю и что кон-
станта скорости k одинакова для всех значений Р,
больших Ре, и равна нулю для всех значений Р,
меньших Ре. В другой работе [3141] авторы
исследовали распад растворенного в бензоле
гомодисперсного полистирола под действием уль-
тразвука с частотой 500 кгц при длительности
облучения 0,5—9 час. Приняв, что константа
скорости нравна 3,87-10 4 час."1, они получили
удовлетворительное совпадение с предложенной
ими теорией.
Эти же авторы [3142] исследовали зависи-
мость константы скорости k от длины цепи при
ультразвуковом облучении отдельных фракций
полистирола. Лежащее в основе теории предпо-
ложение о том, что k не зависит от Р, не было
подтверждено. Повидимому, ультразвуковая депо-
лимеризация, кроме сил трения и столкновений,
вызывается также и другими причинами. В своей
последней работе [3143] эти авторы исследовали
зависимость k от концентрации. При высоких
интенсивностях ультразвука k увеличивается с
понижением концентрации и, повидимому, про-
ходит через максимум при концентрациях, для ко-
торых молекулярные цепи сильно переплетаются.
Грабар и Прюдом в многочисленных работах
[730, 2915, 2916, 3806—3809] показали ошибоч-
ность утверждения Шмида, согласно которому
кавитация не играет роли при деполимеризации
ультразвуком. К этим же выводам пришли
Вейсслер [4380, 4381], а также Мелвилл и Мер-
рей [3538]. Таким образом, осталось неясным,
обусловлен ли распад макромолекул под дей-
ствием ультразвука только механическими сила-
ми трения или также химическим, действием
образующихся при кавитации радикалов (см. § 9
настоящей главы). Так, например, Морель
и Грабар [2917, 4887] обнаружили, что наблюдае-
мое снижение молекулярного веса желатины при
облучении ультразвуком обусловлено, химиче-
ским действием. Аналогичный эффект они полу-
чили и при добавке, например, раствора гипо-
бромита. Однако в противоположность этому
5. Диспергирующее и коллоиднотхимическое действия ультразвука
483
Грабар и Прюдом [3806, 3809] обнаружили, что
вызываемая кавитацией деполимеризация имеет
место и в тех случаях, когда химическое дей-
ствие исключено, как, например, в присутствии
СО2 или Н2О.
Шмид, Паре и Пфлайдерер [3987] подтвер-
дили эти выводы. Тонкими экспериментами,
подробностей которых мы не будем касаться,
им удалось показать, что и при кавитации уль-
тразвуковая деполимеризация представляет собой
механический распад, в котором главную роль
играет резонансное воздействие колеблющихся
кавитационных пустот (см. § 7 настоящей главы).
Сата, Окуяма и Чжуйо [3954] провели опыты с вод-
ными растворами поливинилового спирта и также
пришли к выводу о механической и гидродинами-
ческой природе ультразвуковой деполимериза-
ции.
Еще в своих более ранних работах Шмид
с сотрудниками провели опыты с растворами при
повышенном давлении с целью исключить влия-
ние кавитации. Они наблюдали в этих условиях
ультразвуковую деполимеризацию. Это свиде-
тельствует о том, что при повышенном давлении
в газовой фазе кавитация не полностью исклю-
чается. Между жидкостью и находящимся над
ней сжатым газом устанавливается диффузион-
ное равновесие, которое может быть нарушено
звуковыми волнами. Кавитации можно избежать
только в том случае, если подвергать ультра-
звуковому облучению полностью обезгаженную
жидкость при обычном давлении или в вакууме.
Следует упомянуть также о некоторых старых
работах Собю и Каваи [4123, 4124], которые
наблюдали под действием ультразвука с часто-
той 560 кгц распад полистирола и целлюлозы.
Акия и Окуй [2296] исследовали деполимериза-
цию .полистирола в зависимости от интенсивности
и продолжительности действия ультразвука.
Иван и Тошима [3122] обнаружили, что при
повышенном давлении полистирол в различных
растворителях не деполимеризуется при дей-
ствии ультразвука; в то же время нагревание
вызывает деполимеризацию. При действии уль-
тразвука распадается полиметилметакрилат, рас-
творенный в хлороформе (Вада и Накане [4353]).
Жуков и Хенох [4094] исследовали ультразвуко-
вую деполимеризацию растворов агара, галак-
тозы и крахмала. При этом наблюдалось пони-
жение pH и увеличение электропроводности, что
свидетельствовало о том, что при ультразвуко-
вом облучении идут окислительные процессы.
В последнее время Оно [1461] исследовал
распад клейстера из картофельной и пшеничной
муки под действием ультразвука. Ход процесса
распада регистрировался путем наблюдений ми-
кроскопической структуры, а также при помощи
измерений удельного объема по значениям вяз-
кости. При этом было обнаружено, что ультра-
звук с частотой 800 кгц значительно более эффек-
тивен, чем при частоте 400 кгц. Клейстер из кар-
тофельной муки, характеризующийся большим
удельным объемом, претерпевает больший рас-
пад, чем клейстер из пшеничной муки. Согласно
Оно, большое значение имеет внешнее давление.
Максимальный эффект наблюдается при атмо-
сферном давлении; при повышении или пониже-
нии давления эффект быстро уменьшается почти
до нуля. Это указывает на то, что главную роль
в процессе распада играет кавитация. Поскольку
растворенные газы оказывают1 на распад лишь
незначительное влияние, окислительные про-
цессы не могут играть решающей роли. Главной
причиной деполимеризующего действия ультра-
звуковых волн Оно считает механическое дей-
ствие колеблющихся пузырьков газа, а также
пузырьков газа, возникающих при кавитации.
Кроме того, часто должен иметь место гидролиз
в результате локального нагрева при адиабати-
ческом сжатии пузырьков газа (см. § 11 настоя-
щей главы).
К аналогичным выводам пришел также Везе-
майер [2132], который подвергал действию ультра-
звуковых волн диастазу, крахмал, гликоген
и сахар. Он обнаружил, что распад этих веществ
происходит только при условии наличия в, рас-
творе воздуха. Согласно Веземайеру,. основную
роль играют образующиеся в ультразвуковом
поле Н2О2, HNO2 и HNO3 (см. § 9 настоящей
главы), которые, действуют на обрабатываемое
вещество. Во всяком случае, сравнивая работы
различных авторов, можно прийти к заключе-
нию, что существующие взгляды на сущность
процесса ультразвуковой деполимеризации весь-
ма противоречивы, а сам процесс в достаточной
мере сложен (см. также [1300] и новые исследо-
вания Рено, о которых говорится в § 9 настоя-
щей главы).	(
Не исключено, что отдельные части молекул,
разорванных в ультразвуковом поле, несут разно-
именные электрические заряды и под действием
электростатических сил вновь соединяются после
прекращения облучения. Чтобы воспрепятство-
вать этому, Маринеско [1293] предложил одно-
временно с действием ультразвука накладывать
электростатическое поле, так чтобы диспергиро-
ванные частицы в соответствии со своими заря-
дами осаждались на обоих электродах. Если
частицы имеют разную величину, то,, согласно
Маринеско [1293], при облучении ультразвуком
31*
484
Глава VI. Различные применения ультразвука
можно получить своего рода ультразвуковую
фильтрацию. Во многих аналогичных случаях
можно рекомендовать применение ультразвуко-
вой центрифуги, описанной в § 12, п. 4 настоящей
главы.
Сата[1798, 1799] исследовал влияние ультра-
звука на оптическую вращательную способ-
ность оптически активных высокомолекулярных
веществ — желатины и танина. Названные веще-
ства характеризуются изменением вращатель-
ной способности во времени. (Это явление обычно
называется мультиротацией1).) Сата наблюдал,
что в случае желатины уже при длительности
действия ультразвука 1—7 мин. имеет место
спонтанное понижение оптической активности,
которая, однако, чер^з некоторое время снова
возвращается к исходному уровню. Одновре-
менно наблюдается общее понижение кривой
мультиротации. Явления обратимости спон-
танного понижения вращательной способности
Сата объяснил дегидратацией или разрушением
гидратной оболочки, а необратимое понижение
мультиротации — химическими реакциями рас-
пада. Последнее подтверждается также помут-
нением и окрашиванием желатины при много-
кратном облучении. В случае растворов танина
аналогичных изменений оптической активности
под действием ультразвука не наблюдается. Сата
объясняет это тем, что молекулы танина окру-
жены тонким, но очень прочным гидратным
слоем.
Опыты Джонаса [3157] и Буонсанто [4621]
показали уменьшение вращательной способ-
ности D-глюкозы в результате облучения. Ника-
кой зависимости этого эффекта от интенсивности
ультразвука Джонас не нашел.
4.	Тиксотропное ожижение под действием
ультразвука
Действие ультразвуковых волн на гели было
подробно исследовано Маринеско [1287 ] и Фройнд-
лихом, Роговским и Золльнером [658, 659]. Они
нашли, что в случае тиксотропных гелей ожиже-
ние под действием ультразвука протекает так
же, как и при встряхивании (тиксотропными на-
зываются гели, для которых можно осуществить
изотермическое превращение золя в гель, напри-
мер гели гидроокисей железа и алюминия, гель
кремневой кислоты). Длительного изменения геля
при этом не происходит. Ожижение начинается
сначала на поверхности раздела воздух—гель
х) См., например, В. W i е n, Harms, Handbuch
der Experimentalphysik, Bd. 18, Leipzig, 1928, S. 605.
и сопровождается изменением окраски, причем
жидкая часть геля темнеет. Если в геле имеются
пузырьки воздуха, то во время действия ультра-
звука они всплывают наверх и остаются там
после прекращения облучения ультразвуком.
Стеклянный шарик в тиксотропном геле погру-
жается при облучении вниз и остается там после
прекращения действия ультразвука. Оба эти
явления объясняются тем, что ожижение начи-
нается на границах раздела между гелем и воз-
духом и между гелем и стеклом. Фройндлих и
Золльнер [660] считают, что при ожижении тиксо-
тропных гелей, так же как и при эмульгирова-
нии, существенную роль играет кавитация. Это
подтверждается тем фактом, что при повышенном
внешнем давлении, а также в вакууме имеет место
лишь незначительное поверхностное ожижение.
Согласно опытам Фройндлиха с сотрудни-
ками, действие ультразвука не изменяет вре-
мени затвердевания (т. е. времени, в течение кото-
рого гель затвердевает настолько, что не выли-
вается через 30 сек. после перевертывания реак-
ционного сосуда). Однако новые исследования
Сата и Нарузе [1803] показали, что такое влия-
ние имеет место. В случае гидроокиси алюми-
ния время затвердевания меняется в зависи-
мости от времени, прошедшего с момента при-
готовления геля. Через 1—2 недели после при-
бавления электролита к золю оно достигает
предельного значения, которое заметно больше
для проб, подвергнутых действию ультразвука,
чем для проб, обработанных встряхиванием
рукой. Отсюда Сата и Нарузе делают вывод,
что ультразвуковые волны, кроме ожижения
тиксотропных систем, вызывают также расще-
пление агрегатов на более мелкие частицы. Это
приводит к изменению гидратации и распределе-
ния адсорбированного электролита, что, в свою
очередь, вызывает увеличение времени затвер-
девания.
О расщеплении частиц геля под действием
ультразвука свидетельствуют также опыты Мар-
тенссона и Ламма [3490], которые показали, что
активность гидроокиси алюминия, осажденной
в присутствии RaTh, возрастает на 30% в ре-
зультате облучения. Для тиксотропных систем
с гидроокисью железа процесс еще более заметен.
По данным Эрбринга и Брозе [556], тиксотроп-
ное ожижение суспензии бентонита, которое до-
стигается при воздействии колебаний слышимых
частот, не наблюдается при действии ультра-
звука. (См. также цитированные в гл. V, § 1, п. 2
работы Сривастава по измерению упругих по-
стоянных таких гелей, а также патент Шлезмана
[3974], согласно которому облучение ультра-
§ 5, Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
485
звуком положительно влияет на процесс полу-
чения неорганических гидрогелей из гидрозолей.)
5.	Пептизирующее действие ультразвука
Особое внимание заслуживает действие ультра-
звуковых волн на пептизацию, под которой,
как известно, понимают процесс образования
коллоидного раствора. Фройндлих, Роговский
и Золльнер 1659] наблюдали, как под действием
ультразвука полоски желатины в воде так быстро
растворялись, что почти моментально слипа-
лись, в то время как без озвучивания они сохра-
няли свою первоначальную форму и лишь посте-
пенно набухали. Скорость растворения каучука
в анилине, эфире, бензоле и т. п. также сильно
повышается. Харисако [782, 2964] исследовал
влияние добавок электролитов на образование
гелей желатины под действием ультразвука.
Особенно подробно процессы образования кол-
лоидных растворов были исследованы Сата и Ва-
танабе [1807, 1808] для гидроокисей металлов
и Сата и Нивазе [1805] для сульфида ртути.
Оказалось, что пептизация гидроокиси железа
сильно повышается под действием ультразвука.
Гидроокись железа, полученная из хлорида
железа и аммиака и тщательно отмытая до отри-
цательной реакции на ионы хлора и аммония,
была пептизирована в ультразвуковом поле,
чего нельзя добиться, например, путем дли-
тельного встряхивания. Таким образом, наблю-
дается специфическое пептизирующее действие
ультразвуковых волн, на которое, однако,
влияют ионы примесей осадка: ионы С1 обла-
дают пептизирующим действием, а ионы NH4—
коагулирующим. Гидроокись, полученная при
большом избытке аммиака, остается стабильной
в ультразвуковом поле, но сейчас же пептизи-
руется при добавлении незначительного коли-
чества соляной кислоты. Количество веще-
ства, пептизированного в результате действия
ультразвука в течение 30 сек., почти в 10 раз
больше количества вещества, пептизированного
путем встряхивания в течение 3 час.
Опыты Сата и Нивазе [1805] и Сата и Оку яма
[1806] по пептизации сульфида ртути показали,
что незначительное загрязнение осадка, а также
условия его образования и обработки существенно
влияют не пептизирующее действие ультра-
звуковых волн. При полной очистке под дей-
ствием ультразвука не наблюдается пептизации
всего осадка. Пептизация наступает лишь в при-
сутствии незначительных количеств примесей,
особенно ионов С1. Катсурай [1032] получил
при помощи ультразвука гидрозоль ферромагнит-
ной окиси железа FeO- Fe2O3.
Более подробное описание соответствующих
опытов можно найти в оригинальных работах.
Здесь следует отметить еще одну работу Сата
[1797] о пептизации угля в этиловом эфире.
Путем воздействия ультразвуковыми волнами
с частотой 450 кгц в течение всего 30 сек. удается
получить очень устойчивую суспензию угля, чего,
например, невозможно добиться получасовым
встряхиванием. Весьма важно указать, что пеп-
тизация наблюдается лишь в том случае, если
в угле или эфире имеются незначительные коли-
чества влаги, которая действует в качестве пепти-
затора. В данном случае, по всей вероятности,
имеет место адсорбционная пептизация (по клас-
сификации Оствальда) в результате адсорбцион-
ного сродства между углем и водой и раствори-
мости эфира в воде.
6.	Образование туманов под действием
ультразвука
После того как мы рассмотрели диспергирова-
ние при помощи ультразвука жидкостей в жидко-
стях и твердых тел в жидкостях, нам осталось
Фиг. 545. Образование тумана под действием ультра-
звука.
Вскоре после включения ультразвука жидкость закипает (а>
и вслед затем образуется туман (б) (f=300 кгц).
познакомиться лишь с процессом диспергирова-
ния жидкостей в газовой фазе. Уже Вуд и Лумис
[2174] обнаружили, что при действии ультра-
звука на жидкости типа бензола, толуола или
воды над поверхностью жидкости образуется
туман, который исчезает после прекращения дей-
ствия ультразвука. Это явление показано на
фиг. 545. На дне колбы находится тонкий слой
бензола. Если колбу погрузить в масляную
ванну, в которой распространяются ультразвуко-
вые волны, то над жидкостью появляется густой
туман бензола, медленно оседающий на дно
после выключения ультразвука. При тщатель-
486
Глава VI. Различные применения ультразвука
ном наблюдении можно успеть заметить, что сна-
чала поверхность жидкости бурно вскипает, как
если бы жидкость подогревали снизу. Вскоре
после этого внезапно образуется туман. Если
налить тонкий слой жидкости непосредственно
на излучающую поверхность ультразвукового
вибратора, например на рабочую поверхность
медицинского ультразвукового вибратора, то она
почти мгновенно превращается в туман (фиг. 546).
сом. Стеклянную трубку диаметром 25 мм
запаивают с одного конца, а другой конец оття-
гивают до толщины 7 мм, причем следует доби-
ваться, чтобы оттянутая часть трубки была как
можно более тонкостенной. При погружении
трубки толстым концом в масляную ванну ультра-
звукового излучателя энергия колебаний в зна-
чительной степени концентрируется в тонкой
части трубки (см. замечания в гл. II, § 5, п. 5).
Фиг. 546. Распы-
ление воды, налитой
тонким слоем на
рабочую поверх-
ность ультразвуко-
вого излучателя
(/=1 мггц).
й.	S
Ф и г. 547. Образование тумана из воды под действием ультразвука,
а —при частоте 1 мггц на поверхности столба воды высотой 10 см, б—при
частоте 3 мггц на излучающей поверхности ультразвукового вибратора.
Чем выше частота ультразвука, тем тоньше
и плотнее образующийся туман. Это иллюстри-
руют две фотографии на фиг. 547. В случае
а распыление производилось на поверхности
столба воды высотой 10 см при частоте
1 мггц, а в случае б—непосредственно на из-
лучающей поверхности ультразвукового вибра-
тора при частоте 3 мггц. В первом случае сравни-
тельно грубо дисперсный туман висит в воздухе,
в то время как во втором случае более тонкий
и плотный туман, образующийся при более высо-
кой частоте, плотной массой спускается вниз.
Даже в случае плохо испаряющихся жидко-
стей, например трансформаторного масла, можно
добиться образования тумана, если применить
специальное устройство для увеличения мощ-
ности колебаний, предложенное Вудом и Луми-
Если нанести на эту часть стеклянной трубки
несколько капель масла, то оно растекается по
поверхности стекла и диспергируется в воздух,
причем вокруг трубки образуется облако мас-
ляного тумана. Масло при этом не стекает вниз
по трубке, а остается на месте в виде колец
большего или меньшего диаметра.
Обычно считают, что образование тумана
вызывается нагреванием жидкости, обусловли-
вающим ее испарение и последующую конденса-
цию. Однако опыты Золльнера [1961] показали,
что одной из существенных причин образования
тумана является возникновение кавитации на
поверхности жидкости. Очевидно, разрушение
кавитационных пустот приводит к распылению
жидкости. Это доказывает тот факт, что раство-
ренные в жидкости нелетучие вещества, напри-
§ 5. Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука
487
мер красители, переходят в туман без остатка.
О влиянии кавитации свидетельствует также то,
что жидкости с низким давлением паров, напри-
мер тетралин, декалин, вода, после тщательного
обезгаживания в вакууме не образуют тумана
под действием ультразвуковых волн.
Суспензии мелких частиц в воде и других
жидкостях также увлекаются капельками тумана.
Это явление использовали Келер, Кох и Тес-
сер1) для нанесения на держатель объекта элек-
тронного микроскопа суспензий, которые при
других методах нанесения не дают четкой кар-
тины. Каплю суспензии помещают непосред-
ственно на мембрану излучателя ультразвука,
которую для этой цели делают несколько вогну-
той. Туман собирают в стеклянную трубку,
куда осторожно вносят держатель объекта, на
который оседают капельки препарата
(см. фиг. 547а).
Фиг. 547а. Электронная микрофото-
графия поливинилацетата, нанесенного
на держатель объекта электронного ми-
кроскопа методом ультразвукового рас-
пыления (х 12000).
Штрейбль [2014, 4186, 4187] исследовал обра-
зование тумана под действием ультразвука для
растворов поваренной соли различных концен-
траций с целью выяснения возможности терапев-
тического применения такого тумана. При, ис-
пользовании ультразвуковых волн с частотой
800 кгц и мощностью 40 вт удается получить
15 л тумана в 1 мин. В табл. 103 приведены ско-
рости распыления (количества жидкости, рас-
пыляемые в 1 мин.); плотность тумана соста-
вляла 24—74 мм3/л, а его весовое содержание—
0,45—7,5 мг/л. Оба эти значения были выше,
чем соответствующие значения при образовании
х) Доклад на годовом собрании немецкого общества
по электронной микроскопии, 1952 г. (напечатан в жур-
нале Zs. f. wiss. Mikroskopie).
Таблица 103
СКОРОСТИ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
ИНТЕНСИВНОСТЯХ ультразвука
Распыляемая жидкость	Скорость распыления (см^/мин) при интенсивности ультразвука			
	2,4 вт/см*	3,0 вт/см*	3,75 вт/см*	4,5 вт/см*
Дистиллированная вода . .	0,36	0,48	0,71	0,92
Вода с 1 % NaCl		0,28	0,42	0,62	0,74
» » 5% NaCl		0,22	0,28	0,52	0,68
» » 10% NaCl		0,18	0,23	0,47	0,60
» » 20% NaCl		0,12	0,16	0,18	0,24
тумана обычными методами. Размеры капелек
(обусловливающие стабильность и глубину про-
никновения) лежали в интервале 0,5—20 р-,
т. е. были более благоприятны, чем в обычных
туманах. Поэтому не исключено, что получение
туманов при помощи ультразвука будет играть
когда-нибудь большую роль в ингаляционной
терапии (см. также Бонелли [4602] и патент
Джоека [3145]).
Розенталь [3894] и Хени [2985] дали
подробные обзоры патентов на различные методы
распыления жидкого горючего в двигателях при
помощи ультразвука. При ультразвуковом рас-
пылении достигается более тонкое диспергиро-
вание горючего и лучшее перемешивание его
с воздухом. Если горючее содержит в качестве
составных частей высокополимеры, то они под-
вергаются расщеплению (деполимеризации,
см. п. 3 настоящего параграфа). В патенте
[3897] Розенталь описывает сопло для ввода
жидкого горючего в топки, перегреватели, пла-
вильные печи ит. п. В сопле помещен магнито-
стрикционный вибратор, благодаря которому
достигается особенно тонкое распыление горю-
чего. Еще не ясно, насколько широкое практиче-
ское применение найдут подобные устройства.
До настоящего времени еще не известно случаев
их практического использования.
Наконец следует еще отметить, что распыле-
ние жидкости ультразвуком может быть исполь-
зовано для удаления жидкости из какого-нибудь
вещества, например из бумаги или ткани. Для
этой цели в высушиваемом веществе нужно воз-
будить стоячие звуковые волны, так чтобы в веще-
стве находилась хотя бы одна пучность. О различ-
ных возможностях, которые здесь возникают,
см. сообщение о патентах фирмы «Сименс-Шук-
керт» [5027].
488
Глава VI. Различные применения ультразвука
§ 6. КОАГУЛИРУЮЩЕЕ И ОРИЕНТИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА. АКУСТИЧЕСКОЕ
ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ
1. Коагуляция аэрозолей
В то время как на эмульсии и жидкие золи
ультразвуковые волны оказывают сильное дис-
пергирующее действие, на аэрозоли они влияют
противоположным образом, а именно — вызы-i
вают сильную коагуляцию частиц. Как известно, ]
аэрозолем называется дисперсная система из,
тонко измельченных твердых или жидких ве-
ществ в газовой фазе, например туман, пыль,
дым и т. п.1). Различное действие ультразвуковых
волн на гидрозоли и аэрозоли объясняется тем,
что первые характеризуются гораздо большей
стабильностью и что благодаря кавитации в жид-
кости могут возникнуть разрывающие силы.
Последнее не имеет места в газовой среде;
к тому же аэрозоли сами по себе менее стабильны.
Уже давно было известно, что под влиянием зву-
ковых колебаний между частицами, колеблю-
щимися в звуковом поле, могут возникнуть силы
притяжения и отталкивания. Для сферических
частиц этот процесс был экспериментально и тео-
ретически исследован Кёнигом [1096—1098]
в связи с работами Бьеркнеса [288]. На этом
явлении основано отчасти возникновение пыле-
вых фигур в трубках Кундта. Брандт и Фройнд
[348, 352—354] и Брандт и Гидеман [361] пока-
зали, что под действием интенсивных ультразву-
ковых волн в аэрозолях мгновенно происходит
коагуляция и осаждение частиц. Опыты прово-
дились с табачным дымом, туманом из хлористого
аммония и позднее с парафиновым туманом.
Источником ультразвука являлся магнитострик-
ционный излучатель.
Брандт и Фройнд изучили подробности про-
цесса оседания частиц микрофотографированием
при освещении по методу темного поля. Исполь-
зованная ими установка изображена на фиг. 548.
В нижней части трубки, составленной из трех
частей—Л, В и С, расположена камера для
наблюдения ТГ2. Освещение производится по
методу темного поля: М—конденсор микроскопа,
Е—круглая центральная диафрагма и О—перед-
няя линза объектива микроскопа. Ультразвуко-
вые волны возбуждаются в верхней части трубки
и могут быть диафрагмированы заслонкой S.
Маленькая камера Кг со смотровым окошком D
служит для оценки времени падения оседающих
частиц. В этом случае направление освещения
перпендикулярно к направлению наблюдения.
т) См., например, подробный обзор Брандта [350]
об аэрозолях.
На фиг. 549 изображены восемь последова-
тельно снятых микрофотографий процесса коа-
гуляции дыма. На снимке а аэрозоль находится
в исходном состоянии. На снимке б уже нача-
лось действие ультразвука и видно, что. частицы
Фиг. 548. Установка для ис-
следования коагуляции в газо-
вой фазе под действием ультра-
звука.
колеблются. Следующие снимки от в до едают
различные фазы коагуляции частиц; отчетливо
видно, что частицы становятся крупнее и совер-
шенно хаотически движутся в поле зрения.
Два последних снимка ж и з показывают оседа-
ние взвешенного вещества после выключения
ультразвука. Слипшиеся частицы проходят почти
все поле зрения за короткое время экспозиции
(х/25 сек.), в то время как некоагулированные
частицы, как это было видно на снимке а,
остаются на месте.
g 6. Коагулирующее и ориентирующее действия ультразвука
489
На основании этих опытов Брандт и Гидеман
различают две стадии коагуляции. Вначале
частицы принимают участие в колебательном
движении и следуют за движением газа между
пучностями и узлами колебаний. При этом они
в результате столкновений и под действием сил
Фиг. 549. Коагуляция дыма под дей-
ствием ультразвука.
взаимного притяжения слипаются и увеличивают-
ся в размерах. На второй стадии увеличившиеся
частицы уже не следуют за звуковыми колеба-
ниями, а совершают хаотические движения,
причем в результате новых взаимных соударе-
ний и столкновений с меньшими частицами их
размеры продолжают увеличиваться.
В табл. 104 приведены данные Брандта и
Фройнда [353] о зависимости времени падения
и радиусов частиц от амплитуды колебаний
магнитострикционного излучателя через 1 мин.
после начала действия ультразвука. Кроме того,
в табл. 104 приведено отношение массы т частиц
после озвучивания к их первоначальной массе т0.
Эти данные свидетельствуют о сильной зависи-
мости процесса коагуляции от интенсивности
ультразвука. При наибольшей амплитуде колеба-
ний за 1 мин. 200 частиц слипаются в один боль-
шой агрегат, который оседает в 33 раза быстрее
исходных частиц. Увеличение размеров частиц
можно определить, измеряя времена падения,
Таблица 104
ЗАВИСИМОСТЬ КОАГУЛЯЦИИ ОТ АМПЛИТУДЫ
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН
Амплитуда колебаний излучателя, [л	Время падения на 1 мм, сек.	Радиус частиц, р.	Отношение масс m/rriQ
0	2	1,8		
9	1,3	2,3	2,1
18	0,56	3,7	8,7
36	0,4	4,3	13,6
54	0,06	10,5	200
и оптически — путем измерения поглощения
света взвесью во время действия ультразвука.
Зависимость коагуляции от частоты ультра-
звука, от влияния гидродинамических сил и т. п.
изучалась в работах Брандта [349], Брандта,
Фройнда и Тидемана [358—362, 857], Татума
[2041], Готтшалка и Клэра [442,445,725], а также
Клэра, Спендлава и Поттера [446]. Для каждого
размера частиц имеется определенная частота,,
ниже которой частицы успевают полностью сле-
довать за звуковыми колебаниями среды. При
более высоких частотах амплитуды частиц
уменьшаются. Поэтому в гетерогенном аэро-
золе в определенной оптимальной области час-
тот, зависящей от величины частиц, частицы раз-
личной величины имеют различные амплитуды
колебаний, что приводит к взаимным столкно-
вениям и коагуляции. При очень высоких час-
тотах эта благоприятная для «ортокинетиче-
ской» коагуляции область частот остается позади
и действуют только гидродинамические силы
в смысле Бьеркнеса.
Степень участия частицы в звуковых колеба-
ниях среды (так называемый коэффициент увле-
чения) в случае стоячей звуковой волны связана
с частотой колебаний и радиусом частицы сле-
дующим соотношением:
= -г  1 - -= ,	(342)
XG |Д4тгрг2//97])2 + 1
где Хр—амплитуда колебаний частицы, XG—ам-
плитуда колебаний газа, г и р—соответственно
радиус и плотность частицы, f—частота колеба-
ний, т]—коэффициент вязкости.
Это соотношение, которое следует из уравне-
ния, полученного Кёнигом [1096, 1097], выво-
дится следующим образом. Пусть в газе с
вязкостью т], колеблющемся с амплитудой Хо
и частотой /, находится частица с радиусом г
490
Глава VI. Различные применения ультразвука
и плотностью р. Согласно закону Стокса, си-
ла трения, действующая на частицу,
W — 6тст]г Дг/,
где — разность скоростей частицы и газа.
Согласно формуле (5), скорость частиц газа
^ = 2tc/Xgcos 2rft.
Движение частицы описывается дифферен-
циальным уравнением
d2XD	г	dXp т
т -	= 6т:7]/- 2^Xg cos (2тс/У)-j ,
или
т Р- +	= 6тст)г -2itfXG cos (2nft).
CLU	LLL
Общее решение этого уравнения имеет вид
. Хр — —=_____Х- =-sin(2TC// — cp)4-fegb/.
/1+(2ф/6ку)2
Непериодический член отображает переходный
процесс. Им можно пренебречь, так как коагу-
ляция происходит через такое время, когда
переходный процесс не оказывает уже никакого
влияния. Таким образом, амплитуда частицы
V
V (4ярга//9т])2 + 1 ’
Фазовый угол <р определяется соотношением
tg(p = 2^.
* бтсгг]
При этом выводе мы пренебрегли поправочным
множителем Канингхема в законе Стокса для
неоднородной средьц который равен 14~Л(//г),
где Л =0,8—1,7, I—длина свободного пробега
частицы. Если его учитывать [359], то эта по-
правка входит как множитель в знаменателе под
корнем.
К соотношению (342) можно прийти также,
упростив выведенное Кёнигом [1096] в 1891 г.
уравнение для увлечения сферической частицы
колеблющейся жидкой или газообразной средой,
которое было экспериментально проверено Ваген-
шайном [2108]. В связи с этим следует упомянуть
работы Горбачева и Северного [723, 1917],
которые исследовали движения тяжелой частицы
в звуковом поле и возникающие при этом пондеро-
моторные силы. .
Отношение амплитуд Xp!Xg будеттем меньше,
чем больше радиус частицы и чем выше частота.
Таким образом, для степени участия частицы
в колебаниях газа определяющей является вели-
чина r*f. На фиг. 550 дана зависимость Хр/Хв
от г для различных частот ультразвука для
воздуха (т] =0,00017) и частицы с плотностью
р=1. Для большинства аэрозолей оптимальной
является область частот 5—50 кгц.
Согласно соотношению (342), коэффициент
увеличения определяется выражением
Z = ^ .	. (343)
Частицы, имеющие в данном звуковом поле одно
и то же значение Z, движутся в этом поле оди-
наково. При значении Xp!Xg, примерно рав-
ном 0,8, наклон кривых на фиг. 550, вначале
Фиг. 550. Зависимость отношения амплитуд Хр/Ха
от радиуса частицы г для различных частот ультра-
звука.
незначительный, достигает максимальной вели-
чины. Если принять это значение Xp/Xg за гра-
ницу, до которой частицы еще увлекаются звуко-
выми колебаниями, то из соотношения
0,8 = , /__!___2
V (тг-)+>
получим величину Zo=0,54. Эту величину Брандт,
Фройнд и Гидеман [358, 857] назвали критиче-
ским числом. Величина Zo определяет степень
участия частиц в колебаниях газа. Для воздуха
(т] =0,00017) при плотности частиц р = 1 и
Zo=O,54 получаем из выражения (343) крити-
ческое значение
r2f ъ 10"4 см2)сек,
которое для отдельных кривых на фиг. 550 опре-
деляется пересечением с прямой М.
Эти соотношения становятся еще более на-
глядными, если по оси абсцисс откладывать
значения г, по оси ординат—значения f, а в каче-
стве параметра выбрать коэффициент увлече-
ния XplXG, как это сделано на фиг. 551, где
прямые 1 и 2 относятся соответственно к значе-
ниям коэффициента увлечения 0,8 и 0,2. В обла-
сти А практически все частицы полностью увле-
§ 6. Коагулирующее и ориентирующее действия ультразвука
491
каются газом, а в области С—они практически
покоятся. В промежуточной области В частицы
колеблются в соответствии со своими размерами
Фиг. 551. Зависимость между
радиусом частиц и частотой
ультразвука при коагуляции
для двух значений коэффици-
ента увлечения ХР1 Х# = 0,8
(прямая 1) и ХР/ Ха=0,2
(прямая 2).
с самыми различными амплитудами. Таким обра-
зом, например, для аэрозоля с радиусом частиц
0,8—2 ц наилучшее коагулирующее действие
Фиг. 552. Микрофотографии частиц, ко-
леблющихся в ультразвуковом поле.
а—частота ультразвука ниже промежуточной
области, б—частота лежит в промежуточной
области.
будут оказывать ультразвуковые волны с часто-
той около 16 кгц. На фиг. 552 приведены две
микрофотографии, показывающие колебания
частиц в промежуточной области В (см. фиг. 551)
при более низких частотах.
Из вышеизложенного следует, что способ
определения интенсивности звука по амплиту-
дам колебаний частиц, взвешенных в жидкости
или газе, как это, например, было предложено
Андраде [106] и Вагеншайном [2108], совер-
шенно неприменим для высоких частот, а для
низких частот может быть использован лишь
в том случае, если степень дисперсности доста-
точно высока.
Андраде [108, 109] дал теорию коагуляции
частиц дыма под действием звуковых колебаний
столь большой частоты, что взвешенные частицы
не могут принимать участия в колебаниях среды.
При этом он учитывал только гидродинамиче-
ские силы притяжения. Данные Андраде по раз-
витию процесса коагуляции во времени были
экспериментально проверены Паркером [1505]
при частоте 220 кгц. Однако, как показал Тиде-
ман [40], результаты Андраде искажены вслед-
ствие ошибки в расчетах.
При рассмотрении акустической коагуляции
в первую очередь следует учитывать вынужден-
ные колебания частиц в звуковом поле и возни-
кающие при этом силы Бернулли между колеб-
лющимися частицами.
Кёниг [1096] вывел следующее выражение
для силы притяжения между двумя сфериче-
скими колеблющимися частицами с радиусами
f\ и г2, направление колебаний которых перпен-
дикулярно к соединяющей их линии:
Q	т*3 *-3
p = -|pic^(At,)2,	(344)
где d—расстояние между частицами, &V—ско-
рость движения частиц относительно окружаю-
щей среды и р—плотность среды. При помощи
этого выражения Брандт, Фройнд и Тидеман
[358, 359] рассчитывали время /, за которое две
одинаковые частицы сблизятся до столкновения,
т. е. до расстояния 2 г. Это время равно
/ = | А (WГ2г5 (d5 - 32г5).	(345)
Однако из этого выражения практически невоз-
можно извлечь никаких выводов о течении про-
цесса коагуляции во времени, так как в ходе
этого процесса величины г, d и Ду все время
меняются.
Согласно Клэру, Спендлаву и Поттеру [446],
коагулирующее действие оказывает, кроме того,
давление звуковых волн на маленькие частицы.
Кинг [1044] показал, что в стоячей звуковой
волне в газе на маленький шарик радиуса г
492
Глава VI. Различные применения ультразвука
действует сила, обусловленная давлением звука.
Это давление
S = ^v£sin(2b),	(346)
о Л,
где Е—плотность энергии волны и 2иД-
Отсюда сила, действующая на частицу,
^ = ^^£sin(2^).	(347)
Очевидно, эта сила равна нулю для узлов
и пучностей колебаний и достигает максимума
между ними, причем по обе стороны от пучности
колебаний сила К направлена к этой пучности.
Это значит, что под действием волнового давле-
ния частицы должны перемещаться в пучности
колебаний.
Уравнение движения для одной частицы в
этом случае имеет вид
-% — Е sin (2kx) = Ькцг .
Интегрирование этого уравнения дает
tg (kx) = eBt tg (£x0),	(348)
где x0 — координата частицы в момент времени
/ = 0, а
„	20 ти2г2£
На фиг. 553 представлено распределение отно-
сительной плотности частиц в моменты вре-
мени 0, 21 и 43 сек. для аэрозоля, состоящего
из частиц диаметром 1 р, в ультразвуковом поле
с частотой 10 кгц и плотностью энергии
1000 эрг!см3 (что соответствует интенсивности
ультразвука 3,3 вт/см?). Коэффициент вязкости
среды был принят равным т] = 1,85-10"4. Таким
образом, кривые, рассчитанные для идеального
аэрозоля, отчетливо показывают, что при легко
достижимой интенсивности ультразвука под дей-
ствием волнового давления частицы концентри-
руются в пучностях колебаний стоячей звуковой
волны, где и происходит дальнейшая коагуля-
ция.
Брандт, Фройнд и Гидеман [359, 361, 362]
экспериментально исследовали оседание частиц
в движущихся аэрозолях. Источником ультра-
звуковых волн служил свисток Гартмана (см.
гл. II, § 1, п. 2), установленный между двумя
резонансными трубками, через который про-
пускался аэрозоль. По данным авторов, этим
способом можно очистить, например, 200 л
тумана NH4C1 в минуту. Из других работ в этой
области следует отметить более ранние опыты
Паттерсона и Кейвуда [1544], которые наблю-
дали увеличение размеров частиц аэрозоля:
и их оседание в местах пучностей колебаний
под действием ультразвуковых волн с частотой
34 кгц, полученных при помощи пьезоэлектри-
ческого излучателя. Можно указать также на
опыты Пирсона [1547], уже отмечавшиеся в
гл. III, § 1.
Фиг. 553. Распределение относительной плотности
частиц в стоячей звуковой волне между узлами (К)
и пучностями (В) колебаний под действием волнового
давления звука для различных моментов времени.
Оседание частиц дыма привоздействии ультра-
звуковых волн изучали также Клэр с сотруд-
никами [442, 445, 446, 2639]. Они использовали
описанный в гл. II, § 3 электродинамический
излучатель и получили в основном те же резуль-
таты, что и Брандт, Фройнд и Гидеман.
На фиг. 554 показана зависимость между
степенью осаждения, временем облучения и
мощностью ультразвука для тумана хлористого
аммония плотностью 2 мг/л, по данным Клэра.
[2639]. Эти опыты показывают, как сильно за-
висит слипание частиц от мощности звука. При
больших интенсивностях звука можно за ко-
роткое время добиться той же степени коагуля-
ции, как при малых интенсивностях за длитель-
ное время. Слипание частиц начинается при
интенсивности звука 0,15 вт/см3. Чтобы до-
биться допустимых в технических установ-
ках скоростей газа и размеров аппаратов, не-
обходимы интенсивности звука не менее 1 вт/см2,
и длительности пребывания частиц в звуковом
поле не менее 4 сек.
§ 6. Коагулирующее и ориентируюи^ действия ультразвука
493
На основе еще не опубликованных расчетов
Вивиана и Стокса, Киду [3253] выводит следую-
щую зависимость между степенью коагуляции
Фиг. 554. Зависимость степени осажде-
ния тумана хлористого аммония от времени
облучения при различных мощностях
ультразвука.
Е, числом G частиц в 1 см3 и временем облучения
t звуком с интенсивностью J:
здесь k—постоянная, зависящая от частоты,
природы частиц и используемой аппаратуры.
Таким образом, эффективность коагуляции
ультразвуком зависит от концентрации частиц.
Поэтому при слишком малых концентрациях не-
обходимо вводить пыль для затравки. Для неко-
торых аэрозолей можно увеличить коагуляцию
ультразвуком, вводя водный туман. Последнее
особенно полезно в тех случаях, когда пыль
вследствие особой формы частиц (например,
пыль, образующаяся при износе от трения)
лишь с трудом слипается и образует хлопья.
Возникает вопрос о практическом примене-
нии коагуляции аэрозолей под действием ультра-
звука для акустической очистки газов. Пер-
вые опыты по очистке промышленных газов по-
ставил в 1938 г. Гиз [713], который использовал
в качестве источников ультразвука магнитострик-
ционные излучатели и ультразвуковые свистки.
В связи с относительно малой мощностью этих
источников опыты проводились лишь с неболь-
шими объёмами (трубки диаметром 30—140 мм
и длиной 300—1000 мм). Для отделения 90%
аэрозоля скорость потока должна была быть не
выше 0,3 м/сек. Результаты этих опытов пока-
зали, что промышленное использование аку-
стических газоочистительных установок с выше-
указанными источниками невыгодно по срав-
нению с применением существующих электро-
фильтров. Так, например, для 90-процентной
очистки 1000 м* пыльного газа с содержанием
пыли 4,5 кг!м3 при применении ультразвукового
Фиг. 555. Большая акустическая
газоочистительная установка фирмы
«Ультрасоник Корпорейшн».
свистка требуется 200 квт-ч, а при исполь-
зовании магнитострикционного излучателя—
10—20 квт-ч. При использовании электрофильтров
расход энергии составляет только 0,2—0,5 квт-ч,
причем следует иметь в виду, что электрофильтры
применяются на больших промышленных уста-
новках, а в случае ультразвуковых способов
речь идет лишь о небольших экспериментальных
аппаратах.
Соотношения выгоднее при использовании
новых ультразвуковых сирен, описанных в гл. II,
§ 1, п. 4. По сообщению Портера [1633], а также
Дансера и Неймана [2664, 2665], за последние
годы в США для различных целей были пост-
роены подобные акустические газоочиститель-
ные установки больших размеров, которые могут
очищать до 2000 ж3 газа в минуту. На фиг. 555
494
Глава VI. Различные применения ультразвука
изображена такая установка для получения са-
жи из природного газа, сжигаемого с добавками
масла. Через находящуюся справа башню, в верх-
ней части которой установлена сирена, проте-
кает 50—60 м3 газа в минуту. При частоте звука
Фиг. 556. Частицы сажи до облучения ультра-
звуком (а) и после облучения (б).
а	6
Фиг. 557. Действие акустического
газоочистительного устройства фирмы
«Ультрасоник Корпорейшн», установлен-
ного в фабричной трубе.
а—сирена включена, б—сирена выключена.
3,5 кгц и интенсивности около 1 вт/см2 коагу-
лируется около 96% содержащихся в газе частиц
сажи. Они частично оседают в башне, частично
отделяются в двух включенных последователь-
но очистителях типа «циклон», которые видны
на фиг. 555. На фиг. 556 приведены две микро-
фотографии частиц сажи до и после облучения.
На микрофотографиях отчетливо видно, как
очень мелкие частицы слипаются в крупные
агрегаты.
Акустический способ можно с успехом исполь-
зовать для очистки отработанных газов промыш-
ленных предприятий (см. фиг. 557). Кребс и Бин-
дер [4816] сообщают об установке камеры ультра-
звуковой коагуляции между топкой и дымо-
вой трубой перед обычным очистителем типа:
«циклон». Этим способом удается распростра-
нить действие очистителя с частиц диаметром
10 [1 до частиц диаметром 0,005 р-. Особенно боль-
шое значение этот способ должен иметь для це-
ментных и химических заводов (например, при
производстве серной кислоты), так как обычные
фильтры в этих случаях неприменимы. Подоб-
ные установки нашли применение для выделе-
ния соды из отработанного газа на больших бу-
мажных фабриках, а также для возврата распы-
ленных катализаторов при пиролизе углеводо-
родов [4102] (см. также [2379, 3183, 3306,
4179, 4269, 4886, 5063]). Однако последние опы-
ты большого масштаба, поставленные Шнитцле-
ром [5004], показали, что акустическая очистка
газов при современном состоянии техники излу-
чения звука еще не оправдывает себя благодаря
слишком большим расходам энергии. В табл. 105
дано сравнение стоимости изготовления уста-
Таблица 105
СРАВНЕНИЕ СТОИМОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭКСПЛУАТА-
ЦИИ РАЗЛИЧНЫХ УСТАНОВОК для ОЧИСТКИ ГАЗОВ
Звуковые
установки
Электро-
фильтры
65 000 (без зву-
ковой изоляции)
47 500
4—5*
10**
51—5800 при
частоте выше
16 кгч***
80 000
38 500
0,3—0,5
Механи-
ческие
установки
Стоимость изго-
товления уста-
новки в Герма-
. нии, марки
Стоимость изготов-
ления установки
в США, доллары
Потребляемая мощ-
ность, квт/м?
* Согласно работе [2665].
** Согласно работе [5004].
*** Частное сообщение.
новки и потребления энергии для различ-
ных способов очистки газов. Что касается стои-
мости установок, то даже если учесть стоимость
звуковой изоляции против мешающих шумов,
звуковые установки могут уже сейчас конкури-
ровать с электрофильтрами. Однако сравнение
потребляемых мощностей убеждает в нерента-
$ 6. Коагулирующее и ориентирующее действия ультразвука
495
бельности звуковых установок. При этом сле-
дует принять во внимание, что действие звука
или ультразвука приводит только к увеличе-
нию размеров частиц, основную массу которых
приходится затем осаждать в обычном очи-
стителе.
Весьма важной проблемой является уничто-
жение природных туманов, например на аэро-
дромах. Подробности опытов в этом направлении,
проведенных во время последней войны, еще не
известны.
Колебательное движение мельчайших частиц
жидкости в звуковом поле используется в мыло-
варенной промышленности для быстрой сушки
диспергируемого в распылительных башнях
мыльного раствора [1632, 5149]. Звуковые коле-
бания повышают скорость движения влажных
частиц относительно окружающего газа, благо-
даря чему время сушки сокращается. Подроб-
ности см. в патенте Хорсли и Дансера [4765].
См. также патенты по акустической очистке газов
[357, 443, 876, 915, 1136, 1475, 4102, 4654, 4765,
5073].
2. Коагуляция гидрозолей]
В гл. VI, § 5, п. 1 уже указывалось,
что в гидрозолях под действием ультразвука
также происходит коагуляция. Существование
предельной достижимой концентрации эмуль-
сии при ультразвуковом диспергировании обу-
словлено именно процессами коагуляции. Эта
концентрация достигается тогда, когда устанав-
ливается равновесие между процессами диспер-
гирования и коагуляции. Механизм коагуляции
эмульсий был изученЗолльнером и Бонди[1964].
Они заполняли толстостенную стеклянную труб-
ку диаметром 1 см и длиной 50 см эмульсией
толуола в воде и погружали ее нижним заплав-
ленным концом в масляный фонтан над ультра-
звуковым излучателем. В нижней и средней ча-
стях трубки, где энергия ультразвука была до-
статочно велика, образовывались белые зоны,
в которых скапливались капельки толуола.
Капельки постепенно росли, а после выключе-
ния ультразвука всплывали наверх. При даль-
нейшем действии ультразвука капельки переска-
кивали из одной зоны в следующую и в конце
концов образовывали на верхней поверхности
жидкости слой толуола. Через некоторое время
жидкость в нижней части трубки после прекра-
щения воздействия ультразвука становилась
почти прозрачной.
Ультразвуковую коагуляцию легко проде-
монстрировать и на примере ртутной эмульсии,
если (как уже указывалось в § 5, п. 1 настоящей
главы) порцию эмульсии, из которой удалена
вся избыточная ртуть, подвергнуть дальнейшему
действию ультразвука. Через короткое время
первоначально мутная жидкость становится со-
вершенно прозрачной. Заметная коагуляция
наблюдается также и в суспензиях, например
в суспензии кварцевого порошка в органиче-
ских растворителях.
Поскольку при этих опытах в стенках трубки
легко возникают поперечные волны, которые
накладываются на продольные волны в жидкости
Фиг. 558. Коагуляция в суспензиях.
а—толуол в воде, б—кварц в воде, в—толуол и кварц
в воде.
и приводят, таким образом, к искажению
ультразвукового поля^ следует использовать тол-
стостенные капиллярные трубки. Бонди и Золль-
нер [1964] рекомендуют для таких опытов
следующую установку. Толстостенный капил-
ляр, слегка U-образно согнутый и расширенный
в средней части, помещается горизонтально над
ультразвуковым излучателем, так чтобы его се-
редина была в масляном фонтане и звуковая энер-
гия могла передаваться находящейся в труб-
ке жидкости. Во избежание выброса жидкости
концы трубки закупоривают воском. После
включения излучателя в заключенной в капил-
ляре жидкости возникают стоячие волны, при-
чем в узлах скорости, находящихся на расстоя-
нии Х/2 один от другого, образуются резко очер-
ченные зоны, где происходит коагуляция капелек
толуола.
На фиг. 558,а видно, что первая зона удалена
на Х/4 от свободной поверхности жидкости. Если
проделать аналогичный опыт с эмульсией,
в которой суспензированные частицы (например,
кварцевая пыль, нитробензол или ртуть) тяжелее
жидкости среды (например, воды), то, как видно
на фиг. 558,6, наблюдается то же явление с той
496
Глава VI. Различные применения ультразвука
лишь разницей, что скопление частиц происхо-
дит в местах пучностей, и поэтому первая зона
располагается на поверхности жидкости. Если
жидкость содержит как более легкие, так и более
тяжелые частицы, то при помощи ультразвука
удается даже их разделить. Это отчетливо видно
на фиг. 558,в для системы вода—толуол—кварц.
Резко ограниченные дискообразные зоны толуола
и кварца расположены одна за другой на рас-
стояниях Х/4. В качестве самого общего вывода
можно сказать, что дисперсная фаза собирается
в узлах колебаний, если она легче растворителя,
и в пучностях колебаний, если она тяжелее его.
Фиг. 559. Смещение пробковых и стек-
лянных шариков в пучности колебаний
стоячей звуковой волны с частотой 30 кгц
в воде.
а—ультразвук выключен, б—ультразвук вклю-
чен; видно образование кавитационных пузырь-
ков в пучностях давления.
Маринеско [1295] показал, что если возбу-
дить в концентрированной водной суспензии
красителя конгокрасный стоячую ультразву-
ковую волну, то спустя короткое время наибо-
лее грубые частицы красителя коагулируются
в местах пучностей колебаний. При этом обра-
зуется система темных и светлых красных полос,
устойчивая в течение длительного времени.
По данным Капустина [3178], при возбуждении
стоячих ультразвуковых волн в растворе жела-
тины с добавленной в него тушью частицы туши
собираются в пучностях колебаний. При этом
получают отчетливо видимую картину темных
параллельных зон.
Ангерер [2325, 2326, 2331] поставил следую-
щий весьма поучительный демонстрацион-
ный опыт. Стеклянные и пробковые шарики
подвешены на нитях в воде (фиг. 559,а), в ко-
торой возбуждается стоячая звуковая волна
(Х=5 см). При этом шарики собираются в местах
пучностей колебаний стоячей волны (фиг. 559,6).
В этом опыте стоячая волна отражается с пра-
вой стороны от отражателя звука, так что
на отражателе возникает пучность колебаний.
На фиг. 559,6 можно видеть в пучностях дав-
ления волны мельчайшие пузырьки воздуха, ко-
торые возникают там благодаря кавитации, а по-
том перемещаются в пучности колебания (см.
также фиг. 148а).
До сих пор мы еще не указывали на то, что
скорость скопления и коагуляции зависит от
размеров суспензированных частиц. Чем боль-
ше частицы, тем быстрее протекают эти про-
цессы. В случае истинных коллоидных растворов
не удается наблюдать заметной коагуляции.
Вуттге и Диккель [4468] предложили способ
непрерывного разделения частиц, перемещаю-
щихся под действием звуковых колебаний в
пучности или узлы колебаний, при помощи токов
жидкости, перпендикулярных к стоячей звуко-
вой волне и направленных в узлах и пучностях
колебаний навстречу друг другу.
В сточных водах бумажных фабрик часто
остаются в незначительной концентрации волок-
на целлюлозы, которые проходят сквозь сита
и фильтры и оказывают вредное влияние на реч-
ное рыбное хозяйство. По сообщению фирмы
«Атлас-Верке» (Бремен), эти волокна при помощи
ультразвуковых волн с частотой 175 кгц удает-
ся коагулировать в клубки, которые хорошо
задерживаются в ситах. Однако, по данным Хуз-
мана [3093а], обработка канализационных вод
ультразвуком нерациональна; ультразвук умень-
шает количество взвешенных частиц, доступных
отделению, диспергируя их и образуя коллоид-
ный раствор. Отделение свежей и гниющей пле-
сени также не облегчается под действием ультра-
звука (см. также [2644, 4853, 5025]).
Стабилизированные эмульсии, как, например,
толуол в растворе олеата натрия или ртуть в рас-
творе желатины или лизальбиновой кислоты,
под действием ультразвуковых волн также пре-
терпевают уменьшение дисперсности благодаря
соединению маленьких частиц в большие капель-
ки. Отсюда можно заключить, что ультразвуко-
вые волны в состоянии пробить адсорбированную
пленку эмульгатора. Согласно Бонди [305],
это можно продемонстрировать, если встряхи-
ванием ртути с раствором желатины или лизаль-
биновой кислоты получить эмульсию ртути в ви-
де маленьких шариков примерно одинаковой
величины и подвергнуть эту эмульсию действию
ультразвука. При этом шарики ртути, разделен-
ные адсорбированной пленкой, почти моменталь-
но соединяются в зеркальную гомогенную массу.
Германе [835] поставил тщательные опыты
по исследованию скорости коагуляции отрица-
тельных золей AgJ, полученных добавлением
избытка раствора KJ к раствору AgNO3. Он
измерял зависимость степени коагуляции,
g 6. Коагулирующее и ориентирующее действия ультразвука
497
определяемой оптически по эффекту Тиндаля,
от концентрации AgJ, концентрации электро-
литов и интенсивности ультразвука. Увели-
чение последней вызывает всегда ускорение
коагуляции, которая отсутствует лишь при вы-
соких концентрациях электролита. Коагуля-
цию Германе не смог объяснить ни процессами
кавитации, ни повышением температуры. Учет
кинетической энергии колеблющихся частиц,
ортокинетической коагуляции (см. п. 1 настоя-
щего параграфа) и действия гидродинамических
сил не способствуют выяснению вопроса. По
всей вероятности, важную роль играют элек-
трические силы. Повидимому, под действием уль-
тразвуковых волн нарушается сферическая симме-
трия двойного электрического слоя вокруг
отдельной частицы, что приводит к появлению
дипольного момента [833, 834]. Вследствие этого
отдельные частицы притягиваются друг к дру-
гу, и скорость коагуляции повышается. В одной
из дальнейших работ Германе [836] показал, что
при объяснении процессов коагуляции, кроме
ортокинетической коагуляции, вызываемой дви-
жением колеблющихся частиц, следует учи-
тывать также перикинетическую коагуляцию,
обусловленную броуновским движением. Пре-
небрегать последней можно лишь в случае рав-
номерного движения среды (см. также [323]).
Согласно Томбергу [4283], коагуляция целлю-
лозных растворов (вискозы) ускоряется под
действием ультразвука.
Согласно последним работам Фрея и Шиф-
фера [644], с помощью диффузии при действии
ультразвуковых волн с частотой 1 мггц и интен-
сивностью 2 вт/см* удается разделить гомоген-
ные смеси, например глицерина с водой или гек-
сана с парафином. В своих опытах Фрей и Шиф-
фер в течение многих часов после выключения
стоячей звуковой волны наблюдали (теневым
методом) изменения концентраций в местах узлов
колебаний (см. также опыты Эрнста, описанные
в гл. IV, § 1, п. 6, и опыты Каррелли, Бранка
и Поррека, о которых говорится в п. 3 настоящего
параграфа).
Бойд и Зентнер [2523] показали, что в 50-
процентном водном растворе глицерина в стоя-
чей звуковой волне наблюдается повышение
содержания глицерина у отражателя прибли-
зительно на 6%. Однако, по всей вероятности,
это явление обусловлено местным нагреванием
раствора интенсивными звуковыми волнами (см.
также [3728]).
Недавно Линдстрём [4844] теоретически
и экспериментально исследовал разделение сме-
сей жидкостей под действием ультразвука. На
32 л. Бергман
основании термодинамических расчетов он пока-
зал, что в смеси равных частей воды и глицерина
под действием звука интенсивностью 10 вт/см*
нельзя ожидать изменений концентрации, пре-
восходящих 5 • 10~8. При таких изменениях кон-
центрации показатель преломления может изме-
ниться лишь на5-10“9, что не может быть обна-
ружено даже теневым методом. Это означает,
что явления, наблюдавшиеся Фреем и Шиффе-
ром, а также Эрнстом, были обусловлены дру-
гими причинами. Линдстрём экспериментально
решил вопрос о разделении жидкостей под дей-
ствием ультразвука, расположив в стоячей звуко-
вой волне перед отражателем множество полосок
фильтровальной бумаги, так что часть полосок
находилась в пучностях, а часть—в узлах ко-
лебаний. Анализ этих полосок после многоча-
сового облучения дал отрицательный результат.
Коффин и Фант [2643] исследовали влияние
звуковых волн на фракционированную перегон-
ку, предполагая, что под действием ультразвука
будет быстрее достигаться равновесие в процес-
сах конденсации и парообразования в колонке
и, следовательно, будет ускорено разделение
компонентов смеси. Для смеси бензола с четы-
реххлористым углеродом облучение ультразву-
ком с частотой 25 кгц привело лишь к 3-про-
центному повышению концентрации четыреххло-
ристого углерода в верхней части колонки.
Хауль, Руст и Лютцов [2976] изучили влия-
ние ультразвука на распределение фенантрена
между бензином и метиловым спиртом в противо-
точной установке. Они показали, что при опре-
деленной скорости течения жидкостей облуче-
ние ультразвуком с частотой 570 кгц повышает
выход на 76%. Этот результат свидетельствует
о том, что облучение позволяет достичь распре-
деления, возможного по закону Нернста, за более
короткое время и с меньшим количеством рас-
творителей. Это можно объяснить увеличением
поверхности раздела вследствие повышения ско-
рости диффузии. Однако мощность звука не
должна достигать значений, при которых возни-
кает кавитация, а следовательно, происходит
эмульгирование,
3. Ориентирующее действие ультразвуковых
волн. Акустическое двойное лучепрелсмление
Еще Бургер и Золльнер [388] показали, что
под действием ультразвука даже в истинных
коллоидных растворах, например в золях пяти-
окиси ванадия и окиси железа, наблюдается ориен-
тация анизотропных коллоидных частиц. Вслед-
ствие студнеобразного состояния таких растворов
498
Глава VI. Различные применения ультразвука
эта ориентация может сохраняться очень долгое
время. Этот эффект можно обнаружить лишь при
помощи ультрамикроскопа или по появлению
двойного лучепреломления в поляризованном
свете. Такую суспензию коллоидных частиц
несферической формы в ультразвуковом поле
следует рассматривать как оптически одноосный
кристалл, оптическая ось которого совпадает
с направлением распространения ультразвука.
Поэтому указанное явление носит название аку-
стического двойного лучепреломления.
Акустическое двойное лучепреломление было
подробно изучено Кавамура [3233, 3234] на
примере золя пятиокиси ванадия при частотах
2,5—5,2 мггц. Плоскость поляризации падаю-
щего света должна составлять угол 45э с направ-
лением распространения ультразвука. В этом
случае при скрещенных николях можно наблю-
дать просветление поля зрения в тех местах,
где проходят звуковые волны. Степень про-
светления возрастает с интенсивностью ультра-
звука и достигает предельного значения при
достаточно сильных ультразвуковых полях.
Дальнейшие исследования в этом направле-
нии провели Каррелли и Бранка [4638] и Петра-
лья [1559] с коллоидными водными и глицери-
новыми растворами железа Браве и пятиокиси
ванадия. Петралья [1559, 1560] измерил также
дихроизм, который появляется под действием
ультразвука у суспензии кристалликов борной
кислоты (диаметром меньше ЮОр) в жидкостях
типа скипидара, ксилола, петролейного эфира,
четыреххлористого углерода .и т. п. В этом
случае также дело сводится к ориентирующе-
му действию ультразвука.
Проблема ориентации несферических частиц
в звуковом поле впервые была теоретически
рассмотрена Польманом [1611]. Теорию акусти-
ческого двойного лучепреломления для кол-
лоидных растворов с несферическими частица-
ми впервые предложил Ока [1451]. В основе
обеих работ лежит выведенная Кингом [1044]
формула, которая дает среднее по времени зна-
чение момента вращения М для свободного
жесткого и очень тонкого диска Релея, нахо-
дящегося в стоячей звуковой волне:
М =	р/3£72 sin 2ср X
X	sin2 х/г —ь--------------------1 _
mi-h/По 1 М2 j
- А C0S-2(? cos2 ’ (349)
где р0 — плотность окружающей среды, г — ра-
диус диска, U — амплитуда скорости колебаний
звуковой волны, (хг) = 2пг/к — отношение дли-
ны окружности диска к длине ультразвуковой
волны k, h — расстояние диска от узла скоро-
сти, тг = г2^^ — масса диска (б^ —толщина
диска), т0 = 4 р0г3—присоединенная масса,
О
1	2
= Y — момент инерВДи диска в вакууме,
0О =^г mQr2 — гидродинамический момент инер-
ции, ср —угол между нормалью к диску и на-
правлением колебаний в звуковой волне.
При выводе формулы (349) было принято,
что окружность диска мала по сравнению с
длиной волны, т. е. xr<^ 1. Для бегущей вол-
ны как sin2x/z, так и cos2x/z можно положить
равными единице.
Для момента вращения в пучности колеба-
ний стоячей волны, т. е. при h = k/4, получим
cos2x/i —0 и sin2 х/г = 1 и, следовательно,
__	9	/Их Г 1 + -|- (хг)2 COS2 ср I
Мв = - 4 РОГ3СР sin 2? —L------5---j-----.
+ т0 1 + -к- М2
L	(350)
Для момента вращения в узле колебаний
sin2 x/z = 0 и cos2 x/z _ 1 и, следовательно,
< = JfV3^sin4?	(351)
Отсюда Мк)М в 4 (ХН2- При частоте ультра-
звука 3000 кгц, что для воды соответствует
X = 0,5 мм, и при r=10[i получим (хг)2	1/100
и Mk/MB 0,0006.
Таким образом, в общем случае следует
учитывать ориентационные явления в пучностях
колебаний, тем более, что, согласно расчетам
Кинга [1043], под действием волнового давле-
ния большинство частиц перемещается в пуч-
ности (см. п. 1 настоящего параграфа).
Польман проверил свои теоретические выво-
ды на примере суспензии алюминия в ксилоле
с частицами диаметром 20 р. и толщиной 1,5 р
и обнаружил хорошее совпадение теории с экспе-
риментом. О важном применении этих ориента-
ционных явлений для визуализации ультразву-
ковых волн уже сообщалось в гл. III, § 4, п. 5.
Здесь следует отметить еще чувствительность
этого явления. Ориентация алюминиевых частиц
в ксилоле при комнатной температуру имеет
место уже при значении t/=5-10~5 см/сек, т. е.
§ 6. Коагулирующее и ориентирующее действия ультразвука
499
при интенсивности ультразвука <7=£72рог>/2=
==2,% эрг/сек-см?. Однако при этих условиях вре-
мя ориентации настолько велико, что она прак-
тически не осуществляется. При значении
£7=0,7 см/сек время ориентации равно около
0,5 сек.
Момент вращения, существенный для аку-
стического двойного лучепреломления в пучно-
стях колебаний, можно получить из формулы
(350), если пренебречь малым членом (хг)2 и вве-
сти поправку на конечную толщину диска (со-
гласно Кингу, вместо подставляют величину
mi—где mf—масса жидкости, вытесненной
частицей):
Мв = —	рог3£72 —у— sin 2ср = — ₽ sin 2ср.
3 го т1~mf — т0 т 1 т
(352)
Коэффициент пропорциональности Р положи-
телен, если плотность рг частицы больше, чем
плотность р0 жидкости; в противоположном
случае он отрицателен.
Для небольших интенсивностей ультразвука,
при которых акустическое двойное лучепрелом-
ление пропорционально плотности энергии Е
звуковой волны, Ока определяет удельную кон-
станту акустического двойного преломления (при
концентрации С= 1);
= 353
СщЕ	nl 4^kT mr — mf—mo v
где пр и ns—показатели преломления суспензии
для света, электрический вектор которого соот-
ветственно параллелен и перпендикулярен на-
правлению распространения ультразвука, п0—
показатель преломления без ультразвукового по-
ля, k—постоянная Больцмана, Т—абсолютная
температура.
К сожалению, имеющийся эксперименталь-
ный материал недостаточен для проверки при-
менимости теории. Недавно Бёммель и Никитин
[300] исследовали акустическое двойное луче-
преломление коллоидного раствора триокиси
вольфрама. Ориентирующее действие ультра-
звуковых волн для этого раствора можно видеть
невооруженным глазом: светлые области про-
хождения звуковых волн выделяются на темном
фоне. Этим явлением можно воспользоваться
для визуализации ультразвукового поля над
колеблющимся кварцем и для изучения харак-
тера колебаний.
Бёммель [295] исследовал рассеяние света
ориентированными под действием ультразвука
коллоидными частицами WO3. Результаты
одного из его опытов при концентрации раствора
3,5-10~4 г!см3 приведены на фиг. 560. Радиус-век-
тор представляет интенсивность рассеянного све-
та в произвольных единицах. Кривая А соответ-
ствует рассеянию света раствором без воздействия
ультразвуком, кривая В—рассеянию после вклю-
чения ультразвука, кривая С—рассеянию света,
чистой водой.
100° 90° 80° 70° 60°	50°	40°	30°
Показание гальванометра, мм
1 'Направление
распространения звука
Фиг. 560. Рассеяние света частицами WO3, ориенти-
рованными под действием ультразвука.
Л —рассеяние света необлученным раствором, В —рассеяние
света облученным раствором, С—рассеяние света чистой водой.
Если к раствору WO3 добавить определенное
количество водного раствора агар-агара, то
через некоторое время жидкость затвердевает,
а ориентированные частицы «замерзают». Фик-
сированное этим способом «звуковое поле» мож-
но в зависимости от концентрации добавленного
раствора агар-агара сохранять многие часы и
подвергать тщательному оптическому исследо-
ванию.
Каррелли, Бранка и Поррека [2618, 4639,
4640] установили, что при диффракции света
в коллоидном растворе крахмала в воде (кон-
центрация ^0,1 г/л) в стоячей ультразвуковой
волне диффракционные полосы четных порядков
остаются видимыми в течение нескольких секунд
после выключения ультразвука, в то время как
диффракционные полосы нечетных порядков
мгновенно исчезают. Длительность сохране-
ния диффракционной картины после выключения
ультразвука повышается при увеличении интен-
сивности и продолжительности действия уль-
тразвука. Аналогичное явление наблюдалось так-
же в коллоидных растворах крахмала в спирте,
белка в воде, поливинилового спирта в ами-
ловом спирте, сульфата бария и каломели в воде..
В бегущих ультразвуковых волнах это явление
не наблюдается. Его можно объяснить следую-
щим образом. На стоячей звуковой волне свет
диффрагирует как на диффракционной решетке,
постоянная которой равна длине звуковой
32*
500
Глава VI. Различные применения ультразвука
волны к. Согласно уравнению (144), угол диф-
фракции определяется уравнением
Если жидкость содержит мелкие частицы, то,
жак это показано в п. 2 настоящего параграфа,
они должны собираться в пучностях стоячей
.звуковой волны, находящихся, как известно,
на расстояниях )72 друг от друга (см. фиг. 210).
После выключения звуковой волны в течение
короткого времени еще остается периодическое
распределение частиц. Поскольку периодичность
плотности частиц в жидкости соответствует по-
стоянной решетки Х/2, диффракция света опре-
деляется уравнением
.	,	2&Л
SHlOCfc =	.
к
Этот угол a’k вдвое больше угла диффракции
ak для стоячей звуковой волны в жидкости.
Поэтому получается такая же диффракционная
картина, как если бы сохранялись только полосы
четного порядка.
Каррелли иПоррека[4639] доказали правиль-
ность этого объяснения, измерив распределение
интенсивности света в диффракционной картине.
Они обнаружили, что для звуковой волны в кол-
лоидном растворе распределение освещенности
в диффракционной картине заметно отличается
от распределения освещенности для чистой жидко-
сти, даваемого теорией Рамана и Ната(см. гл. III,
§ 4, п. 2), а именно полосы четного порядка
характеризуются повышенной интенсивностью.
Приведенное выше объяснение можно доказать
также следующим образом. Как было отмечено
в гл. III, § 4, п. 2, интенсивность света, диффра-
гированного стоячей звуковой волной, моду-
лирована с удвоенной частотой ультразвука.
Это, однако, не будет иметь места для света,
диффрагированного скоплениями частиц, от-
стоящих на )./2 друг от друга. Поэтому если иссле-
довать степень модуляции света в отдельных
диффракционных порядках при диффракции све-
та на стоячей звуковой волне в коллоидном рас-
творе, то для нечетных диффракционных поряд-
ков следует ожидать- 100-процентной модуляции,
а для четных—лишь незначительной модуляции.
В связи с этим следует указать на второй тип
акустического двойного лучепреломления, ко-
торый впервые обнаружил Люка [1238, 1239],
-пропуская ультразвуковые волны (/=1,6 мггц)
сквозь вязкие жидкости, как, например, касто-
ровое или льняное масло. Этот эффект можно
наблюдать по просветлению поля зрения в скре-
щенных николях, если плоскость поляризации
падающего света лежит под углом 45° к направ-
лению распространения ультразвука. В данном
случае речь идет о двойном лучепреломлении
в потоке—явлении, которое впервые наблюдал
Максвелл, а затем подробно исследовал Кундт.
Кундт помещал различные жидкости в простран-
стве между внутренней поверхностью непо-
движного полого цилиндра и внешней поверх-
ностью вращающегося внутри сплошного ци-
линдра, так что в жидкости в радиальном на-
правлении возникал градиент скорости.
Люка на основе чисто гидродинамических
представлений вывел формулу акустического
двойного лучепреломления для жидкости с коэф-
фициентом вязкости т]. Если звуковая волна
распространяется по направлению х, то
пр-П^-цМ^х,	(354)
где и*—скорость частиц жидкости и М—постоян-
ная, зависящая от температуры, показателя пре-
ломления в изотропном состоянии и геометри-
ческо-оптической анизотропии молекул жид-
кости1). Используя уравнения (5) и (14), получаем
после простых преобразований
(пр - П5)макс. =	,	(354а>
где J—сила звука, с—скорость его распростра-
нения в жидкости, р—плотность жидкости и f—
частота звука. Люка указывает, что описанное
явление определенным образом связано с депо-
ляризацией, наблюдаемой при обычном рассея-
нии света жидкостью вследствие анизотропии,
обусловленной тепловыми волнами (см. также
[2076] и [1608, 2210]).
В отличие от этого гидродинамического объяс-
нения Петерлин [1556, 3735, 4941] предложил
кинематическую теорию акустического двой-
ного лучепреломления. Он получил следующее
выражение для максимального значения двой-
ного лучепреломления:
П -Z1	(355)
р >	1 с V рс У 1 +(2тг/76Г>)2
где D—вращательная постоянная диффузии.
В отличие от теории Люка эта теория дает при
возрастании частоты замедление роста и затем
уменьшение двойного лучепреломления.
г) Подробнее см. Geiger, Scheel, Handbuch
der Physik, Bd. 21, Berlin, 1929,	876.
g 7. Обезгаживание жидкостей и расплавов при помощи ультразвука
501
Следует сделать еще одно замечание отно-
сительно условий наблюдения акустического
двойного лучепреломления. В одной из полуволн
звуковой волны действует давление ^>0,
а в соседней полуволне—давление т^<0, точ-
но такое же по абсолютной величине, но вызы-
вающее двойное лучепреломление противополож-
ного знака. Таким образом, бесконечно протя-
женная жидкость, пронизываемая звуковыми
волнами, должна быть в среднем оптически изо-
тропной. Поэтому акустическое двойное луче-
преломление можно наблюдать только при
помощи светового пучка конечной ширины.
Петерлин [1556] дает для интенсивности про-
ходящего света при наблюдении сквозь скре-
щенные николи следующее выражение:
где x=ud/k (d—ширина светового пучка в на-
правлении распространения звуковой волны)
и IQ—интенсивность проходящего света в беско-
нечно узком пучке или при бесконечно большой
длине звуковой волны К.
Цветков и Маринин [4297] предложили спо-
соб измерения акустического двойного луче-
преломления с использованием стробоскопиче-
ского освещения. Опыты, поставленные с ка-
сторовым и подсолнечным маслом, дали хорошее
совпадение эксперимента с теорией. Аналогич-
ные исследования провели Цветков и Эскин
[4296].
В заключение следует отметить некоторые
явления, открытые Бургером и 3олльнером[388],
которые также характерны для действия
ультразвука. Так, например, концентрированная
суспензия гипса, застывающая обычно лишь
через несколько минут или даже часов, под дей-
ствием даже слабых ультразвуковых волн за-
твердевает через несколько секунд. Это явление
наблюдается также и для суспензии каолина.
§ 7. ОБЕЗГАЖИВАНИЕ^ЖИДКОСТЕЙ И
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ
При прохождении ультразвуковой волны че-
рез жидкость почти всегда наблюдается появле-
ние небольших пузырьков газа. В случае стоя-
чей звуковой волны эти пузырьки под действием
звукового давления концентрируются преиму-
щественно в пучностях колебаний, где и остают-
ся. Этим способом можно непосредственно опре-
делить узлы давления и измерить длину волны
звука. На это уже давно указали Бойль с сотруд-
В этом случае обычное время затвердевания,
равное 17 час., уменьшается при слабом воз-
действии ультразвука до 15—ЗОсек. Аналогично
ведет себя суспензия тонко размельченного»
литографского сланца, в то время как суспензии!
пластической глины и пятиокиси ванадия не-
затвердевают под действием ультразвука, так:
как в этих случаях отдельные частицы уже креп-
ко связаны друг с другом. Относительно при-
менения этого явления см. [3495, 3814].
Если слить воду с осадка типа кварцевого по-
рошка или морского песка, то при небольшом
давлении осадок будет слегка влажным и мягким.
Однако под действием сильного давления осадок
становится сухим и твердым и оказывает зна-
чительное сопротивление вводимому в него пред-
мету. Это явление можно объяснить тем, что во
влажном осадке частицы стремятся распреде-
литься так, чтобы образовать возможно более
плотную упаковку. Под действием внешнего
давления частицы смещаются, упаковка стано-
вится рыхлой и вода проникает вглубь, так
что осадок кажется сухим и твердым.
Интересно, что при действии ультразвуковых
волн этого влияния давления не наблюдается.
Так, в мокрый осадок кварцевого песка не уда-
валось вставить до дна стеклянный сосуд. При
действии ультразвуковых волн (/^250 кгц) это
оказалось легко осуществимым. Такой же оса*
док был тщательно освобожден от избыточной
воды и казался совершенно сухим. Однако после
кратковременного облучения ультразвуком вы-
делилось еще 0,5—1 см3 воды на 100 см3 осадка.
Это показывает, что под действием ультразвука
происходит еще более плотная упаковка частиц
песка. Поэтому было предложено применять
ультразвук для сушки ряда веществ, например
торфа [2159]. В бумажном производстве при по-
мощи ультразвука можно удалять воду из еще
мокрой бумажной ленты, чтобы сделать бумаж-
ное волокно более прочным (см. также п. 1 на-
стоящего параграфа).
РАСПЛАВОВ ПРИ ПОМОЩИ УЛЬТРАЗВУКА.
КАВИТАЦИЯ
никами [12, 325, 329, 332], а также Тейлор й
Спроуль [2045а].
Естественно, возникает вопрос о причине;
появления пузырьков газа в жидкости под
действием ультразвука. Возможны два объяо1
нения. Во-первых, уже имеющиеся в жидкости
микроскопические пузырьки газа под действием
ультразвуковых волн могут соединяться в более
крупные пузырьки, которые становятся види-
502
Глава VI. Различные применения ультразвука
мыми, легче всплывают и, как уже указывалось,
собираются в пучностях стоячей звуковой вол-
ны. Во-вторых, растворенные в жидкости газы
могут образовывать пузырьки благодаря возни-
кающему в звуковой волне разрежению или наг
ступающей при больших интенсивностях ультра-
звука кавитации [325, 2045а].
Это обезгаживающее действие ультразвука
отчетливо видно на фиг 547,а. В облучаемом
снизу стеклянном цилиндре находится вода;
отчетливо видно, что число образовавшихся
пузырьков газа возрастает снизу вверх. На
фиг. 559,6 видно, что в стоячей звуковой волне
кавитация приводит к образованию пузырьков
газа в пучностях давления. В левой части
фотографии между пучностями колебаний, обо-
значенными штрихами, видны светлые зоны.
Это мельчайшие пузырьки газа, выделившиеся
в результате кавитации. В стоячей звуковой
волне, направленной вертикально (см., напри-
мер, фиг. 148а), можно видеть, что пузырьки
образуются в пучностях давления, а затем под
влиянием звукового давления перемещаются
в пучности скорости, где совершают колеба-
тельные движения, сливаются в более крупные
пузырьки и всплывают на поверхность. Происхо-
дящее в пучностях скорости объединение мно-
гих маленьких пузырьков аналогично процессу
коагуляции (см. § 6, п. 1 настоящей главы).
В § 6, п. 1 настоящей главы уже были рас-
смотрены силы Бернулли, действующие между
*юлеблющимися частицами. В случае пузырьков
газа при этом следует учитывать, что в звуковой
волне каждый пузырек пульсирует, т. е. его объем
увеличивается и уменьшается в соответствии
с колебаниями давления . в звуковой волне.
При определенных размерах пузырьки газа
совершают резонансные колебания. Согласно
Минерту [1362а] и Смиту [1955], эта резонанс-
ная частота определяется выражением
<356>
где d—диаметр пузырька, р0—гидростатическое
давление в жидкости с плотностью р, х—отно-
шение теплоемкостей газа в пузырьке и о—
поверхностное натяжение на границе газа и
жидкости. Обычно величиной 4o/d можно пре-
небречь по сравнению с р0, так что резонансная
частота газового пузырька удовлетворяет сле-
дующему более простому выражению:
'«“is'Pv-	(357)
Для пузырьков воздуха в воде при р0=1 атм=
= 1,02-106 дин!см\ х=1,14 и р=1 получаем
/я — кгц.	(357а)
Таким образом, произведение диаметра пузырька
на резонансную частоту является постоянной
величиной. При частотах 10, 100 и 1000 кгц
диаметры пузырьков воздуха в воде при резо-
нансе равны соответственно 0,66,	0,066 и
0,0066 мм. Собственные колебания газовых пу-
зырьков в жидкостях экспериментально изучали
Мейер и Тамм [1353]. Затухание при распро-
странении звуковых волн, возникающее вслед-
ствие наличия колеблющихся газовых пузырь-
ков, теоретически и экспериментально исследо-
вали Лауер [3381], Экснер [2763], а также
Экснер и Хампе [4701].
Пузырьки газа, диаметр которых меньше
резонансного, пульсируют в фазе с колебаниями
давления в звуковой волне; для пузырьков газа
с диаметром больше резонансного между пуль-
сацией и колебаниями давления имеет место
сдвиг фазы на 180°. Еще Бьеркнес1) теоретически
и экспериментально показал, что «на тело, по-
мещенное в осциллирующий поток жидкости
и пульсирующее синхронно с колебаниями по-
тока, в момент сжатия действует сила, направле-
ние которой совпадает с направлением потока...»
В стоячей звуковой волне вектор скорости
движения среды направлен к пучностям давле-
ния при повышении давления и от них при
понижении давления (см., например, фиг. 8).
Поэтому пузырьки газа с диаметром меньше
резонансного мигрируют к пучностям давления,
а пузырьки с диаметром больше резонансного—
к узлам давления, т. е. к пучностям скорости.
Вследствие малой величины пузырьков, диа-
метр которых меньше резонансного, в опытах
с ультразвуком, как правило, наблюдают лишь
последнее явление. Если направить интенсивный
пучок света перпендикулярно к направлению
наблюдения, то можно заметить такие мелкие
пузырьки в виде блестящих точек. На эти явле-
ния, которые было бы интересно выяснить до-
бавочными опытами, указал недавно Блейк
[2479].
На фиг. 561 в несколько иной форме показа-
но обезгаживающее] действие интенсивных уль-
тразвуковых волн. Очень вязкая жидкость (на-
пример, концентрированный раствор сахара)
путем резкого встряхивания насыщается пузырь-
2) См., например, В. V. Bjerknes, Die Kraft-
felder, Braunschweig, 1909, S. 14.
g 7. Обезгаживание жидкостей и расплавов при помощи ультразвука
503
ками воздуха, которые часами остаются во
взвешенном виде и придают жидкости вид
молока. Если такую содержащую воздух жид-
кость поместить в пробирке в сильное ультра-
звуковое поле, то уже через несколько секунд
Фиг. 561. Обезгаживание вязкой насыщенной возду^
хом жидкости под действием ультразвука с частотой
300 кгц.
включением ультразвука, б—через 3 сек. после
включения ультразвука, в—через 6 сек., г—через 10 сек.
жидкость полностью обезгаживается и становится
прозрачной. В этом опыте дело заключается не
только в том, что под действием давления зву-
кового излучения пузырьки газа поднимаются
вверх. В пограничном слое между чистой жид-
костью и пеной можно наблюдать, как при воз-
действии звуковых колебаний отдельные пузырь-
ки газа объединяются в большие пузыри и под-
нимаются вверх сквозь молочно-мутную жид-
кость. Это разделение жидкости и пены происхо-
дит только в пограничном слое, так как звуковые
волны не могут проникнуть глубже в насыщен-
ный газом слой. Обезгаживание ускоряется
еще и тем, что под действием звуковых волн
высокой частоты вязкость жидкости уменьшает-
ся (см. § 5, п. 3 настоящей главы), вследствие
чего облегчается всплывание пузырьков. Ана-
логичные опыты со слышимым звуком провел
Нодтведт [4896].
Баумгартл [2425] использовал ускорение
процесса обезгаживания при увеличении интен-
сивности звука для сравнительных измерений
интенсивности звука. Для этой цели в стеклян-
ную трубку с дном в виде мембраны из целло-
фановой пленки наливают жидкость, содер-
жащую пену, и измеряют время, требующееся
для просветления слоя жидкости определенной
высоты при звуковом облучении. При больших
интенсивностях звука для замедления процесса
увеличивают вязкость жидкости добавлением
гуммиарабика или коллидона.
Количественные измерения степени обезга-
живания жидкостей при помощи ультразвука
впервые произвел Сёренсен [1965]. Он нашел,
что для удаления 1 см3 газа в секунду из на-
сыщенной воздухом воды при частоте 194 кгц
требуется мощность 51,2 кет, при частоте
380 кгц—72,6 кет, при частоте 530 кгц—87,4 кет.
Таким образом, обезгаживание сильно зависит
от частоты. Для масел заметное обезгаживание
может быть достигнуто лишь при низких ча-
стотах.
Паунов [1546] определил количество и состав
газа, остающегося в воде после обезгаживания
при помощи ультразвука с частотой 400 кгц.
В случае воды, насыщенной Н2 или N2, равно-
весие достигается через 4 часа, причем в воде
остается Н2 или N2 в количестве 50—60% того
объема газа, который может быть поглощен во-
дой в нормальных условиях. В случае О2 газа
остается меньше, однако в воде находят замет-
ное количество О3. Хотя ультразвуковое обез-
гаживание жидкостей во многих случаях весьма
удобно и важно для химических исследований,
необходимы дополнительные опыты по иссле-
дованию эффективности обезгаживания и осо-
бенно по зависимости степени обезгаживания
от частоты и амплитуды звуковых волн. При
использовании ультразвука для обезгаживания
следует иметь в виду, что при больших интен-
сивностях, особенно если возникает кавитация,
в жидкостях могут происходить химические
превращения, например окисление, деполиме-
ризация и т. д. (см., например, Руст [3916]).
Обезгаживание при помощи ультразвука
может оказаться еще более важным для распла-
вов металлов, чем для жидкостей. Оно может
быть использовано для получения действительно
однородных металлов без газовых включений.
Ультразвуковое обезгаживание расплавов пред-
лагалось Крюгером [1133], Крюгером и Кусма-
ном [1135], Хертлом[843] и Джаном и Рейсинге-
ром [985] (см. патенты Рейса [1700], Рубисова
[1761], а также [529, 530]). Практические
504
Глава VI. Различные применения ультразвука
результаты опытов в этом направлении до сих
пор еще не были опубликованы.
Крюгер [1133] и Клейн [1056] с успехом при-
менили магнитострикционный излучатель для
ультразвукового обезгаживания расплавов стек-
ла, что имеет большое значение при изготовле-
нии высокосортного оптического стекла.
К сожалению, при больших массах расплава
применение этих методов встречает значитель-
ные трудности. При введении ультразвуковых
волн от излучателя в расплав имеют место боль-
шие потери вследствие отражений от поверхно-
стей раздела, поглощения в передающем звене
и т. п. В патенте [1705] предлагается передача
ультразвуковых колебаний снизу в тигель с рас-
плавом. В большинстве случаев невозможно по-
гружать источник колебаний непосредственно
в расплав, а подобрать подходящий материал
для передающего звена затруднительно. Кера-
мики, которые удобнее всего применять при
высоких температурах, не выносят механиче-
ских напряжений при больших интенсивностях
ультразвука и разрушаются. До сих пор в каче-
стве материала для передающего звена лучше
всего оправдали себя специальные сорта фарфора
(Ардо) и плавленый кварц [1905]. Из этих ма-
териалов можно сделать головку магнитострик-
ционного излучателя, описанного в гл. II, § 4,
п. 3, которую погружают сверху в обрабатывае-
мый расплав (см. также [1905] и § 8, п. 1 на-
стоящей главы).
Чтобы обойти трудности механической пере-
дачи звуковых колебаний в расплав, Эсмарх,
Руммель и Бойтер [566, 1770] предложили со-
вершенно другой способ обезгаживания метал-
лических расплавов. Они налагали постоянное
магнитное поле на высокочастотное поле электро-
печи; при этом возникали электродинамические
силы, которые вызывали очень интенсивные ко-
лебания в расплаве. Это обеспечивало полное
обезгаживание расплава без увеличения пере-
мешивания. При этом в расплаве на Д см длины
токопроводящего участка действует сила
/С= 10,2/ cos2o)Z +/70cos	• 10~8 кг,
где i—сила тока в амперах, Н—напряженность
высокочастотного магнитного поля и HQ—напря-
женность налагаемого постоянного магнитного
поля в эрстедах. Первое слагаемое в скобках дает
постоянную силу, вызывающую перемешивание
расплава. Второе слагаемое соответствует ме-
ханическим колебаниям с частотой, вдвое боль-
щей частоты возбуждающего тока. Последнее
слагаемое соответствует добавочным механиче-
ским колебаниям с частотой ю, которые можно
усилить почти неограниченно, повышая //0,
без увеличения постоянной силы, и, следова-
тельно, без увеличения перемешивания.
Недавно Эккардт и Иден [2722, 2727, 4689]
применили этот метод для обезгаживания рас-
плавленного стекла. При этом возникает следую-
щая трудность: расплавленное стекло обладает
пренебрежимо малой проводимостью, благодаря
чему индуцированные в расплаве токи недо-
статочны для достижения необходимой тем-
пературы. Однако в случае щелочных стекол
можно, повысив частоту до 2 мггц, индуктивно
нагреть и расплавить предварительно нагретое
плавленое стекло. Поэтому Эккардт и Иден про-
водили нагревание расплавов стекла и возбу-
ждали звуковые колебания с частотой 200 кгц
не в самом расплаве, а в платиновом тигле.
Если после достижения температуры плавле-
ния включись постоянное магнитное поле, воз-
буждаемое отдельной катушкой, то стенки тигля
испытывают высокочастотные колебания, и на-
чинается интенсивное обезгаживание расплава.
Этим способом впервые удалось получить пол-
ностью обезгаженное, лишенное пузырей высоко-
качественное оптическое стекло, что лишь
с большим трудом достигается обычными мето-
дами.
Выше мы неоднократно указывали на дей-
ствие кавитации. Рассмотрим теперь подробнее
процесс возникновения ультразвуковой кави-
тации. В гидродинамике кавитацией (см;, на-
пример, [302, 1372]) называют образование в
жидкости под действием достаточно больших
разрывающих напряжений пустот, которые в
следующее мгновение снова быстро смыкаются.
Кавитация возникает, например, при быстром
вращении гребных винтов, в турбинах, при вы-
текании жидкости из сопла и т. д. Импульсы
давления, возникающие при смыкании кавита-
ционных пустот, приводят к разрушению ма-
териала1).
Релей [1693] рассчитал силы, возникающие
при смыкании сферического газового пузырька
в жидкости. Если радиус газового пузырька
уменьшается от начального значения Ro до зна-
чения Р в жидкости с гидростатическим дав-
лением р0, то скорость v встречного движения
частиц жидкости обратно пропорциональна ра-
диусу R уменьшающегося пузырька. Таким обра-
зом, при Я—^0 V—»оо. Если это быстрое движе-
ние внезапно прекратится вследствие полного.
х) См., например, Hydraulische Probleme, Berlin,
1926, S. 14.
g 7. Обезгаживание жидкостей и расплавов при помощи ультразвука
505
смыкания полости, то сконцентрированная в нич-
тожном объеме кинетическая энергия освободит-
ся и перейдет частично в тепловую энергию
. и частично в энергию сжатия. При этом из центра
сомкнувшейся полости распространится сфери-
ческая ударная волна. Согласно* Релею, на рас-
стоянии г= 1,587 R от центра пузырька в жид-
кости возникает максимальное давление
<358>
Для /?=2о^ои Ро=1 атм получаем р=1260атж.
Это давление возникает в непосредственной бли-
зости от поверхности пузырька, но на самой
поверхности оно равно нулю. Если газовый
пузырек уменьшается от исходного радиуса 7?0
до радиуса 7?, то при этом создается давление
(359)
где р—сжимаемость жидкости. Для воды (Р=50х
X 10~Q атм~г) при pQ=l атм и RQ/R=2Q получаем
р=10300 атм. Время, в течение которого пол-
ностью смыкается газовый пузырек радиуса 7?0
в жидкости с плотностью р при гидростатическом
давлении р0, равно
^ = О,915/?о]/^сек.,	(360)
где р0 выражено в дин/см2. При нормальном дав-
лении для смыкания газового пузырька диамет-
ром 0,1 мм в воде требуется время 5 мксек. Если
учесть, что при частоте ультразвука f такие кави-
тационные процессы происходят f раз в секунду,
то становится понятным сильное разрушающее
действие ультразвука, описанное в § 5 настоящей
главы.
Мёллер и Шох [1364] экспериментально
исследовали импульсы давления, возникающие
в процессе кавитации.
Нолтинг и Неппирас [3654], приняв не-
которые упрощающие условия, вывели следую-
щее дифференциальное уравнение, которому под-
чиняется кавитационное колебание газового пу-
зырька:
2р*2" + *4 f )’+““=
_2R[Psin2^-p0+(p0+^)^], (361)
где /?0—начальное значение радиуса пузырька
в момент времени t=0, р—плотность и а—поверх-
ностное натяжение жидкости с гидростатическим
давлением р0, Р—амплитуда звуковой волны
с частотой f. Решение этого уравнения при
помощи электронного интегратора позволяет
предсказать частотные зависимости и характер
установления кавитационных колебаний, а сле-
довательно, и возникающих волн сжатия вблизи
от полости. В другой работе [3636] этих же авто-
ров обсуждаются граничные условия, при ко-
торых еще возникает кавитация при изменении
Ро> Р, Ро и f.
Возникает вопрос, каким образом в жидкости
могут образоваться пустоты или, другими сло-
вами, какое разрежение или разрывающее на-
пряжение может обусловить появление кави-
тационных пустот? Следует различать два случая:
1) жидкость содержит растворенные газы и
2) газы полностью удалены. Если в первом случае
увеличить объем сосуда, полностью заполненного’
жидкостью, то вследствие возникающего разре-
жения жидкость будет перенасыщена газом, ко-
торый и выделится в виде маленьких пузырьков.
Это явление можно назвать «псевдокавитациец»
в отличие от «истинной кавитации», которая
может иметь место лишь в полностью обезгажен-
ной жидкости.
Истинная кавитация происходит иначе. Рас-
смотрим порядок величины внутренних сил сцеп-
ления, которые должны быть преодолены при
разрыве жидкости. Из нормального значения
сжимаемости жидкости порядка 10~4 атм'1
можно заключить, что величина внутренних сил
эквивалентна ~104 атм. Было проделано много
опытов по определению напряжения растя-
жения, необходимого для разрыва полностью
обезгаженной жидкости1). Экспериментально2
найденные значения характеризуются большим
разбросом и равны от 100 до нескольких атмо-
сфер. Поэтому Винсент принимает, что в жид-
кости имеются определенные местные наруше-
ния однородности (зародыши) в виде ничтожно
малых пузырьков, содержащих газ под высо-
ким давлением, и что разрыв жидкости происхо-
дит чисто случайно в местах нахождения заро-
дышей. Условия механического равновесия га-
зового пузырька радиусом R, находящегося
в жидкости с поверхностным натяжением и гид-
ростатическим давлением р0, определяются
соотношением
Р = Ро + 5’	(362>
х) См., например. F. М. D о n п у, Ann. Chinx.
Phys., 16, 167 (1846); D. В e r t h e 1 о t, Ann. Chim.
Phys., 30, 232 (1850); A. M, Worthington,' Phil.
Trans. (A), 183, 355 (1892); D i x о n, J о 1 y, Phil.
Trans. (B), 186,568 (1895); J. Me у e r, Abhandl. Deutsche
Bunsen-Ges., 3, Nr. 6 (1911); R. S. Vincent, Proc. Phys.
Soc., London, 53, 126 (1941); 55, 41 (1943); E. N. Ha r-
vey, W. D. McElroy, A. H. Whiteley,
Journ. AppL Phys., 1*8, 162 (1947).	'
506
Глава VI. Различные применения ультразвука
где р—давление газа в пузырьке. Если принять
для р наивысшее из найденных Винсентом зна-
чений 78, то из соотношения (362) получим
для радиуса пузырька /?=2а/(р—р0) величину
порядка 10~5 см. Такие «зародышевые» пузырь-
ки, которые приводят к возникновению кави-
тации даже при весьма малых интенсивностях
ультразвука, обладают ничтожной подъемной
силой и поэтому лишь с большим трудом могут
быть удалены из жидкости. Последнего удается
достигнуть лишь при помощи продолжитель-
ного кипячения жидкости или многократного
интенсивного облучения ее ультразвуком при
пониженном давлении. Харви с сотрудниками
[2969] нашли другой способ удаления зароды-
шевых пузырьков. Они повышали давление до
1000 атм и выше, благодаря чему зародышевые
пузырьки растворялись. Такую, лишенную за-
родышевых пузырьков воду можно нагревать
до 200° С без образования пузырей пара и под-
вергать интенсивному ультразвуковому облуче-
нию без возникновения кавитации.
На эти важные для процесса ультразвуковой
кавитации микроскопические пузырьки указы-
вает также Блейк [2480]. Кроме пузырьков, при-
чиной возникновения кавитации в жидкостях
при переменных звуковых давлениях, более
низких, чем теоретически необходимые, могут
явиться мельчайшие твердые частицы (пыль),
особенно гидрофобные.
Наконец, возникновение кавитационных пу-
стот в фазе отрицательного давления звуковой
волны можно объяснить тем, что в жидкости
вследствие броуновского движения имеют место
сильные флюктуации внутренней структуры,
т. е. всегда есть области пространства с моле-
кулами низкой энергии и области пространства
с быстро движущимися молекулами высокой
энергии. Именно в последних областях, которые
называют областями с повышенной микротемпе-
ратурой, добавочное разрывающее напряжение,
создаваемое звуковой волной, может обеспечить
значение энергии, необходимое для разрыва
жидкости.
До сих пор мы ограничивались теоретическим
рассмотрением. Существуют различные способы
обнаружения кавитации. Еще Кундт и Леман
[1149] установили, что при возникновении кави-
тации в полностью обезгаженной жидкости наблю-
дается заметное помутнение. По данным Золль-
нера [1962], кавитацию можно сделать особенно
отчетливо видимой, если облучать интенсивными
ультразвуковыми волнами полностью обезгажен-
ные жидкости в толстом слое. Для этой цели осо-
бенно удобны толуол и бензол при комнатной
температуре и вода и нитробензол при несколько
более высокой температуре. В жидкости обра-
зуются слегка сверкающие зоны с пониженной
прозрачностью, которые исчезают без появления
пузырьков после выключения ультразвука. Кро-
ме того, кавитация всегда сопровождается шипя-
щим шумом, напоминающим шум кипящей воды.
Фиг. 562. Установка для иссле-
дования кавитации в жидкостях.
Жидкость, в которой возникла кавитация, ха-
рактеризуется пониженной проводимостью для
звуковых волн, так как на кавитационных
пустотах звукорые волны частично отражаются
и частично рассеиваются. Это явление, наблю-
давшееся еще Бойлем и Тейлором [325, 346],
использовали Бриггс, Джонсон и Мэзон [366]
для исследования возникновения кавитации в
жидкостях.
На фиг. 562 представлен продольный разрез
экспериментальной установки этих авторов.
Пьезоэлектрический излучатель ультразвука S
§ 7. Обезгаживание жидкостей и расплавов при помощи ультразвука
507
(/=25 кгц) погружен в исследуемую жидкость
в камере дно которой закрыто резиновой
пластинкой Gv Звуковое сопротивление этой
пластинки и воды одинаково. Звуковые волны,
пройдя сквозь пластинку Gx, попадают в метал-
лическую трубку М, заполненную хорошо обез-
гаженным маслом и стальными стружками. Дли-
на трубки подобрана так, что обеспечивается
Гидростатическое давление жидкости, 102ммрт.ст
5
Фиг. 563. Две серии измерений, выполненных
при помощи установки, показанной на фиг. 562.
а—зависимость напряжения на приемнике от напряже-
ния на излучателе, б—зависимость напряжения на
излучателе от гидростатического давления жидкости.
отсутствие мешающих отражений от нижнего
конца трубки (затухание 1056). У нижнего кон-
ца трубки М в камере К2, отделенной от масла
резиновой прокладкой G2, находится второй
пьезоэлектрический кристалл £, который слу-
жит в качестве приемника. При помощи элек-
троннолучевой трубки измеряется напряжение,
возникающее на приемном кристалле £, в зави-
симости от высокочастотного напряжения на
излучателе ультразвука S, измеряемого при
помощи лампового вольтметра. Если в жид-
кости в камере перед генератором кавитация
не возникает, то между этими двумя напряжения-
ми должна иметь место линейная зависимость.
На фиг. 563, а дана экспериментальная кри-
вая для неполностью обезгаженного керосина.
Отчетливо видно возникновение кавитации при
напряжении генератора 800 в, так как при более
высоких напряжениях кривая становится более
пологой. Чтобы найти предел разрежения, при
котором в полностью обезгаженной жидкости
еще не возникает кавитации, следует изучить
возникновение кавитации в зависимости от гид-
ростатического давления в исследуемой жид-
кости. На фиг. 563,6 приведены результаты
таких измерений для керосина. При положи-
тельных давлениях экспериментальные точки
ложатся на прямую. Если продолжить эту пря-
мую до пересечения с осью абсцисс, то точка
пересечения даст искомое давление сцепления.
Пусть Ра—амплитуда переменного акустического
давления, при котором начинается образование
кавитации, давление сцепления жидкости
и р0—гидростатическое давление. Тогда
Pa = Pk + Po-	(363)
Очевидно, при Ра=® (точка пересечения с осью
абсцисс) pk=—р0.
В табл. 106 приведены полученные Бригг-
сом, Джонсоном и Мэзоном значения макси-
мального возможного переменного звукового
давления Ра при гидростатическом давлении
р0=1 атм для жидкостей с различной вязкостью.
Таблица 106
ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ Ра, ПРИ КОТОРОМ ВОЗНИКАЕТ •
КАВИТАЦИЯ, ВЯЗКОСТЬ 1), СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ЗВУКА с И ЕОЛНОЕОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ рс
ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ГИДРОСТАТИЧЕСКОМ
ДАВЛЕНИИ ро=1 атм
Жидкость	т), пуазы (при 25° С)	р,г/смъ	С, 105 см 1 сек	рС, 1 05 г[см%»сек	Рд> атм
Касторовое масло	6,3	0,969	1,477	1,43	3,9
Касторовое » (ацетилированное)	2,7	0,956	1,451	1,387	3,45
Оливковое масло	0,84	0,912	1,431	1,308	3,61
Маисовое »	0,63	0,914	1,463	1,333	3,05
Соевое	»	0,45	0,919	1,461	1,362	2,45
Льняное	»	0,38	0,921	1,468	1,353	2,36
Китовый жир	0,25	0,88	1,440	1,268	2,9
Диметилфталат	0,178	1,176	1,463	1,722	3,2 >
Масло транзиль	0,131	0,88	1,35	1,19	2,35
Керосин 		0,04	0,81	1,324	1,072	2,0
а-Метилнафталин Четыреххлористый	0,01	1,09	1,510	1,643	1,68
углерод .... Г ексафторметилци-	0,0098	1,595	0,926	1,595	1,75
клогексан . . .	0,0084	1,37	0,879	1,205	1,5
508
Глава VI. Различные применения ультразвука
Одновременно приведены значения скорости рас-
пространения звука с, плотности р и волнового
сопротивления рс.
Максимальная ограниченная возникновением
кавитации интенсивность ультразвука опреде-
ляется выражением
1 Р2
J =	,	(364)
2 рс ’	'	7
где J выражено в эрг!см2, Ра—в дин!см2 и с—
в см!сек. Такесада [4221], а также Дэвиде и
Терстон [2666] рассчитали акустическое сопро-
тивление и коэффициент поглощения воды
с пузырьками воздуха.
Как показывает табл. 106, Ра понижается
при уменьшении вязкости. Зависимость между
вязкостью т) и давлением сцепления pk можно
представить соотношением
ln^ = 3,05pft>
где т]о=0,0013 пуаза. Если щ приближается к т0,
то pk стремится к нулю, т. е. прочность жид-
кости на разрыв в этом случае будет определять-
ся лишь гидростатическим давлением. По по-
рядку величин значения pk хорошо совпадают
с результатами, полученными Винсентом ста-
тистическими методами измерения (см. приме-
чание на стр. 505).
Бриггс, Джонсон и Мэзон обнаружили, что
после того, как в жидкости однажды возникла
кавитация, при дальнейших опытах она возни-
кает при меньших звуковых давлениях. Если про-
пускать через жидкость звуковые импульсы раз-
ной длительности, то интенсивность ультразву-
ка, при которой возникает кавитация, будет тем
больше, чем меньше длительность импульса. Это
свидетельствует о том, что возникновение кави-
тации требует определенного времени. Это под-
тверждается также наличием определенного вре-
мени, необходимого для смыкания кавитацион-
ных пустот [см. выражение (360)]. Изложенное
находится в согласии с опытами Маллера и Уил-
ларда [1389], которым при помощи вогнутого
кварца с частотой 5 мггц не удалось получить
кавитацию в воде, даже при интенсивностях уль-
тразвука 5000 вт/см2 в фокусе излучателя.
Уиллард [4423, 5094] получил прекрасные
фотографии процесса кавитации в фокальной
точке вогнутого излучателя из титаната бария.
Место возникновения кавитации освещалось
ртутной лампой высокого давления (1000 вт)
при 120 световых импульсах в секунду. На верх-
нем снимке фиг. 563а видна истинная кавита-
ция в Полностью обезгаженной воде. Фотография
получена при освещении тремя импульсами,
следующими друг за другом с интервалами
в 8 мсек. Это можно видеть по пузырьку в левой
части фотографии, который перемещается слева
направо и поэтому дал три изображения. В сред-
ней части фотографии видно большое количество
маленьких пустот, образовавшихся в результа-
те смыкания кавитационных полостей, которые
Фиг. 563а. Кавитация, сфотогра-
фированная при импульсном осве-
щении.
Верхний снимок —кавитация в пол-
ностью обезгаженной воде. На нижнем
снимке видно, что в воде, содержащей
воздух, после прекращения кавитации
остаются мельчайшие пузырьки воз-
духа.
возникли под действием звуковой волны. Они
окружают зону кавитации в виде волокнистого
пера. После выключения ультразвука изобра-
жение исчезает. На двух нижних снимках сфо-
тографирован тот же процесс в воде, содержащей
воздух. Благодаря образованию пузырьков газй
зона кавитации видна гораздо отчетливее. После
выключения ультразвука остаются зоны с ма-
ленькими пузырьками воздуха, которые переме-
щаются под действием токов жидкости по на-
правлениям направо вверх и направо вниз
(нижний снимок на фиг. 563а). В первой фазе
образования кавитационной полости должна быть
достигнута определенная степень расширения,
чтобы при смыкании полости во второй фазе
она полностью исчезла. В неполностью обезга-
женной воде вторая фаза приводит к образова-
нию неисчезающих маленьких пузырьков газа.
g 7. Обезгаживание жидкостей и расплавов при помощи ультразвука
509
В последнее время Ланге [3375] иЭше [2757а]
устанавливали начало кавитации, принимая при
помощи кристаллического микрофона вызывае-
мый кавитацией шипящий шум. Регистрируя
возникновение высокочастотного шума (с часто-
той 60—ПООкг^) или же начало низкочастотного
шума при использовании амплитудно-модули-
рованного звука, можно исследовать зависимость
возникновения кавитации от интенсивности зву-
ка, его частоты в области между 3 и 3300 кгц,
состояния жидкости и т. д.
На фиг. 564 в качестве примера приведены
спектры кавитационного шума для частот 15,
365 и 500 кгц. Кроме интенсивного пика, при
Фиг. 564. Спектры кавитацион-
ного шума (/о—частота ультра-
звука).
частоте /0 высокой интенсивностью обладают
также и гармоники kfQ(k=l,2, 3,...). Кроме того,
во всех опытах появляется субгармоника 1/2 /0
со своими обертонами, причем четные гармоники
1/2 fQ всегда совпадают с соответствующими ча-
стотами kfQ.
Изменение поверхностного натяжения, вве-
дение искусственных зародышей, возбуждение
кавитации на ограничивающих поверхностях
облегчает возникновение кавитации, но не изме-
няет спектрального распределения шума. Эше
-следующим образом анализирует значение ка-
витационного спектра: «Непрерывный спектр
обусловлен статистически распределенными во
, времени пульсациями давления при кавитации,
которые соответствуют кавитационным колеба-
ниям, постулированным Релеем [1693] и Нол-
тингом и Неппирасом [3654]. Таким образом,
если спектр имеет непрерывный фон, то имеет
место «истинная кавитация» в отличие от обра-
зования пузырьков (обезгаживания). Эта клас-
сификация не отвечает на вопрос о том, в чем
заключается различие между истинной кави-
тацией и псевдокавитацией, а именно, играют
ли в первой и во второй главную роль соответ-
ственно пузырьки с водяными парами и газона-
полненные пузырьки. Пульсация давления мо-
жет иметь место в обоих случаях, но она будет
тем мягче, чем больше газа содержит пузырек
первоначально. Спектральные линии обусловле-
ны резонансными колебаниями пульсирующих
пузырьков, расположенных на довольно зна-
чительных расстояниях вокруг центра кавита-
ции. Эти"пузырьки колеблются нелинейно, одна-
ко их пульсации не имеют характера вырожден-
ных колебаний кавитационных полостей в смысле
приведенного выше определения. Вследствие
нелинейности колебаний появляются обертоны.
Пузырьки, собственная частота которых совпа-
дает с возбуждающей частотой, дают наиболее
интенсивные колебания».
Появление субгармоник можно объяснить
следующим образом. Колеблющийся пузырек
представляет собой систему, масса которой
в значительной степени определяется соколеб-
лющейся массой воды, а упругие силы—сжимае-
мым объемом воздуха. Во время колебания содер-
жание газа или водяных паров в пузырьке ме-
няется, так как в фазе пониженного давления
растворенный газ диффундирует в пузырек,
а в фазе повышенного давления—из него. По-
этому во время колебания периодически ме-
няются также упругие силы. Таким образом,,
эта колеблющаяся система подчиняется ди(ф-
ференциальному уравнению Матьё, решение ко
торого может дать любые гармоники. Кроме
того, не исключено, что пузырек совершает коле-
бания типа периодического сплющивания и в те-
чение одного периода при постоянной величине
поверхности дважды достигает максимального
объема, принимая сферическую форму.
Эше подтвердил также экспериментально уже
отмеченное выше положение о том, что для
возбуждения кавитации при более высоких ча-
стотах требуется большая сила звука. В табл. 107
приведены переменные звуковые давления и силы
звука, необходимые для возникновения кави-
тации при частотах 15—3300 кгц. Увеличение
необходимой силы звука при повышении часто-
ты обусловлено, по всей вероятности, тем, что
образование кавитации требует известного
510
Глава VI. Различные применения ультразвука
Таблица 107 ПЕРЕМЕННОЕ ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ И СИЛА ЗВУКА, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КАВИТАЦИИ В ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТАХ		
Частота,	Для возбуждения кавитации необходимо	
кгц	звуковое давление, атм	сила звука, вт/смЪ
15	0,5—2,0	0,16—2,6
175	4	10
365	7—20	33—270
500	12—25	100—400
3300	230—300	35 000—60 000
времени, которое зависит от величины и формы
зародышей кавитации, а также от действующего
разрежения.
Доньон и Симоно [2705] также исследовали
зависимость кавитации от частоты при гемолизе
эритроцитов (см. § 12, п. 3 настоящей главы).
Они отметили увеличение кавитации при повы-
шении частоты. Кроме того, кавитация сильно
зависела от концентрации эритроцитов. Уже
при концентрации 0,65 объемн. % не удавалось
вызвать кавитацию ультразвуком с частотой
500—1400 кгц [2700—2703]. Это же еще не впол-
не ясное явление наблюдалось и для других
суспензий.
Поскольку возникновение кавитации сильно
зависит от внешнего давления, последнее при
ультразвуковом обезгаживании жидкостей не
должно превышать определенного критического
значения. Нумахи и Курокава [1441, 1442]
исследовали влияние содержания воздуха в со-
левом растворе и морской воде на возникнове-
ние кавитации.
Блейк [289] в предварительном сообщении
предложил установку для исследования кави-
тации с использованием нескольких магнито-
стрикционных излучателей ультразвука на ча-
стоте 60 кгц (см. также работы Деру [2688],
Хансекера [3086], Келлера [3246], Марбо [3481],
Мавруада [3531], Нумахи [3668], Пильмайера
[3762], Розенберга [3886] и Уилларда [4423]).
При большой нагрузке пьезоэлектрических
излучателей, особенно в морской воде, кристал-
лы кварца подвергаются разрушению вслед-
ствие процессов кавитации. Поэтому Мэзон
[2255, 1313] рекомендует использовать проме-
жуточную жидкую среду, в которой кавитация
возникает лишь при высоком переменном зву-
ковом давлении. При этом излучатель заключает-
ся в особый резервуар, снабженный мембраной
с большой поверхностью. В качестве такой про-
межуточной жидкой среды, волновое сопротив-
ление которой должно быть как можно ближе
к волновому сопротивлению морской воды, мож-
но рекомендовать, например, смесь из 4 объемов
диметилфталата с 3 объемами гексафтор ксилол а.
В заключение следует упомянуть еще одна
явление, тесно связанное с возникновением
ультразвуковой кавитации. Речь идет о явлении
люминесценции при кавитации, причиной кото-
рого служат электрические разряды в кавита-
ционных полостях. Подобную люминесценцию
впервые наблюдали Френцель и Шультес [6541
при интенсивном ультразвуковом облучении Чи-
стой, но не обезгаженной воды. Авторы объяс-
нили это явление электрическими разрядами
типа эффекта Ленарда, происходящими при обра-
зовании пузырьков. Свечение хорошо видно
невооруженным глазом, адаптированным к тем-
ноте. Его можно фотографировать и, согласно
данным Френцеля и Шультеса, усилить, приме-
шав к воде массу Хейдена, применяемую для
покрытия рентгеноскопических экранов.
Чамберс [4211 наблюдал под действием звука
с частотой 1—9 кгц люминесценцию в следую-
щих жидкостях: 1) глицерин, 2) нитробензол,
3) этиленгликоль, 4) о-нитротолуол, 5) изоами-
ловый спирт, 6) диметилфталат, 7) дибутилфта-
лат, 8) вода, 9) я-бутиловый спирт, 10) кукуруз-
ное масло, 11) ft-пропиловый спирт, 12) изопро-
пиловый спирт, 13) этиловый спирт.
Жидкости перечислены в порядке умень-
шения интенсивности люминесценции; у гли-
церина и нитробензола свечение настолько интен-
сивно, что его можно наблюдать и без темновой
адаптации. Чамберс обнаружил, что относитель-
ные интенсивности люминесценции при воздейст-
вии ультразвука прямо пропорциональны произ-
ведению внутреннего трения на дипольный мо-
мент молекул жидкости. Если трение измерять в
единицах CGS- 103,а дипольный момент в дебаях,
то при величине произведения, меньшей 1,5,.
люминесценция не наблюдается. Единствен-
ным исключением является вода, которая све-
тится значительно сильнее, чем это должно быть
по указанному правилу. Поскольку внутреннее
трение уменьшается при повышении температу-
ры, люминесценция также ослабевает при уве-
личении температуры. Для объяснения этого
явления Чамберс приписывает жидкости ква-
зикристаллическую структуру. При наруше-
нии пространственной решетки звуковыми вол-
§ 8. Применение ультразвука в металловедении
511
нами должно наблюдаться свечение, аналогич-
ное триболюминесценции.
Дальнейшие исследования люминесценции
под действием звуковых волн провели Левшин
и Ржевкин [1201], Меллертс [3537], Паунов
[1504, 1545], Полотцкий [1625, 3791], Харви
[804], Прюдом [3805], а также Гриффинг и
Сетт [2931]. Свечение наблюдается только в том
случае, если в облучаемой жидкости растворены
такие газы, как воздух, кислород, неон, аргон,
азот и т. п. Цвет свечения зависит от природы
растворенного газа: для воздуха и азота на-
блюдается синее свечение, для кислорода—голу-
бое, для аргона—фиолетовое. Если в жидкости
растворены водород или углекислый газ, то
свечение не наблюдается. Для водорода вызы-
ваемое кавитацией электрическое напряжение,
в этом случае очень небольшое, по всей веро-
ятности, недостаточно для возбуждения газа.
В случае углекислого газа в пустотах создается
слишком высокое давление газа, затрудняющее
ионизацию. Последнее имеет место также при
добавлении небольших количеств жидкостей с вы-
соким давлением паров, например эфира, спирта,
ацетона и т. п.; эти вещества накапливаются
в кавитационных пустотах и благодаря высо-
кому давлению паров исключают возможность
электрического разряда. По данным Прюдома
[3805], добавление к воде CS2 значительно уси-
ливает ультразвуковую люминесценцию. Хар-
ви отмечает, что интенсивность свечения резко
снижается при повышении температуры и лю-
минесценция полностью прекращается при тем-
пературе выше 40° С. В отличие от данных
Френцеля и Шультеса он обнаружил, что люми-
несценция не зависит от растворенных или су-
спензированных веществ.
Харви [804] и Бреслер [364] обнаружили,
что при облучении ультразвуком жидкостей,
содержащих луминол (гидразид аминофталевой
кислоты) и кислород, наблюдается особенно
интенсивное свечение. В этом случае имеет
место хемилюминесценция, обусловленная оки-
слением луминола. Как указано в §9 настоящей
главы, при ультразвуковой кавитации акти-
вируется кислород. Это окислительное действие
проявляется лишь во время облучения, посколь-
ку луминол, добавленный к облученной воде,
люминесцирует очень слабо, а во время облуче-
ния дает яркое свечение.
Прюдом и Бюссо [4964] недавно обнаружили,
что при ультразвуковой люминесценции испу-
скается также ультрафиолетовое излучение, ин-
тенсивность которого повышается при увеличе-
нии интенсивности ультразвука. Это ультра-
фиолетовое излучение исчезает при добавлении
CS2 и при образовании свободного иода в рас-
творе йодистого кальция (см. § 9 настоящей гла-
вы), возможно, вследствие поглощения излуче-
ния этими веществами. Причина появления
ультрафиолетового излучения еще не ясна.
Френкель [647 ] провел теоретическое исследо-
вание электрических разрядов при кавитации.
Он рассчитал электрическое поле между двумя,
стенками полости, образующейся в жидкости
в результате внезапного разрыва. Френкель
различает два типа кавитации: равновесную ка-
витацию и кавитацию при разрыве. Возник-
новение равновесной кавитации связано с мед-
ленным понижением давления ниже давления
паров жидкости, причем образуются сфериче-
ские полости. Кавитация второго типа возни-
кает при быстром понижении давления, кото-
рое имеет место в ультразвуковых волнах, и
приводит к образованию линзообразных ' по-
лостей. Согласно теории Френкеля, электриче-
ские разряды могут происходить лишь в послед-
нем случае. Это подтверждается тем, что при
кавитации, обусловленной чисто гидродинами-
ческими причинами например при истечении
жидкости из сопла, не наблюдается никакой
люминесценции.
Пусть d—расстояние, образующееся между
двумя слоями жидкости в момент разрыва, г—
радиус кавитационной полости, N—число ионов
с зарядами е в единице объема жидкости. Тогда,
согласно Френкелю, напряженность электриче-
ского поля в кавитационной полости
E = y\/"Nd.
Например, если принять N= 1018, d=5-10"8 см-
и r= 10‘4 см, то Е=2 ед. CGSE — 600 в/см. Это
напряжение достаточно для того, чтобы вызвать
разряд в газе при давлении 1/50 атм. Теория
Френкеля была в дальнейшем развита Натансо-
ном [3621].
§ 8. ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА В МЕТАЛЛОВЕДЕНИИ
1. Облучение расплавов	ния; он работал в диапазоне частот 600—4500 кгц
при акустической мощности 80 вт и обнаружил,
Соколов [1969] первым исследовал действие	что под действием ультразвука понижается точ-
ультразвука на расплавы цинка, олова и алюми-	ка плавления указанных металлов и ускоряется
512
Г лава VI. Различные применения ультразвука
их затвердевание. У цинка, кроме того, уско-
ряется рост дендритов в процессе затвердевания.
Для возбуждения колебаний Соколов использо-
вал кварцевую мозаику толщиной 5 мм, вклеен-
ную между стальными пластинами толщиной
10 мм и диаметром 200 мм-, на верхней пластине
был укреплен стальной плавильный тигель.
возрастает с 34 до 52 кг/мм2, что, впрочем,
может быть связано с уменьшением хрупкости.
Ускорение затвердевания и понижение точки
плавления в противоположность опытам Соко-
лова не наблюдаются; напротив, исчезает обыч-
ное для алюминия явление переохлаждения.
Аналогично обстоит дело и для дюралюминия
г	д	е
Фиг. 565. Действие ультразвука на расплавы сурьмы Да, б), силумина (в, г) и дюралюминия (д, е)-,
а, в, д—необлученные расплавы, б, г, е—облученные.
> В дальнейшем обстоятельные исследования
в этом направлении были произведены Шмидом
и его учениками. Так, например, Шмид и Эрет
11865] исследовали влияние звука при частоте,
не превышавшей 10 кгц, на затвердевание сурь-
мы, кадмия, дюралюминия и силумина. Исполь-
зованная для этой цели аппаратура описана
в гл. II, § 4, п. 3. У сурьмы и кадмия, которые,
затвердевая в обычных условиях, приобретают
крупнозернистую структуру, облучение в про-
цессе затвердевания приводит к существенному
уменьшению размеров зерен, что отчетливо вид-
но на фиг. 565,6. Причина, повидимому, заклю-
чается в том, что образующиеся при затвердева-
нии зерна металла разрываются и число их воз-
растает. Сурьма, подвергнутая действию звука
йрй затвердевании, становится менее хрупкой;
например, оказывается возможным без труда
выбивать на образце знаки, тогда как обычно
этого не удается сделать. Твердость по Бринелю
и силумина. У дюралюминия под действием
облучения сеткообразная структура вторичной
кристаллической смеси раздробляется (фиг.
565,е), в то время как для силумина облучение
приводит к разрушению игл кремния и образо-
ванию весьма гетеродисперсной структуры
(фиг. 565,г). Твердость по Бринелю возрастает у,
дюралюминия с 78 до 96 кг!мм2, а у силумина—
лишь с 38 до 39 кг /мм2, что лежит в пределах
ошибки измерений.
- Номото [14295] исследовал действие ультра-
звука на расплав висмута и также обнаружил
уменьшение зерен; по этому вопросу см. также
патенты [529, 1847, 2833].
Вопрос о влиянии частоты и силы звука на
уменьшение зерен и увеличение прочности
сплава, подвергиутого облучению при затвердева-
нии, подробно исследовали Шмид и Ролл
[1869]. Опыты проводились на легкоплавких
сплавах Вуда при частотах 50, 9000 и 284 000 гц
§ 8. Применение ультразвука в металловедении
513
и при разных значениях силы звука. В необлу-
ченном состоянии на полированной поверхности
этих сплавов видны игольчатые кристаллиты.
При облучении они укорачиваются тем сильнее,
чем больше сила звука, в то время как частота
(если исключить самую низкую частоту) особой
роли, повидимому, не играет. Шмид и Ролл
отсюда заключают, что уменьшение зерен обу-
словлено не вибрацией их в звуковом поле,
а разрушающим действием сил трения между
расплавом и выпавшими кристаллитами, подоб-
но тому, как это имеет место в описанном в § 5,
п. 3 настоящей главы процессе деполимеризации.
Если рассматривать идеализированный игло-
видный кристалл как цилиндр длиной / и ра-
диусом г, то силу Р, обусловленную трением
об иглу расплава плотности р и вязкости тц
движущегося со скоростью (7, можно вычислить
по формуле Стокса
р	ЩУ
п ( In 0,0772
Ч prU	J
Для рассматриваемых расплавов т]=
= 0,2г/с.м-сея, 1=0,1 см, г=0,009 см и ?= 10 г/см3;
соответствующие этим цифрам значения Р для
трех частот звука приведены в четвертом столбце
табл. 108. Скорость U, приведенная в третьем
Таблица 108 СРАВНЕНИЕ СИЛ ТРЕНИЯ И СИЛ ИНЕРЦИИ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА цилиндрический игловидный КРИСТАЛЛ В КОЛЕБЛЮЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ				
Частота, гц	Ампли- туда колебаний А, р.	Амплитуда скорости £7, см/сек	Максималь- ная сила трения Р, дин	Сила инер- ции, дин
50	200	6,3	0,03	0,006
9 000	4,5	26	0,28	4,6
284 000	0,051	9,1	0,06	51
столбце, вычисляется по формуле U=2 ъ/А,
где А—амплитуда колебаний излучателя звука,
приведенная во втором столбце той же таблицы.
Наконец, в пятом столбце табл. 108 указаны
значения сил инерции частиц в расплаве. Легко
видеть, что на высоких частотах силы инерции
значительно превосходят силы трения, так что
на этих частотах иглы в расплаве остаются
практически неподвижными и силы трения мо-
гут сказываться в полной мере. Если игла
в расплаве принимает положение, при котором
потоки жидкости обтекают ее в разных направ-
лениях или если случайно оказывается так,
33 л. Бергман
что движущаяся жидкость действует лишь на
один конец иглы, что эквивалентно изгибанию
стержня сродним защемленным концом, то при
достаточной силе трения игла должна сломаться.
В одной из дальнейших работ Шмид и Ролл
[1870] для проверки опытов Соколова [1969]
облучали расплавы цинка, помещенные в желез-
ный тигель. Замеченное Соколовым ускорение
роста дендритов обнаружено не было; тем не
менее облученный цинк содержал множество
мельчайших вкраплений, имеющих форму стер-
женьков и игл, которые можно было считать
железом. Анализ пробы облученного цинка по-
казал содержание железа до 1%, что позволяет
с уверенностью утверждать, что облучение силь-
но увеличивает скорость растворения железа
в цинке. Вероятно, это можно объяснить тем,
что сплав железо—цинк и соединение FeZn7,
находящиеся вначале лишь на стенках тигля,
под действием звука диспергируют внутрь рас-
плава, где они либо растворяются и при затвер-
девании вновь выпадают, либо непосредственно
реагируют с цинком и переходят в насыщенные
составные кристаллы.
Это эмульгирующее и диспергирующее дей-
ствие звука на металлические расплавы, воз-
можно, сыграет еще важную роль в металло-
ведении. Как известно, существует множество
сплавов, например Fe—Pb, А1—Cd, Al—Pb,
Си—Pb, Zn—Pb и т. д., которые в жидком со-
стоянии при любых или при некоторых концент-
рациях не смешиваются между собой. Согласно
Хертлу [843], облучение ультразвуком таких
сплавов вплоть до затвердевания делает воз-
можным получение смеси весьма тонкой струк-
туры. Используя звук с частотой 500 гц, полу-
ченный при помощи автомобильного гудка, Ма-
зингу и Рицау [1307] удалось исключительно
равномерно ввести в алюминий присадки свинца.
Успешные опыты по дисперсии свинца в алю-
минии и кадмия в силумине при действии звука
с частотой 10 кгц провели также Шмид и Эрет
[1865]. На фиг. 566,а показана фотография про-
травленной пробы свинца, взятой из середины
тигля, расплав в котором подвергался облуче-
нию звуком в течение 10 мин. при температуре
800° С. На фиг. 566,6 изображена фотография
пробы, взятой из нижней части того же тигля.
Даже и здесь, где имеется избыток свинца, отчет-
ливо видна интенсивная дисперсия свинца в алю-
минии. Последняя фотография подтверждает
описанный в § 5, п. 1 настоящей главы процесс
дисперсии жидких металлов в воде, когда среда,
в которой происходит дисперсия, прежде всего
внедряется в толщу диспергирующего металла.
514
Глава VI. Различные применения ультразвука
В дальнейшем успешные опыты в том же
направлении проводили Беккер [218] и недавно
Бароне и Ринальди [2393]; последние при по-
мощи ультразвука осуществляли дисперсию
свинца и олова в цинке; средняя величина частиц
диспергированного свинца после облучения в те-
чение 30 мин. составляла 60 р..
б
Фиг. 566. Дисперсия свинца в алюминии.
а—проба из средней части тигля, б—проба из нижней части
тигля.
Зееман [1904] указывает на возможность
воздействовать ультразвуком на образование
смешанных кристаллов или вызывать при по-
мощи ультразвука образование смешанных
кристаллов в сплавах, которым в обычных усло-
виях свойственна гетерогенная кристаллиза-
ция; до сих пор также не было сделано
попыток разрушить ультразвуковым облуче-
нием внутриметаллические связи.
Зиберс и Булиан [1929] исследовали дейст-
вие звукового и ультразвукового облучения
на затвердевающие бинарные магниево-алюми-
ниевые расплавы, содержащие 4—12% алюми-
ния. У таких расплавов концентрация остатка
расплава уже при содержании 3—4% алюми-
ния обычно достигает эвтектической точки и
кристаллизация заканчивается образованием вы-
рожденной эвтектики. Под действием облучения
соединение Al2Mg3, образующееся как вырож-
денная эвтектика, превращается в настоящую
эвтектику. В процессе опытов расплав подвер-
гался как тряске с частотой 50 гц, так и дейст-
вию ультразвука с частотой 280 кгц. Сила звука
в первом случае достигала 100 вт/см?, а во
втором случае едва составляла 1 вт/см2. Эффект
наступал в обоих случаях, так что, невидимому,
он не зависит от частоты. Улучшения структуры
с точки зрения достижения большей однород-
ности при. последующем прокаливании после
обработки при указанных значениях силы звука
не наблюдалось. В патентах [1109, 3815] пред-
лагаются способы ускорения спекания металли-
ческих порошков.
Хотя практическое значение всех этих опы-
тов пока невелико, с научной точки зрения они
представляют некоторый интерес. К сожалению,
задачу облучения значительных количеств ра-
сплавов решить не так просто; по этому вопросу
мы отсылаем читателя к § 7 настоящей главы,
где шла речь об обезгаживании металлических
расплавов.
Зееман и Менцель [1905] описывают гене-
ратор высокой частоты, который на частоте
20 кгц отдавал мощность 20—25 кет и служил
для возбуждения нескольких магнитострикцион-
ных излучателей. При помощи четырех таких
излучателей, погруженных в расплав, дюралю-
миний облучался в опускающемся кокиле диа-
метром 29 см; при этом непосредственно при
отливке на каждый квадратный сантиметр по-
перечного сечения болванки удавалось вводить
в расплав колебательную мощность около 2 вт.
При макроскопическом исследовании болванка,
отлитая при облучении ультразвуком, оказы-
валась более однородной и мелкозернистой, чем
отливки, полученные обычным способом; в ней
совершенно не было видимых глазом раковин.
Можно было также заметить улучшение микро-
строения: кристаллы эвтектики в облученном
металле были гораздо равномернее и тоньше,
чем в необлученном. Вследствие более тонкой
структуры металл, отлитый при облучении
ультразвуком, оказался более прочным — со-
противление на сжатие в нем превосходило со-
противление обычного металла на 3 кг/мм2.
2. Облучение твердых металлов
Ультразвуковые волны могут оказать замет-
ное действие и на металлы, находящиеся в твер-
дом состоянии, поскольку всякое механическое
воздействие вызывает в металлах процессы пре-
вращения, выделения и разрушения. Холлману
и Бауху [895] удалось показать, что под дейст-
вием ультразвука в никелевом стержне происхо-
дит расшатывание молекулярных магнитов, что
существенно облегчает процесс перемагничива-
ния. Таким образом, мы имеем здесь дело с рас-
шатыванием кристаллической структуры фер-
ромагнитного материала под действием звуко-
вых волн высокой частоты.
Это подтверждают также очень хорошие
опыты Шмида и Еттера [1866], которые более
подробно исследовали влияние облучения зву-
ком с частотой 10 и 20 кгц на магнитные свойства
никеля. На фиг. 567 изображена зависимость
§ 8. Применение ультразвука в металловедении
515
измеренной магнитомером намагниченности ни-
келевого стержня от напряженности магнит-
ного поля. Нижняя кривая есть так называе-
мая основная или нулевая кривая намагничи-
вания никеля, которая получается при намаг-
ничивании образца, первоначально находивше-
гося в полностью размагниченном состоянии.
Напряженность магнитного поля, эрстед
Фиг. 567. Кривые намагничивания никеля
при различной силе звука.
А — идеализированная кривая, В —при большой силе
звука, С—при малой силе звука, В —нулевая кривая,
В—разность кривых С и D (ХЮ).
Над ней располагается кривая, соответствую-
щая воздействию ультразвука малой интенсив-
ности, и еще выше —кривая, полученная при
облучении ультразвуком наибольшей возмож-
ной интенсивности. Облучение ультразвуком
увеличивает намагниченность тем больше, чем
выше сила звука; следовательно, эффект ана-
логичен тому, который имеет место при меха-
нических сотрясениях. Важно, что повышенная
намагниченность сохраняется после прекраще-
ния облучения, т. е. обусловленный действием
звука процесс необратим.
На фиг. 567 в увеличенном в 10 раз масштабе
показано также приращение намагниченности
под действием слабого облучения. Нетрудно
видеть, что при слабом намагничивании дейст-
вие звукового облучения не сказывается. Оно
достигает максимума лишь там, где нулевая
кривая намагничивания имеет наибольшую кру-
тизну, т. е. там, где вступают в действие скачки
Баркгауз^на. Однако достижимая в настоящее
время интенсивность звукового облучения не
может довести до конца все необратимые про-
цессы намагничивания; изображенная для срав-
нения на фиг. 567 идеализированная кривая
намагничивания расположена выше, чем кри-
вая, полученная при наибольшей силе звука.
Шмид и Еттер показали также, что ультра-
звук оказывает свое действие и при размагни-
чивании, т. е. при постепенном ослаблении
Фиг. 568. Изменение петли гисте-
резиса никеля под действием звука.
Необлученному металлу соответствует
внешняя кривая.
внешнего поля, причем процессы размагничи-
вания ускоряются, т. е. облегчается возвраще-
ние элементарных магнитов в неупорядоченное
состояние. Эти процессы отчетливо видны на
фиг. 568, где изображены петли гистерезиса,,
полученные при сильном внешнем поле (34 эр-
стед) и при различной интенсивности звука.
Внешняя кривая относится к необлученному
металлу. Под действием облучения петля гисте-
резиса несколько сжимается, т. е. приближается
к идеальному случаю, которому соответствует
не петля, а обратимая основная кривая намаг-
ничивания.
Наконец, облучение звуком всегда снижает
остаточную намагниченность; при слабом на-
магничивании остаточная намагниченность уст-
раняется полностью, а при намагничивании до
насыщения—падает приблизительно на 30%.
В одной из последующих работ Шмид и Ет-
тер [1867] показали, что наблюдаемые измене-
ния магнитных свойств обусловлены исключи-
тельно переменным звуковым давлением, а не
амплитудой, скоростью или ускорением колеб-
лющихся частиц. С этой целью Шмид и Еттерк
при помощи магнитного ярма измеряли распреде-
ление намагниченности вдоль никелевой трубки,.,
в которой возбуждались колебания на высших,
гармониках. Как видно из фиг. 569, остаточная,
намагниченность уменьшается лишь в областях^
33*
516
Глава VI. Различные применения ультразвука
соответствующих пучностям давления в стоячей
звуковой волне.
Объяснение этому интересному явлению
> можно найти в современных взглядах на про-
цесс намагничивания. Согласно этим взглядам,
ферромагнитное тело в ненамагниченном состоя-
нии разбивается на множество областей спон-
танной намагниченности (доменов) с различной
магнитной ориентацией. Намагничивание про-
исходит не только путем одновременного пово-
рота и согласования магнитной ориентации До-
рменов, но в значительной мере путем увеличения
и при более низких температурах; в частности,
осажденный на поверхности никель под дейст-
вием ультразвука равномерно абсорбируется
уже при температуре 450° (см. также [1278]).
Как известно, водород диффундирует сквозь
нагретую до красного каления платину или
палладий. Согласно Маринеско [1296],. под дей-
ствием высокочастотных звуковых волн такая
диффузия происходит при более низких темпе-
ратурах и даже при комнатной температуре.
Ультразвуковое облучение ускоряет и про-
цессы аллотропических изменений. Так, напри-
Ф и г. 569. Распределение намагниченности вдоль никелевой трубки, в кото*
рой возбуждены стоячие звуковые волны.
Параметром для обеих кривых является амплитуда звукового давления.
должным образом ориентированных доменов за
счет соседних. Такие необратимые процессы
изменения границ доменов могут вызываться
растяжением или сжатием, а следовательно,
и воздействием ультразвука. Однако опыты,
проведенные Шмидом и Еттером [1868] с нике-
левыми проволоками, показали, что существуют
глубокие различия между влиянием статиче-
ского сжатия или растяжения и влиянием вы-
сокочастотных колебаний.
Мау [1279, 1280] использовал расшатывание
структуры металла под действием ультразвука
для улучшения и ускорения процесса азотиро-
вания сталей. Скорость диффузии азота в сталь
при обычно применяемых температурах весьма
мала. Так, например, по данным Мейера и Эй-
лендера [1354], для проникновения азота на
глубину 1 мм в сталь, содержащую 0,3% С,
1,12% А1 и 1,43% Мп, нужно при температуре
550° приблизительно 48 час. Согласно данным
Мау и Гийе [764], при воздействии высоко-
частотных звуковых колебаний глубина и ско-
рость проникновения азота существенно возра-
стают. Так, например, у хромо-никелево-молиб-
деновой стали, подвергшейся в течение 9 час.
облучению звуком в атмосфере аммиака при тем-
пературе 500°, число Бринеля—Виккерса воз-
росло от 780 до 1033 при одновременном увели-
чении твердости. Облучение ультразвуком поз-
воляет проводить и другие процессы облагора-
живания сталей с большей эффективностью
мер, по данным Маринеско [1296], при облуче-
нии белого тетрагонального олова при темпера-
турах ниже.—20° С оно спустя короткое время
переходит в серое кубическое олово. Наоборот,
под действием облучения при температурах
выше + 12° С происходит обратный процесс—
серое олово превращается в белое. В обоих слу-
чаях мы имеем дело с разрушением устойчивого,
но не равновесного состояния и установлением
под действием подведенной энергии состояния
истинного равновесия.
Выше мы указывали, что ультразвуковые
колебания могут вызвать расшатывание кри-
сталлической структуры металлов. Это можно
использовать для уничтожения внутренних на-
пряжений, т. е. для старения материалов. Так,
например, при помощи кратковременного облу-
чения ультразвуком можно с успехом произво-
дить старение пружин и т. п.
Как известно, пайка алюминия представляет
значительные трудности, так как этот металл
на воздухе мгновенно покрывается слоем окиси,
с которым припой не схватывается. Однако
если облучать ультразвуком подлежащие спайке
алюминиевые части, то можно получить прочное
соединение, так как ультразвук удаляет слой
оксида с поверхности металла [2059]. Для луже-
ния оловом алюминиевых деталей и проводов
достаточно погрузить их в сосуд с расплавом
олова, облучаемым ультразвуком с частотой
20 кгц. Первым на такую возможность указал
§ 8, Применение ультразвука в металловедении
517
в двух патентах Шёфер [4015, 4016]. На фиг. 570
показан предназначенный для этой цели прибор
с магнитострикционным излучателем; в верхней
Фиг. 570. Магнитострикцион-
ный излучатель с укрепленным
наверху тиглем для лужения
алюминия (фирма «Атлас-
Верке»).
части прибора расположен тигель с электриче-
ским подогревом. Можно, конечно, /применять
и электропаяльник, стержень которого, механи-
чески связанный с магнитострикционным вибра-
Ф и г. 571. Ультразвуковой
паяльник фирмы «Муллард
Электроник Прадактс».
тором, сам может служить излучателем; такого
рода паяльник был впервые предложен в па-
тенте Барвича [2412] в 1938 г.
На фиг. 571 показан ультразвуковой паяль-
ник фирмы «Муллард Электроник Прадактс»
(Лондон). Стержень этого паяльника, снабжен-
ный электрическим подогревателем, соединен
с магнитострикционным вибратором, так что
во время пайки в расплавленное олово излу-
чаются высокочастотные звуковые колебания.
На фиг. 572 показан ультразвуковой паяль-
ник, выпущенный недавно фирмой «Сименс-
Шуккерт» (Эрланген). В головке этого паяль-
ника имеется так называемый паяльный гри-
фель—стержневой магнитострикционный вибра-
тор, работающий на частоте 20 кгщ однако этот
элемент не является стержнем паяльника в обыч-
ном смысле слова. Спаиваемые друг с другом
Фиг. 572. Ультразвуковой паяльник фирмы «Сименс-
Шуккерт».
алюминиевые детали должны быть предвари-
тельно нагреты до температуры пайки, т. е.
приблизительно до 250° С при помощи допол-
нительного источника тепла, например газовой
горелки. После этого спаиваемые поверхности
покрываются слоем припоя и по ним несколько
раз проводят излучающим колебания грифелем
паяльника. Пайки, произведенные этим паяль-
ником, оказываются весьма прочными. В ка-
честве припоя следует применять олово высшей
очистки, или, согласно Уотерфолу [4369], оло-
вянно-цинковые сплавы, устраняющие электро-
литическую рекристаллизацию.
На фиг. 573 показан увеличенный в 65 раз
разрез спая алюминия с оловом, протравленный
азотной кислотой. Нетрудно видеть, что олово
проникло в алюминий, образовав своего рода
каналы, которые местами соединяются друг
с другом; в некоторых точках частицы алюминия
оказываются оторванными и растворенными
в олове. Таким образом, мы получаем как бы
перемешивание алюминия и олова, чего при
обычной пайке не наблюдается. О применении
ультразвуковой пайки см. работы [1018, 2059;
2351, 2656, 2657, 3653, 3655, 4267, 4369, 4390,
4390а, 4391, 4538, 4560, 4567, 4568, 4569, 5055,
5056, 5080, 5081, 5114, 5126, 5134, 5143, 5144,
5153].
518
Глава VI. Различные применения ультразвука
О нанесении различных других металличе-
ских покрытий на металлы, например о цинко-
вании, при одновременном воздействии ультра-
звуковых колебаний см. патенты [837, 4309,
5002].
Об очистке металлов путем облучения их
ультразвуком в соответствующих жидкостях мы
уже говорили в § 5, п. 2 настоящей главы.
Фиг. 573. Разрез спая алюминия с оловом
(Х65) (по Венку).
Хедуолл, Эквалл и Ионссон [818—820] ис-
следовали влияние ультразвука на скорость
потускнения металлов. В хорошо отполирован-
ном металлическом стержне при помощи кварце-
вого вибратора возбуждались колебания с ча-
стотой 360 кгц, а вызывающий реакцию газ
в нужной концентрации и с постоянной ско-
ростью продувался мимо поверхности стержня,
расположенной так, что ее удобно было наблю-
дать. При этом было обнаружено, что под дей-
ствием ультразвука скорость образования по-
тускневшего слоя существенно повышается. При
колебаниях стержня вследствие различий в со-
стояниях самого стержня и слоя, в котором про-
исходит реакция, в слое возникают разрывы
и растяжения; благодаря этому оказываются
открытыми новые участки поверхности металла
и перенос вещества облегчается. До сих пор
исследованию подвергались медь в потоках па-
ров иода и сероводорода при комнатной темпе-
ратуре и железо в потоке кислорода при темпе-
ратуре 300° С.
В металловедении небезинтересен вопрос
о том, насколько прочно удерживаются на ме-
таллической поверхности различные лаки и
краски. Мозес и Витт [3593, 3594] измеряют проч-
ность таких покрытий следующим образом. Ис-
следуемый образец укрепляется на конце цилин-
дрического вибратора, в котором электродина-
мическим способом возбуждаются продольные
колебания с частотой 20 кгц. Амплитуда коле-
баний постепенно повышается и фиксируется
то ее значение, при котором слой краски или
лака отрывается от подложки.
Измерив это значение, можно рассчитать
силу, с которой лак или краска удерживается
на поверхности образца. Измерение амплитуд
колебаний производится по изменению емкости
между противоположным концом вибратора и спе-
циальным регулируемым электродом. Такой
метод вполне пригоден для исследования проч-
Ф и г. 574. Металлические образцы, поврежден-
ные кавитацией.
а—алюминий в воде (Х2), б—латунь в воде (Х200).
ности защитных покрытий, а также для выяс-
нения вопроса о характере сил сцепления между
покрытием и металлом и о способах увеличения
этих сил.
Ультразвук неоднократно использовался для
исследования разрушающего действия кавита-
ции1). С этой целью небольшой образец иссле-
дуемого материала укрепляют на нижнем конце
стержневого магнитострикционного вибратора
и приводят его в колебания в соответствующей
жидкости. Спустя некоторое время на образце
можно обнаружить разрушения, обусловленные
кавитацией.
Пример таких разрушений в алюминиевом об-
разце показан на фиг. 574, а. Очень хорошие
фотографии таких облученных образцов имеются
также в работе Гейнса [678], указавшего на
возможность использования этого метода для
эрозионного испытания материалов. Подробные
исследования Рутенбека показали, в частности,
что разрушающее действие кавитации обус-
ловлено главным образом возникающими в уль-
тразвуковом поле пузырьками газа. Так, напри-
х) См. работы Рутенбека [Т. Rutenbeck,
Uber Werkstoffzerstorung durch Kavitation am Schwing-
gerat, Zs. Metallkunde, 33, 145 (1941)] и Новотного
IH. N о w о t n у, Werkstoffzerstorung durch Kavitation,
Berlin, 1942; Umschau, 45, 809 (1941)].
g 9. Химические и физико-химические действия ультразвука
519
мер, под микроскопом можно видеть, что разру-
шение наступает в том месте, где до этого имелся
пузырек газа. На первоначально гладкой поверх-
ности образца после облучения можно различить
следы таких пузырьков (фиг. 574, б); они пред-
ставляют собой отдельные точечные повреждения,
равномерно распределенные по поверхности. Эти
местные повреждения создаются пузырьками,
попадающими на поверхности образца при попе-
ременном сжатии и расширении их в такт с
колебаниями стержня. Рентгеноструктурное ис-
следование образцов показывает разрушение зе-
рен и нарушение структурной ориентации ве-
щества (см. также [3251]).
Известно, что коррозия железа, цинка, алю-
миния, магния и других металлов в потоке
жидкости происходит медленнее, чем в непод-
вижной жидкости, так как в потоке жидкости
в соприкосновение с металлом приходит большее
количество кислорода и облегчается создание за-
щитного оксидного слоя. Для исследования этого
явления Ямагути [4473а] помещал два полирован-
ных магниевых образца в 3-процентный раствор
NaCl и выдерживал их в растворе при 20°С по
5 час., причем один образец находился в непод-
вижной жидкости, а другой облучался ультразву-
ком с частотой 1 мггц и интенсивностью 3,5 вт/см2.
Повреждения на поверхности облучавшегося об-
разца оказались значительно меньше повре-
ждений необлучавшегося образца. Ямагути объ-
ясняет это следующим образом. Продуктами
коррозии магния в растворе NaCl являются MgO
nMg(OH)2, которые, будучи коллоидными суспен-
зиями в воде, обладают тиксотропными свой-
ствами. Под действием ультразвука такие ве-
щества сжижаются и коагуляция не происходит
(см. § 5, п. 4 настоящей главы); поэтому облу-
чаемая ультразвуком суспензия образует зам-
кнутый защитный слой, предохраняющий металл
от коррозии. В неподвижном растворе продукты
коррозии коагулируют и благодаря этому воз-
никают все новые точки, в которых возможна
дальнейшая коррозия.
В заключение остановимся еще на одном
применении ультразвука в металловедении, ко-
торое в будущем сыграет немаловажную роль
в структурном анализе. Речь идет об исследо-
вании структуры кристаллитов металлов при
помощи рефлектоскопов, описанных в § 4, п. 2
настоящей главы. Бастьен, Блетон и Ксрверсо
[181, 2414], а также Файрстон [2793] показали,
что при исследовании металлических образцов
при помощи рефлектоскопов на рефлектограммах
иногда обнаруживаются аномальные (ложные)
эхо-сигналы в таких точках, в которых при
последующей шлифовке образца никаких пов-
реждений не оказывается. Исследования пока-
зали, что ложные эхо-сигналы возникают в тех
случаях, когда длина звуковой волны по порядку
величины оказывается близкой к размерам от-
дельных структурных частиц металла; эти эхо-сиг-
налы обязаны своим появлением не повреждени-
ям в образце, а особенностям структуры металла.
Так, например, была исследована поковка
из хромо-никелево-молибденовой стали (0,25 % С,
2,5 % Ni, 0,6% Сг, 0,25% Мо), толщиной 240 мм,
которая после ковки и отжига при 850°С в течение
месяца остывала в золе; при облучении этого об-
разца ультразвуком с частотой 2,5 мггц имело ме-
сто множество отдельных эхо-сигналов, на фоне
которых совершенно пропадал эхо-сигнал от про-
тивоположной поверхности. Однако все эти эхо-
сигналы исчезали после повторного нагрева об-
разца до 950°С и последующего охлаждения
в воздушном потоке. Таким образом, причину
аномальных эхо-сигналов следует искать в том,
что при очень медленном остывании металла его
структура становится исключительно крупно-
зернистой (размер зерен достигает 2 мм) и
очень неоднородной.
Последующие опыты Керверсо, Бастьена и
Блетона [3252] на других образцах показали, что
элементарные структурные частицы металла ста-
новятся заметны при помощи рефлектоскопа
в тех случаях, когда размеры частиц составляют
целое число полуволн ультразвуковых колебаний.
Отмеченное явление может быть использовано
наряду с микрофотографией для измерения вели-
чины зерен в металлах и изучения процессов
превращения и рекристаллизации.
§ 9. ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО
Различные исследователи, занимавшиеся изу-
чением ультразвука, уже давно наблюдали
целый ряд химических действий ультразвука,
которые мы в дальнейшем, за недостатком места,
лишь перечислим1).
2) Сводные обзоры химических действий ультра-
звука можно найти в работах [39, 70—72, 75, 1229, 1626,
-ХИМИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
Во многих случаях еще не найдено однозначно
го объяснения наблюдаемых явлений. Кроме того,
очень трудно отличить истинно химические дей-
ствия ультразвука от происходящих одновре-
менно термических процессов.
1978, 2261, 3013, 3787, 4268, 4303, 4361, 4681, 4739,
4835].
520
Глава VI. Различные применения ультразвука
Наблюдаемые химические действия ультра-
звука можно разделить на две основные группы:
на окисляющие действия и на процессы, при
которых благодаря облучению ультразвуком про-
исходит ускорение химической реакции.
К последней группе, между прочим, относятся
следующие наблюдения.
Ричардс и Лумис [1717] установили, что под
действием ультразвука ускоряются реакция при
гидролизе диметил сульфата, реакция Ландольта
и реакция окисления йодистого калия. Ускорение
гидролиза диметилсульфата подтверждается
также опытами Мастагли и Мау [3517].
Портер и Юнг [1631], а также Барретт и Пор-
тер [172] установили, что реакция Курциуса, при
которой азид бензойной кислоты в бензольном
или анилиновом растворе при нагревании перехо-
дит с выделением азота в фенилизоцианат, уско-
ряется при воздействии ультразвука с частотой
10—50 кгц, что, повидимому, объясняется воз-
никающей в растворе кавитацией. Действие уль-
тразвука пропорционально его интенсивности и
не зависит от частоты.
Шумб и Риттнер [1896] наблюдали ускорение
гидролиза персульфата калия; с другой стороны,
Уразовский и Полотцкий [2087 ] установили, что
ультразвук не оказывает действия на разложение
трихлэруксусной кислоты и на превращение
роданистого аммония в тиомочевину в потоке
расплава.
Томпсон, Вильбрандт и Грей [5057] обна-
ружили ускорение гидролиза этилацетата в вод-
ном растворе в присутствии НО и установили не
нашедшую еще себе объяснения зависимость
эффекта от частоты ультразвука.
Либутри [1216] обнаружил, что ультразвук
ускоряет разложение бензойной кислоты, диа-
бензолхлорида и n-диатолуолхлорида. Кавахара,
Ота и Карино [3232] установили, что облучение
ультразвуком ускоряет гидратацию ацетилена.
Из числа обусловленных ультразвуком эф-
фектов, при которых вследствие кавитации про-
исходит окисление, нужно назвать следующие.
При облучении водного раствора йодистого
калия спустя короткое время выделяется свобод-
ный иод, что можно обнаружить, например, по по-
желтению раствора или по его посинению при
добавлении капли раствора крахмала (см. гл.III,
§4, п. 5). Соответствующие опыты были прове-
дены Ричардсом и Лумисом [1717], Шмиттом,
Джонсоном и Олсоном [1877], Войте [249], Со-
ловьевой [1989], Кузано [1156], Сата и Накасима
[1802] и ЛюЧжу-ции Синь У [1213,1214] в 1927—
1936 гг. Позднее эти опыты повторили и прове-
ли количественные исследования Бхар [2469],
Бюзнель, Пикар и Бузикс [4626—4628], Доньон
и Симоно [4681], Эльпинер и Колесникова [2738],
Френсдорф и Кларк [2819], Грабар и Прюдом
[2918], Гайсинский и Прюдом [2956], Номото
и Окуй [1431а], Рено [4972] и Вейсслер, Купер
и Снайдер [2130, 4383, 4384].
Как впервые установил Войте [249], а позд-
нее подтвердили Шультес и Гор [75], в дистилли-
рованной воде после непродолжительного облу-
чения образуется перекись водорода Н2О2,
которую можно обнаружить, например, при
помощи водного раствора сернокислого тита-
нила; этот бесцветный раствор под действием
Н2О2 окисляется с образованием оранжево-
желтого перекисного комплекса. В водном ра-
створе азотной кислоты под действием ультра-
звука образуется азотистая кислота [75, 249],
которую, согласно Бройнингу [2548, 2550],
можно обнаружить при помощи метафенилендиа-
мина уже при силе звука, не превосходящей
1 вт/см2. Как известно, этот реактив образует
с HNO2 и нитритами азокраситель коричневый
Бисмарка; по интенсивности окраски раствора
колориметрическим способом можно установить
количество HNO2. Полотцкий [1626, 1627], дейст-
вуя в течение 40 мин. ультразвуком на воду,
насыщенную О2 и N2, обнаружил в 100 см3 во-
ды 0,167 мг HNO3, 1,59л*г HNO2 и 0,151 ^гН2О2.
Это означает, что 32% растворенного в воде О2
и 6 % растворенного N2 перешли в указанные
соединения.
Виртанен и Эллфолк [4341] изучали влияние
ультразвука на образование ионов NO2 и NO3 в
содержащей О2 воде, через которую продувался
азот; они исследовали зависимость указанной
реакции от значения pH для воды. При частоте
300 кгц и силе звука 10 вт/см2 образование NO2
резко возрастает с увеличением pH, тогда как
образование NO3 с увеличением pH до 7,7 падает
и лишь при дальнейшем увеличении pH несколько
возрастает. Появление NO3 обусловлено окис-
лением NO2 при наличии образующейся под
действием ультразвука Н2О2. Наибольшее коли-
чество NO2, образующееся в течение 25 мин.,
составляет 2 мг/л.
Неоднократно (Войте [249], Олсон и Гарден
[1459]) было обнаружено, что водные растворы
различных красителей под действием ультра-
звука меняют цвет. Так, например, слабые рас-
творы фенолфталеина и красителей водяного
голубого, голубого сириуса, бромтимолового го-
лубого и др. частично обесцвечиваются, а ча-
стично принимают другую окраску.
Как же можно объяснить действие ультра-
звуковых колебаний на перечисленные выше
<£ 9. Химические и физико-химические действия ультразвука
521
химические реакции? Бесспорным является тот
факт, что все явления имеют место лишь в при-
сутствии воды и при наличии кавитации. Как
мы уже говорили в § 7 настоящей главы, разрыв
воды при образовании кавитационных полостей
сопровождается возникновением электрических
зарядов, вызывающих люминесцентное свече-
ние облучаемой жидкости. Только при по-
явлении такого свечения и вызываемой дей-
ствием электрических зарядов ионизации разви-
ваются соответствующие химические реакции.
Связь между люминесценцией и химическими
эффектами обнаружил, например, Прюдом
[3805] (см. также работу Гриффинга и Сетта
[2931]).
Ранее считалось (Войте [249]), что перво-
причиной всех реакций является перекись водо-
рода, которая образуется при соединении осво-
бождающегося под действием кавитации сво-
бодного кислорода с содержащимися в воде
ионами Н (Луазлёр [1220]). Однако исчерпываю-
щие эксперименты Грабара и Прюдома [731,
2918, 3810] показали, что благодаря кавитации
и связанной с ней сильной ионизации в воде обра-
зуются свободные радикалы ОН и Н; они-то
и являются первопричиной окисляющего дей-
ствия ультразвука. Такого же взгляда придер-
живаются Гюнтер [2949, 2950], Миллер [3571],
Эльпинер и Колесникова [2738] и Линдстрём
и Ламм [3440]. Справедливость такого предпо-
ложения подтверждается тем, что указанные
химические реакции возникают и в воде, не
содержащей кислорода, а также при добавлении
аргона [731, 3810] или гелия и азота [2130,
4383, 4384]. Вместе с тем эти реакции не имеют
места, если в воде растворены Н2 или СО2;
в первом случае свободные радикалы вновь
связываются водородом1), а во втором случае
не возникает явления люминесценции (см. § 7
настоящей главы). Химические реакции в звуко-
вом поле не возникают и при добавлении неболь-
ших количеств жидкостей с высоким давлением
насыщенных паров, например эфиров, ацетона
и т. п.; эти вещества, как и СО2, при кавитации
освобождаются и заполняют кавитационные по-
лости, а высокое давление их насыщенных па-
ров препятствует образованию электрических
зарядов.
х) Согласно Грабару и Прюдому [2130], в настоя-
щее время известны три случая, в которых водород не
устраняет химического действия ультразвуковых коле-
баний: при окислении Мп(ОН)2 в Мп(ОН)3, при инакти-
вации полифенолоксидазы [2919] и при инактивации
гемаглютинов Haemophilus pertussis (возбудитель ко-
клюша)^
Линдстрём и Ламм [3440] высказали предпо-
ложение, что при облучении водных растворов
первичной является реакция Н2О->Н+ОН,
в подтверждение чего они поставили опыт по
полимеризации под действием ультразвука вод-
ного раствора акрилонитрила. Поскольку кисло-
род препятствует полимеризации акрилонитрила,
постольку сам факт полимеризации под дей-
ствием ультразвукового облучения свидетель-
ствует о том, что кислород при облучении не
образуется.
Вейсслер, Купер и Снайдер [2130, 4383, 4384)
исследовали выделение иода из раствора йодисто-
го калия, к которому добавлялся СС14. Добавле-
ние СС14 существенно увеличивает выпадение
иода. Как показали Вейсслер и сотрудники [4384]
и Хауль, Штудт и Руст [3928], даже при слабом
облучении водного раствора СС14 в нем образуется
свободный хлор, который, обладая большим хими-
ческим сродством к калию, чем иод, замещает
последний; соответственно при образовании
хлорноватистой кислоты выделяемый ею кисло-
род также замещает иод. И здесь важно то
обстоятельство, что расщепление молекул СС14
происходит только в присутствии воды, ибо
в чистом СС14 свободный хлор не выделяется
даже при интенсивном облучении ультразвуком.
Опыты А. Клинга и Р. Клинга [1057, 10581
показали, что при облучении галоидозамещенных
углеводородов (СНС13, С2Н4С12, CHBr3, CH3J)
в присутствии воды и кислорода происходит
отщепление галоидов. Однако эта реакция не
протекает, если сначала облучить ультразву-
ком воду, содержащую свободный кислород,
а потом добавить ее к указанным соединениям
или если добавить к ним смесь Н2О2 и воды,
содержащей О3. Таким образом, ультразвук дол-
жен оказывать и какое-то специфическое дей-
ствие, на что указывают также и Мастаглй
и Мау [1322].
Руст [3920] недавно показал, что выделение'
иода из насыщенного СС14 раствора иОдистого
калия происходит лишь при непрерывном облу-
чении ультразвуком и не происходит при импульс-
ном облучении ультразвуком той же или большей
мощности; вместе с тем интенсивная Кавитация
возникает при импульсном облучении совершенно-
так же, как и при непрерывном. Объяснение
этого, на первый взгляд удивительного, факта
состоит, согласно Русту, в том, что только при
непрерывном облучении образуются стоячие вол-
ны, в пучностях давлений которых возбуждаются
резонансные колебания пузырьков газа (см. § 7
настоящей главы). При этом возникают высокйб
давления, которые и являются основной причиной
522
Глава VI. Различные применения ультразвука
соответствующих химических действий, в данном
случае—выделения хлора1).
Эти предположения подтверждаются также
и более ранними опытами Линдстрёма [3439],
поле бумажную полоску, пропитанную раство-
ром крахмала; при этом синие полосы на бу-
мажке возникали лишь в местах, соответствующих
пучностям давления.
Фиг. 575. Зависимость выхода химических реакций от силы звука
(по Номото и Окуй).
Слева —осаждение иода из раствора йодистого калия после облучения в течение 5 мин.
ультразвуком с частотой 470 кгц; по оси ординат отложен объем 0,01 н. раствора
Na2$2O3, необходимого для титрования иода, осажденного из 10 см2 раствора; А—тит-
рование непосредственно после облучения, В—титрование спустя 1 час после облучения.
Справа—обесцвечивание 0,0025 н. (Л) и 0,075 н. (В) растворов перманганата калия.
установившего, что иод выделяется из водного
раствора KJ иСС14 в пучностях давления стоячей
ультразвуковой волны. Он вносил в звуковое
х) Во время подготовки к печати настоящей книги
появилась новая работа Руста [4983], в которой он
показывает, что, например, при облучении снизу столба
раствора йодистого калия и крахмала выделение иода
и связанное с этим посинение раствора возникает
у поверхности жидкости; это связано с тем, что на рас-
стоянии К/4 от поверхности развиваются наибольшие
звуковые давления и именно здесь возбуждаются резо-
нансные колебания пузырьков газа. Этим объясняется
также и следующее явление, отмеченное Хаулем, Штуд-
том и Рустом [3928]: выделение иода зависит от высоты
слоя облучаемого раствора и начинается лишь тогда,
когда эта высота превосходит длину волны. Возможно,
что в этом же заключается и причина того, что, как
установил Рено [3847], выделение иода не имеет места
при облучении ультразвуком с частотой 20 кгц. Руст
отмечает далее, что при увеличении силы звука и обра-
зовании фонтана выделение иода уменьшается и пере-
стает быть пропорциональным энергии ультразвука.
Причина этого состоит в том, что при возникновении
фонтана площадь отражающей поверхности уменьшается
и соответственно уменьшается интенсивность стоячей
волны.
При количественных исследованиях химиче-
ских действий ультразвука было установлено
[249, 1156, 1431а], что величина соответствующего
эффекта по мере увеличения силы звука про-
ходит через максимум (фиг. 575). Причину этого
следует искать в кавитации. Как мы говорили
в § 7 настоящей главы, при возникновении кави-
тации часть звуковой энергии рассеивается и по-
глощается образующимися в жидкости пузырь-
ками и полостями и, следовательно, действие
ультразвука на расположенную дальше жидкость
уменьшается. Кроме того, с увеличением силы
звука растет и ультразвуковой фонтан, что умень-
шает интенсивность стоячих волн, которые в зна-
чительной мере ответственны за химические
действия ультразвука.
В остальном химические эффекты, например
выделение иода, зависят от концентрации рас-
твора (выделение иода, согласно Прюдому и Гра-
бару [3810], максимально в 7—8-процентном
растворе), а также пропорциональны темпера-
туре [4681] и времени облучения. Бюзнель,
£ 9. Химические и физико-химические действия ультразвука
523
Пикар и Бузикс [4628] обнаружили, кроме
того, замечательное явление: количество выде-
ляющегося иода при различной интенсивности
ультразвука зависит от частоты и имеет выра-
женный максимум в диапазоне 240—320 кгц
(фиг. 576). Этот вывод совпадает с результатами,
полученными Рено [3847, 4972], показавшим,
что на частотах 20 кгц и 3 мггц выделения иода
под действием ультразвука достичь не удается.
Фиг. 576. Частотная зависимость количества
иода, осажденного из раствора йодистого калия
под действием ультразвука.
Прюдом, Пикар и Бюзнель [4965] вычислили
коэффициент полезного действия при акусти-
ческом выделении иода. На образование ради-
калов ОН, из которых каждый освобождает
один атом иода, расходуется лишь 1% подве-
денной акустической энергии.
Для полноты изложения следует отметить,
что существует и ряд других теорий, объясняю-
щих эффект окисления при ультразвуковом облу-
чении жидкостей. Так, например, Портер и Юнг
[1631], а также Гриффинг [2930] полагают, что
химическое действие ультразвука обусловлено
местным нагреванием, возникающим при силь-
ном сжатии маленьких пузырьков газа (см. § 11
настоящей главы); при этом важную роль играет
отношение удельных теплоемкостей газа и его
теплопроводность. Марбо [3481] * считает, что
кавитационные силы разрывают связи типа
О—Н и при этом образуются ионы Н и ОН, кото-
рые и служат причиной последующих химиче-
ских реакций. Миллер [4882] высказывает пред-
положение, что механизм образования активных
радикалов в содержащих кислород жидкостях
таков же, каков и при облучении 7-лучами.
Рено [3847] допускает возможность образо-
вания озона в результате микроэлектролиза.
В пользу этого предположения говорит тот
факт [4974], что пиридин подвергается химиче-
ским изменениям при облучении ультразвуком
(f= 1мггц, J=2,5 вт)см2) либо при наличии следов
воды, либо в присутствии электрического поля.
Электрическое поле вызывает в возникших вслед-
ствие кавитации пузырьках, заполненных парами
пиридина, электрический разряд, который в от-
сутствие поля возможен лишь при озвучивании
смеси, содержащей воду. Рено [4974] показал,
что деполимеризация какого-либо высокополи-
мерного вещества, например плексигласа в виде
насыщенного раствора в пиридине, происходит
под действием ультразвука только при одновре-
менном воздействии электрического поля.
Очень интересны опыты Прюдома и Грабара
[1643], которые облучали ультразвуком с часто-
той 960 кгц сыворотку лошадиной крови. Если
после облучения, добавив раствор сульфата аммо-
ния или насыщенную СО2 дистиллированную во-
ду, осадить белковые соединения, то количество
протеина оказывается большим, чем у необлу-
ченной сыворотки. Обработка белковых соеди-
нений кислотой показывает, что после облучения
имеются две или три зоны максимального выпа-
дения, в то время как в необлученном состоя-
нии существует лишь одна такая зона. Характер-
ное для белковых веществ оптическое поглоще-
ние в полосе около 280 тр, после облучения исче-
зает. В ультрафиолетовом свете облученная
ультразвуком сыворотка дает интенсивную синюю
флуоресценцию. Отдельные протеины (альбумин
и глобулин), будучи облучены ультразвуком
в растворе, придают раствору слегка коричневую
окраску и утрачивают присущее им поглощение
в ультрафиолетовой области спектра. Однако
все указанные явления имели место лишь в тех
случаях, когда возникала кавитация.
Прюдом и Грабар облучали аминокисло-
ты, родственные белковым веществам кровя-
ной сыворотки (триптофан, фенилаланин и ти-
розин), в растворах с концентрацией 0,001 н.
и обнаружили изменения, аналогичные тем, кото-
рые происходят при облучении протеинов:
окраску растворов в желто-коричневый цвет,
исчезновение характерных полос поглощения
и т. п. Разрушение аминокислот (дезаминирова-
ние) под действием ультразвука наблюдали
также Эльпинер и сотрудники [2736, 2740] и
Хенох и Ленинская [2623] (см. также [2968, 3200,
3201, 4030]).
В более простых по своему строению веще-
ствах, таких, как бензойная кислота, фенол и
524
Глава VI. Различные применения ультразвука
даже бензол, при облучении их растворов ульт-
развуком также исчезают характерные полосы
поглощения, которые заменяются общим равно-
мерным поглощением. Убедительного объясне-
ния этим очень интересным результатам авторы
дать не смогли. Исчезновение под действием
звукового облучения оптических полос погло-
щения показывает, что даже в простых веществах
мы имеем дело с глубокими изменениями в строе-
нии молекул. Поскольку все указанные эффекты
проявляются в водных растворах и только при
наличии кавитации, можно предположить, что
дело здесь в процессах окисления, сопровождаю-
щих облучение ультразвуком.
Эльпинер, Блюменфельд и Красновицкая
[2737] в течение длительного времени облучали
ультразвуком с частотой 6 мггц и интенсивностью
5 вт/см2 10"5 -мольный раствор протопорфирина
в 10-процентной НС1. При этом характерная
для порфирина полоса поглощения исчезла совер-
шенно, но возникла новая полоса в диапазоне
325—327 шр.. Это означает, что порфирин пол-
ностью распался на отдельные пирроловые коль-
ца. При кратковременном облучении можно
было обнаружить промежуточные продукты, на-
пример билирубин. По мнению авторов, причи-
ной распада порфиринового комплекса является
окисляющее действие свободных радикалов. Со-
гласно опытам Касахара и Кавашима [1021],
аскорбиновая кислота (витамин С) под дейст-
вием ультразвука разрушается в течение
72—1 МИН.
Сантамариа, Кастеллани и Леви [3946, 3947,
4989] подробно исследовали инактивацию энзима
гиалуронидазы под действием ультразвука и
установили, что при ультразвуковом облучении
происходит процесс окисления. Разрушающее
действие ультразвука исчезало, если в ра-
створ перед облучением добавлялись восстано-
вители.
Чамберс и Флосдорф [427, 617], а также
Перец и Серджент [1552] установили, что под
действием ультразвука происходит денатуриро-
вание различных протеинов (см. также работы
Бойда [2522] и Лепешкина [3421]). Ауерсвальд
и Борншайн [2360] нашли, что при низких
температурах, близких к точке замерзания,
облучение ультразвуком с частотой 800 кгц не
вызывает изменений протеинов сыворотки. Это
заставляет полагать, что при ультразвуковом воз-
действии известную роль играют и термические
силы. Такое суждение согласуется с исследова-
ниями Лемана и Финстервальдера [3409], которые
объясняют денатурирование белков разрушением
макромолекул под действием соударений, что
делает понятной зависимость реакции от тем-
пературы.
В § 5, п. 2 настоящей главы мы уже упоми-
нали о том, что, согласно Гралену и Бергу
[2920], при облучении древесины в воде происхо-
дит разрыв связей лигнина с целлюлозой и дру-
гими углеводами.
Шпехт [5039] сообщает, что при облучении
ультразвуком кипящего пивного сусла белковое
вещество коагулирует и выпадает в значительно
большей степени, чем при кипячении без облу-
чения. При этом как в содержащем, так и в не
содержащем хмель сусле происходит увели-
чение содержания азотистых производных му-
равьиной кислоты, из чего можно сделать вывод
о расщеплении пептидных связей. При облу-
чении зеленого солода содержание белковых
веществ в сухом солоде может возрасти до
40%.
В этой связи небезинтересно упомянуть о це-
лой серии опытов по искусственному старению
и созреванию вин и ликеров. Первое сообщение
о таком применении ультразвука содержится
в патенте Протопопова [1642], относящемся к
1938 г. Многочисленные опыты на всевозможных
спиртных напитках провел Шпехт [4141—4143,
4147]. Даже кратковременное облучение в тече-
ние 2—10 мин. ультразвуком с частотой 300—
1000 кгц дает поразительные результаты; так,
например, свежесоставленный ликер после облу-
чения приобретает качества, которые в обычных
условиях появляются лишь после многолетнего
хранения. Свежеизготовленный коньяк после
однократного облучения также приобретает свой-
ства, обычно присущие только выдержанному ви-
ну. Ультразвуковое облучение устраняет непри-
ятный привкус сивушных масел, всегда прису-
щий свежей водке; это означает, что высоко-
молекулярные легко окисляемые спирты не могут
противостоять окисляющему действию ультра-
звука.
Опыты Куртце и Бурмайстера [2659, 4623]
показали, что в результате правильно дозиро-
ванного облучения вкусовые свойства вишневой
наливки и различных ликеров улучшаются, тогда
как аромат 65-градусного очищенного вина воп-
реки результатам Шпехта только портится. Кили
[4796] облучал очищенную хлебную водку и ни-
каких результатов не получил; он обнаружил,
однако, что 10-минутное облучение улучшает
вкус и запах продуктов предварительной пере-
гонки и приближает их свойства к продуктам
средней перегонки.
Все эти изменения обусловлены, в первую
очередь, окисляющим действием ультразвука
9. Химические и физико-химические действия ультразвука
525
которое, как уже было сказано выше, вызывается
кавитацией. Однако известную роль играют
и другие реакции, механизм которых до конца
еще не ясен. Графики изменения содержания
кислот, эфиров и альдегидов в различных алко-
гольных напитках под действием ультразвуково-
го облучения можно найти в работе Шпехта
[4147].
Вместе с тем неоднократно было отмечено,
что при повторном и слишком интенсивном облу-
чении спиртные напитки утрачивают свой букет
и проигрывают во вкусе и аромате. Особенно
сильно это проявляется в ликерах, которые при
слишком длительном облучении в значительной
мере теряют свои вкусовые и ароматические
качества. Это напоминает об известном факте, что
содержащиеся в ликерах фруктовые кислоты
и без искусственных воздействий с течением
времени разлагающе действуют на аромат на-
питка.
В общем и целом можно утверждать, что
при правильном применении ультразвук влияет
на спиртные напитки облагораживающе; не
следует, однако, думать, что при помощи уль-
тразвука можно улучшить сортность напитков
низкого качества или устранить органически
присущие им дефекты. Окончательный вывод
о том, насколько широкое применение найдет
метод ультразвукового облучения по сравнению с
другими известными методами облагораживания
спиртных напитков (химические добавки и др.)
пока еще делать преждевременно (см. также
патенты [2349, 2569, 2728, 4099, 50241).
Кох и Бреттхауер [3291,3292, 4804] и Хеннинг
[3001] исследовали действие ультразвука на
аромат вин. Применительно к винограднымв инам
эти опыты дали отрицательный результат. Со-
гласно Хеннингу, ультразвуковое облучение не
улучшает свойств белых и красных вин; состав
их не изменяется, свободная сернистая кислота
не выпадает и не разлагается. Облучение шипу-
чих вин производить невозможно, ибо при этом
из вина улетучивается углекислота.
Аромат плодовых и ягодных вин, согласно
Коху и Бреттхауеру [3292, 4804], меняется в луч-
шую сторону. С увеличением интенсивности
звука наблюдается рост содержания свободных
альдегидов, уменьшение содержания летучих
кислот и эфиров и повышение окислительно-
восстановительного потенциала, что, как извест-
но, очень благоприятно сказывается на вкусе
напитков. Важно отметить, что такое обуслов-
ленное ультразвуковым облучением улучшение
вкусовых свойств сохраняется при хранении
вин в бутылках.
Процесс уксусного брожения, состоящий в ос-
новном в окислении спирта в уксусную кислоту,
также должен значительно ускоряться при воз-
действии ультразвука [2348]. К сожалению,
практические результаты в этом направлении
еще не достигнуты.
Облучение бродящего и готового пива,
согласно Шпехту и Рюссу [4150], приводит
к вредным изменениям в составе пива, пол-
ностью меняющим его характер. Какого-либо
ускорения процесса брожения или уменьшения
времени выдерживания не наблюдается.
Ультразвуковое старение, возможно, найдет
себе применение в производстве духов и души-
стых веществ; на это указывает, например,
Шмидт [5000].
В этой связи нужно упомянуть патент Нор-
денскйолда и Хомквиста [3664], согласно кото-
рому облучение шоколада в процессе размола
и перетирки вызывает процесс деполимеризации
и окисления, благодаря чему качество продукт^
улучшается (см. также датский патент № 61924
[1942]1).
Помимо вышеуказанных окисляющих дей-
ствий, к которым добавляется также помутнение
сероводородной воды вследствие выпадения серь!
[1877] и окисление камфоры [1488], в некоторых
случаях наблюдалось также и восстанавливаю-
щее действие ультразвука. Так, например, Войте
[249] обнаружил, что бледнорозовый раствор
КМпО4 после нескольких минут облучения ста-
новится коричневым, что указывает на образо1
вание гидратированной двуокиси марганца. Ко-
личественное исследование этой реакции выпол-
нили Номото и Окуй [1431а]. Аналогичное вос-
станавливающее действие наблюдается при облу-
чении HgCl2 с добавкой оксалата аммония; при
этом выпадает HgCl [249]. Облучение воды,
в которой растворен азот, приводит, согласно
Войте [249], к образованию азотистой кислоты
и аммиака; согласно Грабару и Прюдому [2918],
при облучении воды, содержащей CS2, помимо
коричневых полисульфидов и коллоидной серы,
образуется также H2S. Наконец, согласно Вир-
танену и Эллфолку [4341], в ультразвуковом
поле ионы Fe+++ под действием Н2, вследствие
диссоциации молекул Н2 на атомы Н, восстана-
вливаются в ионы Fe++.
Первые опыты по ускорению при помощи
ультразвука процессов полимеризации и кон-
х) Ультразвуковая размольно-перетирочная шоко-
ладная мельница производительностью в 1000—1500 кг
в час выпускается фирмой «Шеллер унд К0» (Франк-
фурт).
526
Глава VI. Различные применения ультразвука
денсации провели Деман и Асбах [501, 4574].
Оказалось, что действие ультразвука с частотой
970 кгц на сырую нефть, кипящую при темпера-
туре 300—350°, приводит к образованию нера-
створимых в маслах продуктов полимеризации.
При этих реакциях, которые наблюдаются как для
алифатических компонентов нефти, так в мень-
шей степени и для ароматических, ультразвук
действует как катализатор, ускоряющий ход
реакции, но не меняющий ее основного напра-
вления. При очистке сырого бензола серной
кислотой при низких или при высоких темпера-
турах в автоклавах под давлением дополнитель-
ное облучение ультразвуком во всех случаях
приводит к существенному уменьшению смо-
листых осадков. Оптимальной для этого слу-
чая является частота 350 кгц.
Деман и Асбах добились также при помощи
ультразвука заметного ускорения полимеризации
ацетальдегида в алдоль и высшие полимеры. Эти
опыты дали следующий неожиданный результат:
сначала при чистом ацетальдегиде наиболее
эффективным является ультразвук с частотой
1070 кгц\ с накоплением же алдоля и высших
полимеров, которые образуются в ходе реакции,
более эффективным оказывается ультразвук с ча-
стотой 350 кгц. Из этого следует, что для повы-
шения производительности такие реакции нужно
в зависимости от обстоятельств разбивать на
ряд стадий и на различных стадиях применять
ультразвук различных частот. Помимо того,
опыты Демана и Асбаха показали, что при дей-
ствии ультразвуковых волн на такие химические
процессы не безразлично, имеются ли стоячие
или бегущие волны. Повидимому, стоячие волны
действуют сильнее; правда, это можно объяснить
тем, что в стоячей волне давление, скорость
и ускорение принимают удвоенные значения
(см. также патенты [1137, 1138]).
Дальнейшие опыты в этом направлении про-
вели Островский и Стамбау [3694, 4564]. Они
установили, что если взять смесь 100 г стирола,
180 г воды, 5 г мыла и 0,6 г персульфата калия,
то при облучении ультразвуком с частотой 15
или 500 кгц и интенсивностью 0,03 вт/см2
скорость процесса полимеризации удваивается.
Согласно этим опытам, частота ультразвука осо-
бой роли не играет; интенсивность же, наоборот,
должна превышать некоторую критическую вели-
чину для того, чтобы имел место эффект ускоре-
ния реакции. Характерно, что при облучении
ультразвуком выпадает так называемый период
индукции, что, повидимому, связано с интенсив-
ным перемешиванием жидкости при облучении;
увеличение же скорости полимеризации можно
объяснить более быстрым распадом катали-
заторов.
Аналогичные результаты дает ультразвуковое
облучение при эмульсионной полимеризации
бутадиена и при получении низкотемпературных
каучуков методом окислительно-восстановитель-
ной полимеризации под давлением 60 атм.
Сата и Харисаки [3953] изучали влияние уль-
тразвука (/=450 кгц) на эмульсионную поли-
меризацию винилацетата в присутствии пер-
сульфата аммония в качестве катализатора. Они
также нашли, что по сравнению с обычным меха-
ническим перемешиванием ультразвук сущест-
венно ускоряет процесс, причем действие ультра-
звука распадается на два этапа: на первом этапе
происходит растворение мономеров в водной
фазе, а на втором—ускорение самой реакции
полимеризации.
Хенглейн и Шульц [4751] облучали ультра-
звуком с частотой 175 кгц обезгаженный раствор
акриламида и обнаружили полимеризацию с обра-
зованием очень длинных цепей; в растворах,
содержащих газы, этот эффект проявлялся сла-
бее—образовывались лишь продукты полимери-
зации среднего молекулярного веса. Согласно
Хенглейну и Шульцу, полимеризация как цеп-
ная реакция является более чувствительным спо-
собом доказательства химической активности
ультразвука, чем все до сих пор обнаруженные
реакции.
Ряд предложений по повышению эффектив-
ности катализаторов при помощи облучения
ультразвуком, например путем повышения сте-
пени дисперсности катализаторов, сделали рус-
ские исследователи [1644, 1911, 1986]; см. также
патенты [755, 816, 1267, 3173, 3857, 4140].
Вопрос о том, в какой степени высокие дав-
ления, возникающие в жидкости при ультра-
звуковой кавитации, можно использовать для
гидрирования, нуждается в более детальных иссле-
дованиях. В литературе имеется лишь краткое
сообщение Мёкеля [3582] о том, что ему удалось
при помощи ультразвука при атмосферном дав-
лении восстановить N-метил-аминопропиофе-
нон в присутствии никеля и водорода в эфед-
рин, а виноградный сахар в присутствии ни-
келя и платины в качестве катализаторов—
в d-сорбит.
Л. Рено и П. Рено [4971 ] безуспешно пытались
вызвать ультразвуком омыление различных эфи-
ров.
Чмутов и Алексеев [2633] с успехом приме-
нили ультразвук для адсорбции различных
жирных кислот на мелкозернистом углероде;
при этом молекулы жирных кислот под действием
g 9. Химические и физико-химические действия ультразвука
527
сил, возникающих в ультразвуковом поле, про-
никают в поры адсорбирующего вещества. О по-
лучении металло-органических соединений при
помощи ультразвука сообщает Рено [3846]; он,
например, указывает на то, что под действием
ультразвука алифатические и ароматические
бром- и иодпроизводные вступают в соединение
с магнием. Из соответствующих эфиров удается
выделить магнийбромэтил, магнийбромбутил и
магнийбромфенил, не прибегая к предвари-
тельному высушиванию.
Об очень интересном действии ультразвука
на образование коллоидной серы в смеси раство-
ра тиосульфата натрия (Na2S2O3; 0,0012 М) и со-
ляной кислоты (0,0024 М) сообщают Ла-Мер и
Йейтс [1171]. Такой раствор в течение 47± 1 мин.
(это значение при опытах повторяется) остает-
ся прозрачным, после чего наступает эффект
Тиндаля, позволяющий заметить выпадение кол-
лоидных частиц серы. Попытки изменить время,
необходимое для образования серы, путем тща-
тельной дистилляции воды, удаления остатков
газов и т. п. успехом не увенчались. Напротив,
облучение звуком раствора или использованной
для него воды увеличило это время вчетверо. При
этом удалось показать, что ни образование Н2О2,
ни еще какое-либо химическое превращение не
является причиной описанного явления. Ско-
рее дело выглядит так, как будто при об-
лучении исчезают какие-то существующие в
воде «зародыши», способствующие выпадению
серы.
Согласно Вейсслеру [2128], повторившему
описанные выше опыты, важную роль играет то,
что облученная вода содержит воздух или азот,
в то время как наличие кислорода, углекислоты
или гелия роли не играет. Объяснение этого явле-
ния нашли Акия, Номото и Окуй [2294],
установившие, что причиной задержки выпа-
дения серы служит образующаяся под действием
ультразвука HNO2. При этом HNO2 распадается
согласно уравнению 2HNO2—>NO2+NO+H2O;
далее, от NO2 отщепляется атом О, который
присоединяется к Na2S2O3 с промежуточным об-
разованием O2SSO(OH)2; в результате отщепле-
ния от этого соединения Н2О образуются две
молекулы H2SO3. Реакция H2S2O3X1H2SO3+S за-
держивает образование свободной серы до тех
пор, пока H2SO3 в результате дальнейшего окис-
ления не переходит в H2SO4.
Среди прочих реакций, происходящих в уль-
тразвуковых полях, следует назвать следующие:
кристаллизация пересыщенных и переохлажден-
ных растворов, впервые установленная Вудом
и Лумисом [2174], а позднее целым рядом иссле-
дователей [105, 226, 247, 248, 482, 483, 1976];
быстрое, подобное взрыву испарение перегретых
жидкостей [1717]; понижение точки кипения
четыреххлористого углерода, толуола, эфира
и воды, достигающее 2° [1717].
Согласно Смит-Йохансону [4116], ультра-
звуковым облучением с частотой 1 мггц можно по-
низить температуру замерзания воды до —30°С.
Тернер и сотрудники [4299] наблюдали при.
облучении звуком как низкой, так и высокой
частоты отчетливую и быструю кристаллизацию'
сахара из пересыщенных растворов всех видов.
Таким способом можно существенно улучшать
однородность сахарного сиропа и равномерность
кристаллов сахара (см. также патент [2342]).
Подробные исследования влияния ультра-
звука на процессы кристаллизации выполнил
также Капустин [3176, 3177, 3179—3182]. Оказа-
лось, что, помимо ускорения процесса кристал-
лизации, облучение ультразвуком приводит так-
же к более тонкой структуре кристаллов. Посто-
ронние примеси и красящие вещества при приме-
нении стоячих волн сгоняются в узлы колебаний
[3180]. Облучение приостанавливает полиморф-
ные превращения нитрата аммония при крити-
ческих температурах 84 и 125° С и даже
изменяет их направление.
Турнье [4285] рекомендует при выращи-
вании кристаллов применять кратковремен-
ное облучение раствора с тем, чтобы разрушить
мешающие микрокристаллы, которые могут слу-
жить зародышами кристаллизации (см. также
[3578]).
Шмид и Еттер [4998] показали, что под дей-
ствием ультразвука многие вещества дисперги-
руются в воде столь тонко, что образуют взвеси
очень большой стабильности; при добавлении
в такую взвесь осаждающих реактивов выпадают
очень равномерные осадки, состоящие из весьма,
тонких частиц. Согласно Капустину и Фоминой
[3182а], облучение ультразвуком существенно'
ускоряет растворение в воде таких веществ, как
сахар, сульфат меди, тиосульфат натрия, ти-
мол и т. п.
Попытки Эйкена и Гюттнера [573] воз дей-
ствовать при помощи ультразвука на термический
гистерезис, сопровождающий превращение бро-
мистого водорода при 89° К, не дали результа-
тов: характер гистерезисной петли совершенно
не изменился.
Лошак, Фейн и Ольсен [3445] исследовали
влияние ультразвуковых волн на пропано-
воздушное пламя. Звук подводился к горелке-
снизу вместе с газом. При частоте 12,7 кгц ста-
бильность пламени изменялась, причем по отно-
528
Глава VI. Различные применения ультразвука
шениЮ к потоку, направленному против пламени,
стабильность повышалась, а по отношению к по-
токам, сдувающим пламя в сторону, понижалась.
•Скорость горения при этом не менялась. При пе-
реходе к частоте 18,3 кгц картина менялась:
стабильность по отношению к продольному пото-
ку не изменялась вовсе, а по отношению к попе-
речному потоку, как и на более низкой частоте,
падала. Опыты на более высоких частотах долж-
ны были бы объяснить природу так называемого
диаметра продувания и влияние горелки. К ана-
логичным выводам пришли также Киппенхан
и Крофт 14797].
Садакийо и Сираизи [1784] и позднее Фурбах
[675, 676] нашли, что облучение ультразвуком
понижает точку воспламенения минеральных ма-
сел, если к маслу добавлены металлические при-
меси, особенно медь, или если масло продувает-
ся кислородом. Причина влияния меди лежит,
"невидимому, в усилении процессов окисления,
в результате чего высокомолекулярные составные
части масла переходят в низкомолекулярные.
Новейшие опыты Сакураи [3936], исследовавше-
го влияние ультразвука на различные масла
животного и растительного происхождения, пока-
зали, что свойства масел существенно не меняют-
ся. Облученные масла представляются несколько
более подверженными самоокислению. При облу-
чении смесей масел с активной землей или акти-
вированным углем некоторые масла оказывались
отбеленными лучше, чем без облучения (см.
также работы Калоэреаса [1013, 4787]).
Неоднократно наблюдавшееся помутнение во-
допроводной воды под действием ультразвука
заставило Бойте, Фурбаха и Сёренсена [250]
заняться важным с точки зрения подготовки воды
для паровых котлов вопросом о возможности
Осаждения при помощи ультразвука примесей,
обусловливающих жесткость воды, в частности
карбонатов и сульфатов кальция и магния. Дей-
ствительно, облучение позволило уменьшить
карбонатную жесткость воды; однако этот эффект
нужно приписать нагреву воды в ультразвуковом
поле. Напротив, облучение раствора гипса, кон-
центрация которого составляла 75% от насыще-
ния, привело к помутнению за счет выпадения
гипса; это явление можно приписать каким-то
пока еще не ясным химическим процессам, сопро-
вождающим облучение ультразвуком.
Ричардс и Лумис [1717] нашли, что неустой-
чивые вещества, как, например, трехиодистый
азот, при облучении их ультразвуком в жидко-
сти взрываются. Заключается ли здесь дело
в чисто механическом или термическом действии
ультразвука, пока с определенностью сказать
нельзя. Как будет сказано ниже (§ 11), о терми-
ческом действии может идти речь только в том
случае, если в жидкости имеются пузырьки газа.
Маринеско [1290], повторивший такие опыты
с трехиодистым азотом, гремучей ртутью и берто-
летовым порошком (смесь порошкоообразного уг-
ля, серы и перхлората калия), нашел, что эти
вещества взрываются в ультразвуковом поле не
только будучи помещены в несмачивающую их
жидкость (бензол, четыреххлористый углерод
и т. п.), но и будучи заключены в тонкостенную
стеклянную трубку или облатку из коллодия или
целлофана и приведены в соприкосновение с мас-
ляным фонтаном, созданным ультразвуковым
излучателем. Боболев и Харитон [292], действуя
ультразвуком (/ = 750 кгц), вызвали взрыв
капли NC13.
Маринеско приписывает воспламенение упо-
мянутых веществ ударному действию звуковой
волны. Основанием для этого может служить тот
факт, что при большой силе звука мы имеем дело,
как правило, с волнами конечной амплитуды,
форма которых, т. е. распределение плотности
и давления, не синусоидальна, а пилообразна,
причем задние фронты всегда более пологи, а пе-
редние более круты.
Лучше всего, пожалуй, в этом можно убедить-
ся, рассматривая движение газа в трубе перед
скользящим в ней поршнем сначала при медлен-
ном, а затем при быстром его возвратно-поступа-
тельном движении. Если поршень за время t мед-
ленно передвигается вправо на расстояние х,
то находящиеся перед ним частицы газа также
передвигаются вправо со скоростью и — х/Л
Перед поршнем возникает сжатие, распространя-
ющееся вправо со скоростью, равной скорости
звука. По мере ускорения движения поршня от
него исходят все новые возмущения, распростра-
няющиеся теперь в среде, которая сама движется
в том же направлении и в которой к тому же повы-
шено давление, а следовательно, и температура.
Поэтому новые возмущения распространяются
с большей скоростью и догоняют возмущения,
идущие впереди, так что давление в начале вол-
ны резко возрастает и здесь возникают большие
градиенты давлений. Описанный процесс имеет
место лишь при уплотнении среды перед порш-
нем. Пусть теперь поршень движется справа
налево; при этом справа от него возникает раз-
режение газа, распространяющееся вправо, как
волна разрежения, хотя сами по себе частицы
газа движутся влево. Из-за уменьшения давле-
ния скорость звука падает, следующее возмуще-
ние распространяется вправо медленнее, чем
предыдущее, и т. д., так что эти возмущения
§ 9. Химические и физико-химические действия ультразвука
529
уже не могут догнать возмущения, идущие впе-
реди. .
Легко понять, что описанный процесс может
возникнуть лишь в тех случаях, когда амплитуда
колебаний излучателя, а следовательно, и частиц
среды достаточно велика, что возможно в ультра-
звуковых волнах большой мощности. При этом
мы имеем дело с волнами конечной амплитуды.
На фиг. 577 изображено первоначально синусо-
идальное распределение скоростей частиц среды
вдоль направления распространения волны
(сплошная кривая). В соответствии с вышесказан-
ным области больших скоростей частиц А переме-
щаются в пространстве быстрее, чем область
малых скоростей В, и рас-
пределение скоростей при-
обретает пилообразную
форму, показанную на
фиг. 577 пунктирной ли-
нией. Мы имеем здесь неко-
торую аналогию с морским
прибоем.
Сточки зрения рассмат-
риваемого здесь вопроса
о распространении ультра-
звуковых волн в жидко-
>х точках, где колебатель-
ная скорость частиц изменяется особенно рез-
ко, возникают очень большие градиенты дав-
лений. Одновременно в этих точках возникают
и очень большие ускорения. Важно установить,
на каком расстоянии от излучателя образуются
эти «точки разрыва». Распространение волн
конечной амплитуды теоретически было иссле-
довано Риманом1).
Новейшие исследования в этой области были
выполнены Рокаром [1740] для труб и рупоров,
Феем [586] для волн слышимого диапазона в воз-
духе, Бикаром [282] для ультразвуковых волн
в жидкостях и Пфримом [1564] в общем случае.
Расстояние от излучателя d, на котором в вол-
не образуется поверхность разрыва, зависит от
скорости распространения звука с и других кон-
стант среды (х=Ср/С15 для газов и е=1+&/а2—
для жидкостей, где а и b определяются из
выражения	—bkp2, связывающего изме-
нения плотности Др и давления Др) и от
А	А
Фиг. 577. Искаже-
ние формы волны ко-
нечной амплитуды.
сти важно, что в
х) В. Riemann, Uber die Fortpflanzung ebener
Luftwellen von endlicher Schwingungsweite, Abhand-
lungen d. Ges. d. Wiss. zu Gottingen, 1860, S. 8. Более
подробные сведения о волнах конечной амплитуды можно
также найти в работах Бикара [282], Фубини-Гирона
[671 ] и Гейгера и Шееля [Geiger, Scheel, Handbuch
derPhysik, Bd. VII, Berlin, 1927, S. 322). (См. также
Риман, Сочинения, M., 1948, стр. 376.—Прим, ред.)
34 Л. Бергман
величины ускорения излучателя звука, т. е. от
частоты f или длины волны X и амплитуды коле-
баний излучателя А. Имеют место следующие
соотношения:
для газов
2^А (% +1) “ 2^Ж(мЛ) ’
для жидкостей
, X2 с2
а	4Л4е “ 4тг72Ае *
Величина е, согласно Бикару [282], состав-
ляет: для воды—3, для бензола—5,7, для хлоро-
форма—4,5, для эфира—7,54. Если частота
равна 5-Ю2 кгц, а амплитуда колебаний излуча-
теля равна 10-5 см, то в воде (с=1500 м/сек}
величина d оказывается равной 72 см, а в бензо-
ле (с=1310 м/сек) d = 30 см; при вдвое более
высокой частоте d соответственно равно 12 и
7,5. см. В этих расчетах не учитывается вязкость
жидкости, т. е. коэффициент поглощения звука
в ней, за счет которого истинные значения d
оказываются несколько большими.
Можно далее показать, что ширина области,
в которой существуют большие градиенты скоро-
сти и давления, определяемые больщой крутиз-
ной фронта звуковой волны, в первом приближе-
нии определяется выражением
 = 1^
Зрое{7 Зр0ги/Л ’
где т]—вязкость жидкости, р0—плотность ее
в состоянии покоя, а А—амплитуда звуко-
вых колебаний. Описанная выше форма вол-
ны стабильна лишь при &<Х. Таким обра-
зом, всегда можно установить, имеет ли звуко-
вая волна на заданном расстоянии от излучателя
такую искаженную форму.
Рено [3847] недавно повторил опыты Марине-
ско на десяти различных взрывчатых веществах,
которые он подвергал облучению при частоте
1 мггц и силе звука 100 вт/см2. Опыты Рено не
увенчались успехом, хотя вещества подвергались
облучению как в сухом состоянии, так и будучи
диспергированы в воде. Тот факт, что исследо-
ванные вещества не взрывались, Рено объясняет
большим различием между частотой ультразву-
ка и молекулярной собственной частотой взрыв-
чатых веществ. Не дало успеха и создание в дина-
мите небольших воздушных полостей, возбуждав-
шихся на резонансе.
Маринеско и Триллат [1299] нашли, что при
воздействии сильных ультразвуковых волн с ча-
530
Глава VI. Различные применения ультразвука
стотой порядка 1000 кгц на смесь насыщенных
растворов хлористой ртути и оксалата аммония
(раствор Эдера) из раствора выпадает суле-
ма, количество которой тем больше, чем выше
частота и чем дольше воздействие ультразвука.
Происходящая при этом реакция аналогична той,
которая происходит при освещении раствора
ярким светом. Те же исследователи установили
заметное действие ультразвуковых волн на гото-
вые фотографические эмульсии. Незасвеченная
пластинка покрывалась вуалью и на ней наблю-
далось заметное почернение, в то время как
засвеченная пластинка после облучения ультра-
звуком и проявления оказывалась более почер-
невшей, чем необлученная.
На фиг. 578 изображена экспериментальная
установка, использованная Маринеско и Реджа-
ни [1298] для количественного исследования
указанного явления. В масляной ванне ультра-
звукового излучателя О помещается светонепро-
ницаемый медный сосуд G, имеющий снизу слю-
дяное окно для доступа ультразвуковых волн.
Снаружи сосуд охлаждается проточной водой. В
сосуде, заполняемом водой или проявителем, под
углом к направлению распространения звуко-
вых волн укреплена фотопластинка Р. Вследствие
образования стоячих волн почернение пластинки
под действием ультразвука имеет вид полос.
Зависимость степени почернения от логарифма
времени в минутах изображена на фиг. 579. Наи-
более сильное почернение происходит в концен-
трированном проявителе. Ход кривой почернения
Фиг. 578. Эксперименталь-
ная установка для иссле-
дования почернения фото-
пластинок под действием
ультразвука.
совершенно такой же, как и при освещении фото-
пластинок. Можно различить «область недодерж-
ки», область «нормальной экспозиции» и, нако-
нец, наверху (горизонтальный участок кривой)
«область передержки». При очень длительном
воздействии звука (порядка 10 час.) наблюдается
также явление соляризации.
Маринеско [1291 ]х) объясняет такое фотохи-
мическое действие ультразвука активацией, обу-
словленной столкновениями между молекулами
солей серебра. Температурный эффект не может
оказывать влияния, так как опыт производится
в хорошо обезгаженной воде при температуре
Фиг. 579. Зависимость обусловлен-
ного действием ультразвука почер-
нения фотопластинок от длительно-
сти звукового воздействия.
А — пластинка в дистиллированной воде,
В —в разбавленном проявителе, С—в кон-
центрированном проявителе.
4° С. В этом случае местные повышения темпера-
туры, обусловленные адиабатическим сжатием,
пренебрежимо малы. Само собой разумеется, что
сила звука при таких опытах должна быть
настолько мала, чтобы фотопластинка не засвечи-
валась непосредственно люминесценцией, выз-
ванной кавитацией. Согласно новейшим исследо-
ваниям Пинуараи Пурадье [3777], важную роль
в описанных явлениях играют химические про-
цессы, происходящие под действием звуковых
волн в проявителе.
Маринеско и Реджани исследовали далее
действие ультразвука на светочувствительные
слои фотоэлементов. Лишь у вакуумных фото-
элементов с цезиевыми и натриевыми катодами
облучение ультразвуком вызывает фототок,
который в короткое время достигает максимума
и затем медленно падает до нуля. У фотосопротив-
лений и фотоэлементов с запирающими слоями
этот эффект не наблюдается. Однако эти данные
еще слишком ненадежны, чтобы искать им
объяснение.
х) Исчерпывающее описание этих опытов и теория
приведены в работе Маринеско (N. Marinese о,
Proprietes des ultra-sons, v. 2, Paris, 1937, p. 28).
§ 10. Действие ультразвука на электрохимические процессы
53 Г
§ 10. ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
На протяжении ряда лет неоднократно отме-
чалось действие ультразвуковых колебаний на
электрохимические процессы1). Возникающие
при этом явления можно разделить на следующие
основные группы:
1.	Процессы, которые под действием ультра-
звука происходят на электродах гальванических
элементов.
2.	Процессы, происходящие в самом электро-
лите под действием ультразвука.
3.	Обусловленные ультразвуком электроки-
нетические процессы.
Рассмотрим последовательно явления каждой
из этих групп.
1. Процессы, которые под действием ультра-
звука происходят на электродах гальванических
элементов. Еще в 1934 г. Моригучи2) установил,
что под действием ультразвука понижается элек-
трическое напряжение, необходимое для элек-
тролиза воды между платиновыми электродами,
причем этот эффект особенно велик при интенсив-
ном облучении анода. Согласно патенту Датта
[534], представляется возможным при помощи
ультразвука настолько понизить перенапряжение
водорода у катода, что удастся осаждать алюми-
ний и магний из водных растворов. Правда, прак-
тические результаты пока отсутствуют. Марине-
ско [1288] наблюдал, что интенсивное облучение
ультразвуком металлической пластинки, обра-
зующей электрод гальванического элемента,
вызывает изменение электродвижущей силы
элемента и увеличение напряжения растворения
облучаемого металл а.
Шмид и Эрет [1864] в 1937 г. впервые более
точно исследовали влияние ультразвука на потен-
циал электролитического выделения газов; они
использовали установку, схематически изобра-
женную на фиг. 580. Сосуд, в котором произво-
дится опыт, представляет собой опрокинутый сте-
клянный рупор, дно которого закрыто туго на-
тянутой коллодиевой пленкой, пропускающей
ультразвуковые волны. Электродом, на котором
должен измеряться потенциал, служит массив-
ный металлический цилиндр диаметром 10 мм,
соприкасающийся с электролитом лишь своим
дном. Анод выполнен в виде платинового кольца.
Вывод от катода, идущий к находящемуся вне
звукового поля нормальному электроду, вытянут
в виде капилляра. Рупорообразная форма всего-
сосуда служит не только для увеличения интен-
сивности звукового поля, но и для получения’
плоских звуковых волн. Опыты показали, что
катодный потенциал выделения водорода неза-
висимо от материала катода (исключая магний}
^Анод
Катод
Электролит
Электролит:
Коллодий
Кварц~ Металлическая
Трансформа-
' торное
масло
Воздух
Коллодии
Э Обстоятельный обзор электрохимических дей-
ствий ультразвука можно найти в работе Егера
и Ховорки [5106].
2)Moriguchi, Journ. chem. Soc., Japan, 55,
751 (1934).
Фиг. 580. Установка для исследования влияния
ультразвука на потенциал электролитического выде-
ления.
изменяется под действием ультразвука, причем
при малой интенсивности звук оказывает слабое
поляризующее, а при большой интенсивности—
сильное деполяризующее действие; при этом при
малой плотности тока имеется особо сильно вы-
раженный скачок потенциала.
Последний отчетливо виден на кривых, пред-
ставленных на фиг. 581. По оси абсцисс здесь
отложена сила тока в колебательном контуре
генератора, являющаяся мерой силы звука. Ни-
келевый катод помещался в растворе сульфата
никеля, подкисленного лимонной кислотой до
значения pH, равного 4,2. Изображенные на
фигуре кривые, хорошо повторявшиеся в опытах,
относятся к плотностям тока, составляющим 2,5,
3,75 и 8,75 ма1см?.
34*
532
Глава VI. Различные применения ультразвука
Деполяризующее действие может в некоторых
случаях оказаться столь большим, что водород
выделяется при напряжениях, лежащих ниже
обратимого равновесного потенциала. Аналогич-
ным образом можно/наблюдать, хотя и менее
ярко выраженную, деполяризацию и при анод-
ном выделении кислорода и хлора на платине.
Шмид и Эрет объясняют эти явления тем, что
вследствие кавитации, возникающей под воздей-
ствием ультразвука на границе электрод—жид-
кость, из катода в какой-то мере выделяется водо-
род. В пользу этого предположения говорит тот
Фиг. 581- Зависимость катодного по-
тенциала раствора сульфата никеля от
силы звука при плотностях тока 2,5,
3,75 и 8,75 ма/см2.
факт, что скачок катодного потенциала проис-
ходит в тот момент, когда становится слышен
кавитационный шум. Влияние ультразвука на
потенциал выделения водорода позднее исследо-
вал Пионтелли [1604]. Полученные им резуль-
таты в основном совпадают с результатами Шмида
и Эрета.
Недавно Егер, Ой и Ховорка [5107] вновь
вернулись к этому вопросу. Они поставили экспе-
рименты с установкой, схема которой изобра-
жена на фиг. 582. Электродами здесь служат
платиновые проволоки, омываемые водородом.
Для уменьшения плотности тока концы проволок,
образующих катоды, выполнены в виде малень-
ких шариков. Перед опытом электроды тщатель-
но очищаются. Весь гальванический элемент
помещается в большом сосуде с водой, в котором
поддерживается постоянная температура. Тол-
щина стенок сосуда самого элемента составляет
лишь 0,05 мм\ таким образом, звуковые волны
проникают в сосуд практически беспрепятствен-
но. Наружная поверхность сосуда посеребрена
для защиты от электростатических помех, созда-
ваемых излучателем звука.
Фиг. 582. Установка для исследования
процессов, вызываемых ультразвуком на
электродах гальванического элемента.
Фиг. 583. Зависимость действия ультразвука на пере-
напряжение водорода у платинового катода в нормаль-
ном растворе НС1 от плотности протекающего через
элемент тока I.
Л—до облучения ультразвуком, В —после облучения, С—во
время облучения.
На фиг. 583 изображены графики зависимости
перенапряжения у катода от логарифма плотно-
сти тока; кривая А получена до облучения уль-
тразвуком, кривая В—после облучения ультра-
§10. Действие ультразвука на электрохимические процессы
533
звуком (/=300 кгц, «7=1 вт/см2} и кривая С—
во время облучения. Напряжение измерялось
в течение промежутка времени 3 мксек., после
того как ток протекал через элемент в продол-
жение 1800 мксек, и при помощи лампового
выключателя выключался на 200 мксек. Не-
трудно видеть, что под действием ультразвука
перенапряжение водорода понижается на посто-
янную величину, причем наклон кривой, опре-
деляемой, согласно Тафелю, уравнением
е = а + b 1g I	(365)
(i—плотность протекающего через элемент тока),
не меняется. Следовательно, облучение ультра-
звуком сказывается на величине коэффициента а.
В табл. 109 приведены значения коэффициен-
тов а и b для трех различных электролитов в трех
случаях: до облучения ультразвуком, во время
облучения и после выключения ультразвука.
Легко видеть, что состав электролита особой ро-
ли не играет, но с увеличением плотности рас-
твора эффект несколько увеличивается.
Причину деполяризующего действия ультра-
звука Егер и сотрудники видят в понижении
градиентов концентрации растворенных в элек-
тролите у катода молекулярного водорода и ио-
нов водорода, а также в удалении необратимо
адсорбируемых катодом веществ. Егер и Ховорка
Таблица 109
СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ а И b В УРАВНЕНИИ ТАФЕЛЯ ДЛЯ
РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ УЛЬТРАЗВУКОМ И БЕЗ ОБЛУЧЕНИЯ
Электролит	До облуче- ния ультра- звуком		Во время облучения ультразвуком			После облучения ультразвуком		
	а1				Де1=а2~ а±	аз	ьз	Д£2=аз -ai
0,107н. H2SO4 . . .	0,12	0,028	0,097	0,03	—0,023	0,108	0,03	—o,oi5
1,07 н. H2SO4 . . .	0,10	0,021	О,О68	0,02	-0,032	0,078	0,02	—0,022
0,01 н. K2SO4 . . .	0,11	0,028	0,083	0,03	—0,027	0,093	0,03	—0,017
1,0 н. K2so4 . . .	0,15	0,035	0,112	0,03	"“0>038	0,12в	0,03	—0,024
0,10 н. НС1 ....	0,12	0,029	0,097	0,03	- 0,023	о,ю5	0,03	—0,015
1,0 н. НС1 ....	0,11	0,026	О,О8о	0,03	-О,ОЗо	О,09о	0,03	-О,О2о
5,0 н. НС1 ....	0,12	0,031	0,083	0,03	—0,037	0,095	0,03	-0,026
[5106] теневым методом также обнаружили изме-
нения концентрации у катода, возникающие в
пучностях стоячей звуковой волны, ориентиро-
ванной параллельно поверхности катода.
Деполяризующее действие ультразвука при
электролитическом осаждении никеля, меди и се-
ребра в различных условиях исследовал также
Ролл Г3879, 3880]. Он уделил особое внимание
зависимости эффекта от частоты звуковых коле-
баний и установил, что сколько-нибудь опреде-
ленного влияния частота не
оказывает. Ролл, как и дру-
гие, пришел к выводу, что
понижение потенциала осаж-
дения при облучении ультра-
звуком обусловлено, в пер-
вую очередь, перемешиваю-
щим действием звуковых ко-
лебаний, которое, как и вся-
кое механическое перемеши-
вание, способствует более
быстрому удалению с поверх-
ности катода возникающих
при электролизе пузырьков
газа.
Фиг. 584. При-
бор для измерения
электрических на-
пряжений, возни-
кающих в электро-
лите при наличии
стоячей ультра-
звуковой волны.
Недавно Линд стрём [4845]
обнаружил, что ультразвуко-
вые колебания вызывают по-
явление электрического на-
пряжения. Схема его прибора
показана на фиг. 584. Элек-
трод £1 является здесь отра-
жателем звука, а электрод Е2
представляет собой акустически прозрачное
окно. Электрод Ег может перемещаться при
помощи микрометрического винта М и устанав-
ливается так, чтобы у £1 имел
место узел, а у Е2—пучность
колебаний. Для серебряных
электродов, погруженных в
раствор AgNO3 с концентра-
цией 0,1 н., при силе звука
1 вт/см2 напряжение на элек-
тродах составляет, согласно
Линд стрёму, 3+2 мв, причем
потенциал электрода, распо-
ложенного в узле колебаний,
положителен относительно
электрода, расположенного
в пучности колебаний.
В этой связи нужно упо-
мянуть работу Мэзона, Бидди-
ка и Бойда [3496], согласно
которой под действием облу-
чения ультразвуком меняется
относительное содержание водорода и дейтерия
при электролизе в растворе сульфата натрия. Так,
например, при плотности тока 10"2 а/см2 и тем-
пературе 25° С коэффициент разделения
возрастает от 4,7 до 6,3.
(Здесь Нд и Dg—концентрация атомов соответ-
ственно водорода и дейтерия в газе, a Hf и Df —
концентрация тех же атомов в электролите.)
534
Глава VI. Различные применения ультразвука
Этот эффект также можно объяснить более бы-
стрым удалением пузырьков газа с катода и, как
следствие, уменьшением обмена между газом
и электролитом у поверхности катода.
Помимо понижения потенциала осаждения,
обнаруживаемого измерениями постоянного на-
пряжения, облучение ультразвуком электрода
гальванического элемента приводит также к по-
явлению переменной разности потенциалов ме-
жду электродом и электролитом, изменяющейся
в такт с частотой звука; это явление впервые
обнаружил Никитин [1411—1414], работавший
в диапазоне слышимых частот. Егер, Бугош,
Плотность тока* ма/см2
Фиг. 585. Зависимость переменного напря-
жения на катоде гальванического элемента,
возникающего под действием ультразвука, от
плотности тока.
Дитрик и Ховорка [4487, 4494, 4495, 4675] не-
давно исследовали этот эффект в ультразвуковом
диапазоне. Развиваемое на электроде переменное
напряжение составляет всего 10"8 в на 1 дин/см2,
и измерение его даже при звуковых давлениях
порядка 106 дин/см2 оказывается не очень про-
стым, так как на электроде возникает большее
напряжение за счет индукционных наводок от
излучателя, чем за счет исследуемого эффекта.
Поэтому Егер и сотрудники применили импульс-
ный метод. Благодаря конечной скорости рас-
пространения звуковых волн при импульсном
методе оказывается возможным отделить акусти-
ческий эффект от высокочастотных наводок
со стороны излучателя и производить-измерения
в те моменты времени, когда излучатель выклю-
чен. Применявшийся при этих исследованиях
гальванический элемент по конструкции был
аналогичен элементу, изображенному нафиг. 582.
На фиг. 585 показана зависимость перемен-
ного напряжения на катоде, помещенном
в 0,001 н. раствор НС1, от плотности тока при
трех значениях силы звука. Легко видеть, что
эффект возрастает как с увеличением силы
звука, так и с увеличением плотности тока. Он
зависит от проводимости электролита и не зави-
сит от материала электрода. Причиной описан-
ного эффекта является пульсация в такт со
звуковыми колебаниями пузырьков газа, распо-
ложенных у электрода и на его поверхности, бла-
годаря чему меняется протекающий сквозь эле-
мент постоянный ток. Насыщение, наступающее
с увеличением плотности тока (см. фиг. 585),
можно объяснить тем, что при этом растет плот-
ность облачка пузырьков газа у электрода, кото-
рое рассеивает звуковые волны, экранируя тем
самым электрод.
Такой поляризованный водородный элек-
трод, имеющий форму проволочки, в принципе
может быть использован для измерения силы
звука. Электромагнитные наводки от излуча-
теля ультразвука устраняются путем модуля-
ции постоянного тока низкой частотой. Это позво-
ляет отличить эффект, создаваемый звуковыми
волнами, от смодулированных высокочастот-
ных наводок. Согласно Егеру и Ховорке [4494],
таким способом можно измерять силу звука
от 10-12 вт/см2 и больше.
С различных сторон было исследовано влия-
ние ультразвука на электролитическое осажде-
ние металлов. Юнг и Керстен [21961 возбуждали
при электролизе стоячую звуковую волну с часто-
той 1,7 мггц, ориентированную параллельно
поверхности катода, и обнаружили, что на катоде
образуются возвышения осажденного металла,
имеющие форму полосок и отстоящие друг от
друга на половину длины волны. Этот опыт повто-
рили Ролл и Шраг [3881], а также Линдстрём
[4845] (фиг. 586). Осаждение металла происхо-
дит главным образом в пучностях колебаний,
где имеет место наиболее сильное перемешива-
ние электролита.
Исследования Ролла [3879, 3880], Мюллера
и Кусса [3596] и Леви [4345] показали, что под
действием ультразвука может существенно изме-
няться и структура осажденного на катоде ме-
талла. Так, например, согласно Мюллеру и
Куссу, при возбуждении высокочастотных коле-
баний в теле катода осаждающийся на нем при
электролизе металл образует возвышения повы-
шенной прочности и лучшей структуры, подобно
тому как это имеет место при возбуждении зву-
ковых волн, ориентированных параллельно по-
верхности катода, в самом электролите.
Согласно Роллу, при осаждении никеля
участки блестящего слоя с увеличением силы
звука возникают при все большей плотности
g 10. Действие ультразвука на электрохимические процессы
535
тока. Если в обычных условиях никель оса-
ждается в виде блестящего слоя при 2,7 ма/см2,
то при облучении ультразвуком с интенсивно-
стью 0,3 вт/см2 блестящие слои образуются
при плотности тока 40 ма/см2. Причину этого
явления Ролл видит в перемешивающем дей-
ствии ультразвука, снижающем уменьшение
плотности ионов металла в электролите на гра-
t .......1см
Фиг. 586. Осаждение серебра
на катоде в ванне с циани-
стым калием под действием
стоячей ультразвуковой волны
(/—560 кгц, J=3 вт/см2).
нице жидкость—металл и в изменении угла паде-
ния ионов на поверхность металла. Если звуко-
вая волна распространяется параллельно поверх-
ности катода, то ионы металла приобретают коле-
бательную скорость вдоль направления распро-
странения звуковой волны, складывающуюся
со скоростью, обусловленной действием элек-
трического поля. Поэтому ионы падают на катод
не нормально, а под некоторыми углами, отлич-
ными от прямого. Для получения блестящего
слоя требуется некоторый определенный угол
падения ионов, которого при заданной плот-
ности тока можно добиться, регулируя интен-
сивность ультразвукового облучения. Правиль-
ность такой теории остается пока сомнительной,
так как проверить ее мешает сложность всего
процесса.
В настоящее время неясно также, в какой
мере облучение ультразвуком меняет кристал-
лическую структуру металлических слоев, полу-
чаемых при электролитическом осаждении. Рум-
мель и Шмитт [1771] установили, что при галь-
ваническом осаждении меди облучение катода
ультразвуком увеличивает зерна осажденного
металла; Леви [3425], напротив, нашел, что
кристаллическая структура осажденного серебра
под действием ультразвука становится более
•тонкой.
На фиг. 587 показана увеличенная в 500 раз
фотография слоя серебра, осажденного из рас-
твора цианистого калия. Толщина слоя соста-
вляет 100 pt; он получен в различных условиях,
но при постоянной плотности тока, равной
Фиг. 587. Слой серебра толщиной
100 [х, осажденный в ванне с циани-
стым калием при различных усло-
виях (плотность тока 20 ма/см2’,
х500) (по Роллу).
А—при действии ультразвука и переме-
шивании, В —при сильном механическом
перемешивании, С—при действии ультра-
звука (f=34 кгц, J=6,3 впг/смЯ), О—при
покоящемся электролите,	Е—латунная
подложка, F—стеблевидные кристаллы и
двойниковая структура, G—стеблевидные
кристаллы.
20 ма/см2. Слой 1 получен при покоящемся элек-
тролите и состоит из длинных стеблевидных
кристаллов. Слой 2 получен при облучении уль-
тразвуком (/=34 кгц, J=0,3 вт/см2)', он более
груб и содержит вкрапления двойниковой струк-
туры. При осаждении слоя 3 электролит перед
катодом подвергался интенсивному перемеши-
ванию, а при осаждении слоя 4 к перемешиванию
добавлялось ультразвуковое облучение. Послед-
ние два слоя мало отличаются от слоя 2, получен-
ного при воздействии только ультразвуком.
Изображенные на фотографии слои полу-
чены в отсутствие кавитации в электролите.
Если увеличить силу звука до появления кави-
тации, то процесс затрагивает поверхность ка-
тода и осажденный электролитически металл
диспергируется в жидкости (см. § 5, п. 2 настоя-
536
Глава VI. Различные применения ультразвука
щей главы). При этом на поверхности катода
образуются маленькие отверстия, обусловлен-
ные кавитацией1).
В этой связи нужно упомянуть опыты Шмида
и Эрета [1862], согласно которым мощным уль-
тразвуковым облучением можно устранить хими-
ческую пассивность железа или хрома по отно-
шению к кислотам. Например, если поместить
железо в концентрированную серную кислоту,
то железо начинает растворяться в кислоте
с выделением водорода. Однако приблизительно
через 10 мин. этот процесс прекращается, так как
на поверхности железа образуется отчетливо
видимый серо-белый слой нерастворимого суль-
фата железа, который препятствует дальнейшему
взаимодействию железа с кислотой. Под дей-
ствием мощных ультразвуковых волн этот защит-
ный слой срывается и диспергируется в жидкости
(см. также работу Капустина и Фоминой [3182а]).
Таким же образом при помощи ультразвука
можно устранить пассивность железа в азотной
кислоте. При помощи ультразвука не удается
ни устранить, ни замедлить образование значи-
тельно более пассивного слоя, возникающего
при помещении хрома в концентрированную
азотную кислоту. Напротив, восстановление ак-
тивности хрома в соляной кислоте можно уско-
рить, облучая металл ультразвуком.
Шмид и Эрет [1862] подробно исследовали
также влияние ультразвука на анодную пасси-
вацию. При свинцовом аноде в нормальном рас-
творе карбоната натрия ультразвук при неиз-
менной плотности тока существенно задерживает
достижение потенциала выделения кислорода.
При алюминии в 0,4 н. растворе сульфата
натрия действие ультразвука оказывается обрат-
ным. Достижение потенциала выделения суще-
ственно ускоряется; облучение приводит не к
активации, а к гранулированию и формовке
поверхности алюминия; ускоряется образование
запирающего анодного слоя.
Таким образом, влияние ультразвука на пас-
сивацию металлов может быть различным. Меха-
ническая пассивация, состоящая в образовании
защитных слоев, а также химическая пассивация
г) Фирма «Грауль» (Энцберг, Вюртемберг) поста-
вляет ванны для гальванического осаждения металлов
с встроенными в них ультразвуковыми устройствами.
Согласно данным фирмы, облучение ультразвуком,
особенно при легированных составах, приводит к уплот-
нению гальванических слоев и увеличению их проч-
ности. Кроме того, облучение ультразвуком позволяет
при осаждении различных металлов—серебра, золота,
меди, никеля, кадмия и цинка—получать весьма равно-
мерные слои, работая с приблизительно одинаковыми
напряжениями (от 3,5 до 3,8 в).
под действием ультразвука может как ухуд-
шаться, так и улучшаться.
2. Процессы, происходящие в самом элек-
тролите под действием ультразвука. В 1933 г.
Дебай [492] высказал следующие предположе-
ния. Если учитывать только трение, то между
скоростями ионов и частиц жидкости при рас-
пространении звуковых волн в электролите нет
никакой разницы. Однако если учесть различие
в массах, то ионы в силу инерции должны отста-
вать от частиц жидкости, и тем сильнее, чем
больше различие в массах. Следовательно, когда
в жидкости имеются ионы двух типов с различ-
ными массами, то под действием звукового поля
должны происходить периодические накопле-
ния зарядов, а значит, и периодические колеба-
ния потенциала, которые могут служить мерой
различия в массах ионов обоих типов.
Для амплитуды колебаний потенциала Ф
Дебай нашел следующее выражение:
-у mtniei
Ф = -Pi- Uc--------4ГУ£\211/ • (366)
a	li,/ 4тса \21 *72	'	7
Здесь mi—масса ионов, пг—число ионов в 1 см3,
ег—электрический заряд ионов, р^б^г.—
сопротивление трения, т. е. сила трения, возни-
кающая при единичной скорости, U—амплитуда
колебательной скорости, с—скорость звука в
растворе, а—электрическая проводимость элек-
тролита и е—его диэлектрическая постоянная.
При неслишком высоких частотах, например
при о)=3-105, последний дробный множитель
в выражении (366) равен единице.
Эту теорию Дебая развил Ока [1450], кото-
рый учел междуионные силы, дебаевские релак-
сационные силы и электрофорные силы.
Расчет показывает, что разность потенциалов
в растворах КС1 и LiBr с концентрацией 0,001 н.
при колебательной скорости U=1 см!сек, кото-
рую можно получить даже в слабом ультразву-
ковом поле, составляет по порядку величины
1 мкв, т. е. при существующих средствах может
быть измерена. Однако в данном случае измерения
очень затрудняются тем, что прямые электро-
магнитные наводки от излучателя ультразвука
существенно превосходят напряжение, подле-
жащее измерению.
Это обстоятельство дало Рутгерсу [1776]
повод указать, что сильно диализированные кол-
лоидные растворы представляют собой электро-
литы с исключительно большой асимметрией.
Так, например, в иодистом серебре масса
§ 10. Действие ультразвука на электрохимические процессы
537
отрицательных ионов (частицы AgJ) в 5-Ю8 раз
больше массы положительных ионов (частицы Н).
Поэтому в таких растворах при облучении их
ультразвуком можно ожидать в 10 раз большие
разности потенциалов, чем в обычных электро-
литах. Теоретический расчет эффекта Дебая для
случая коллоидных заряженных частиц дает
Германе [832].
Элементарный расчет переменного напряже-
ния, развивающегося между двумя соседними
пучностями в стоячей звуковой волне в электро-
лите с коллоидными частицами, приводит Видтс
[4339]. Согласно его выводам, в первом при-
ближении это напряжение равно
ф = mn.eX.cU	(367)
4^7)3	’	х
где С—электрокинетический потенциал коллоид-
ных частиц кажущейся массы т, а заряд е в выра-
жении Дебая (366) заменен произведением еСг
(г—радиус частиц) (см. также работы Рутгерса
[1777] и Рутгерса и Джейкобса [3931]).
Для золя As2S3 при концентрации 100 г/л
/шг=0,100^=0,071, а=4-10-* ом^-слГ^
=3,6-108 ед. CGS, г=80, С= 100 мв, 4^=0,15,
с= 1,5* 105 см/сек. Таким образом, при U=1 см/сек
Ф=1,6 мв.
Рутгерс и Видтс [3932] экспериментально
получили в 5 раз меньшую величину, что, пови-
димому, в первую очередь объясняется неточ-
ностью измерений U. Несколько лучшее совпаде-
ние с расчетом дают измерения Деру и Денизо
[2689], которые работали на частоте 80 кгц с рас-
твором As2S3. Косс [2621] измерял эффект Дебая
в суспензии колларгола на частотах 8—80 кгц.
Он обнаружил, что на частотах выше 50 кгц эф-
фект уменьшается в 3 раза; теория не может объ-
яснить это явление.
Егер и сотрудники [4489] обратились к той же
проблеме применительно к чистым электроли-
там. Они исследовали особенно тщательно экра-
нированный гальванический элемент, в котором
в качестве зонда перемещалась платиновая про-
волочка, и измеряли эффект Дебая в различных
электролитах на частоте 265 кгц. Измерялся по-
тенциал платинового зонда относительно жидко-
сти. Опыты, проведенные на растворах КС1,
LiCl, NaCl, СаС12 и КОН, показали, что эффект
зависит только от типа электролита, но не
от его концентрации.
Использовав предложение Хантера [3087],
Егер и сотрудники [4488, 4490, 4491] провели
недавно дальнейшие измерения эффекта Дебая,
применяя звуковые импульсы. Как мы уже ука-
зывали выше, использование импульсов позво-
ляет лучше отделить измеряемый эффект от
прямых наводок со стороны излучателя. При
помощи такой аппаратуры был измерен эффект
Дебая в 0,005-молярном растворе КС1 при ча-
стоте ультразвука 200 кгц и колебательной ско-
рости частиц 1 см/сек\ он оказался равным 5 мкв.
Это соответствует отношению масс ионов гидрата
и анионов, равному 70.
Если удастся улучшить и упростить методику
измерений, то эффект Дебая позволит уверенно
определять массу ионов в электролитах, что
представляет большой интерес для выяснения
некоторых вопросов теории электролитов.
Следующим эффектом, наблюдаемым при дей-
ствии ультразвука на электролиты, является
обнаруженное Фоксом, Герцфельдом и Роком
[629] периодическое изменение электрической
проводимости. Оно вызывается колебаниями
давления в звуковом поле. Так, например, при
комнатной температуре проводимость 0,2 н. рас-
твора CuSO4 при изменении давления на 1 атм
меняется в 2,35-10"4 раз. Следовательно, в со-
ответствующим образом сконструированном эле-
менте в пучности давления ультразвуковой вола-
ны переменное напряжение, развиваемое за счет
изменения проводимости, может достигать
100 мкв. В гл. III, § 3 была описана конструкция
подобного измерительного элемента, позволяю-
щего, согласно Фоксу, Герцфельду и Року,
измерять переменные звуковые давления на
частотах до 500 кгц. Чувствительность при-
бора при таких измерениях составляет
2-10-10 в-дин'1-см2. Лихтер и Хайкин [3428]
наблюдали изменение проводимости под дей-
ствием звуковых волн в слабых растворах
AgNO3.
Своего рода обращением этого эффекта яв-
ляется наблюдавшаяся Ноллом [3647] и описан-
ная в гл. IV, § 1, п. 4 фазовая модуляция звуко-
вой волны, возникающая в слабо проводящих
жидкостях под действием переменного тока; эта
модуляция происходит с удвоенной частотой
тока и обусловлена изменением скорости звука
при нагревании жидкости.
Кришнамурти [3328] установил, что при про-
пускании электрического тока через растворы
NaNO3, KNO3, Sr(NO3)2 и Ba(NO3)2 скорость
звука в них возрастает приблизительно на 1%.
Причину этого не зависящего от концентрации
раствора явления приписывают тому, что под
действием электрического тока распределение
зарядов ионов в растворе становится несимме-
тричным; это и приводит к уменьшению сжимае-
мости.
538
Глава VI. Различные применения ультразвука
С различных сторон исследовалось влияние
облучения ультразвуком на проводимость жидко-
стей. В 1936 г. Мейер [1355] обнаружил, что
проводимость органических диэлектрических
жидкостей повышается при воздействии ультра-
звука на электрод; причину этого явления вна-
чале видели в диспергирующем действии звуко-
вых волн, благодаря которому загрязнения,
имевшиеся на поверхности электродов, срывались
с них и загрязняли испытуемую жидкость.
Согласно более поздним опытам Зейдля [1907],
здесь, очевидно, играет роль и другой эффект.
Используя сосуд специальной формы, в котором
не происходило прямого облучения электродов,
удалось исключить указанный выше эффект
загрязнения жидкости. Тем не менее проводи-
мость исследовавшихся жидкостей—четырех-
хлористого углерода, толуола и гексана—при
включении ультразвука медленно возрастала
на 40%, а после выключения ультразвука также
медленно падала до первоначальной величины.
Такое повышение проводимости может быть
вызвано только увеличением числа носителей
зарядов или их подвижности; поэтому Зейдль
предполагает, что в жидкости, так же как в плот-
ных газах, имеются комплексные ионы, в ко-
торых вокруг центральной частицы, несущей за-
ряд, группируются нейтральные молекулы. Под
действием ультразвука может происходить рас-
щепление таких комплексных ионов, приводя-
щее к увеличению проводимости. На это ука-
зывают также и опыты Хатема [2973], согласно
которым облучение ультразвуком приводит к
увеличению проводимости смесей спиртов и али-
фатических аминов.
Туманский и Шулман [2082] обнаружили
необратимое увеличение проводимости воды под
действием ультразвука и объясняют его погло-
щением СО2 из воздуха. Однако этому противо-
речат новые измерения Буонсанто [2578], со-
гласно которым проводимость растворов КО
и уксусной кислоты под действием ультразвука
возрастает гораздо сильнее, чем это можно
было бы объяснить поглощением СО2. Альтен-
бург и Дёрр [2315] исследовали влияние ультра-
звука (/=800 кгц) на проводимость растворов
сульфата меди и нитрата свинца и получили
отрицательный результат; в то же время Криш-
намурти [3328] обнаружил увеличение прово-
димости в растворах различных нитратов. Если
принять во внимание, что в чистых жидкостях
могут, особенно при кавитации, образовываться
перекиси, нитраты и нитриты (см. § 9 этой
главы), то станут понятными эти противоречи-
вые результаты.
Об интересном действии ультразвука на полу-
ченные в масле «фигуры Лихтенберга» сообщают
Торияма и Сава [2067].
3. Обусловленные ультразвуком электрокине-
тические процессы. Под названием электрокине-
тических процессов объединяются явления, возни-
кающие в двойных ионных слоях, образующихся
на границе двух фаз, например жидкой и твер-
дой. Одна сторона такого двойного слоя лежит
на поверхности твердого тела, а другая—вжидко-
Ф и г. 588. Электрокинетический
приемник звука.
сти; при этом потенциал, измеряемый по нормали
к поверхности слоя, в слое изменяется скачком.
Электрокинетические явления в двойных слоях
возникают, например, при тангенциальных пере-
мещениях, направленных параллельно границе
раздела жидкого и твердого веществ. При этом
изменяется та часть скачка потенциала, которая
лежит в самой жидкости; Фройндлих называет
эту часть С-скачком потенциала. Таким образом,
оказывается возможным при помощи механиче-
ского движения создавать электрические сигналы.
Например, если заставить жидкость протекать
сквозь пористую мембрану, стеклянную фрит-
ту ит. п., то по обе стороны преграды будут воз-
никать электрические потенциалы.
На фиг. 588 показан разрез электр окинети-
ческого приемника звука, предложенного Ви-
льямсом [4431]. В стеклянной трубке 7? рас-
положено пористое тело К; по обе стороны от
него находятся платиновые электроды Ег и Е2.
Трубка R заполнена чистой водой и с одной сто-
роны закрыта звукопроницаемой мембраной М.
Если сквозь мембрану проходит звуковая волна,
то возникает протекание жидкости туда и обрат-
но сквозь поры тела К; при этом на электродах
развивается переменное напряжение, соста-
вляющее приблизительно 10“8—10'7 в-дин/см2.
Шмид и Кнапп [3986, 4999] установили, что
переменное напряжение развивается также при
облучении пористой диафрагмы, погруженной
в раствор КО. Одновременно они исследовали
§11. Термические действия ультразвука
539
движение частиц жидкости непосредственно в по-
рах диафрагмы. С этой целью измерялась раз-
ность потенциалов между электродами, вварен-
ными в тело диафрагмы. Оказалось, что внутри
диафрагмы имеет место относительное переме-
щение частиц жидкости и самой диафрагмы;
однако из-за большого трения это перемещение
составляет лишь 1 % общего колебательного
движения.
Бугош, Егер, Дитрик и Ховорка [2572, 2574,
4492, 4674] обнаружили еще один очень инте-
ресный электрокинетический эффект, на при-
менении которого для приема ультразвука мы
останавливались в гл. III, § 3. Если облучать
ультразвуком проволоку, обвитую шелком или
шерстью и погруженную в слабый электролит,
то между проволокой и окружающей ее жидко-
стью возникает переменная разность потенциа-
лов. В случае медной проволоки, покрытой
двумя слоями шелка и погруженной в 0,0001-мо-
лярный раствор NaCl, эта разность потенциалов
составляет 10-7 в-дин'1-см2. Величина напря-
жения несколько зависит от типа и концентра-
ции электролита, от значения pH и способа
обмотки проволоки.
Для объяснения этого эффекта рассмотрим
фиг. 589, на которой изображен сильно увели-
ченный продольный разрез проволоки и ее
обмотки. Черные кружки изображают попереч-
ные разрезы отдельных ниток обмотки, вокруг
которых образуются двойные ионные слои.
В изображенный на фиг. 589 момент времени
узловая плоскость колебаний звуковой волны
Фиг. 589. К объяснению
электрокинетического эф-
фекта, обусловленного зву-
ковыми колебаниями.
совпадает с проволокой. При этом смещения
двойных слоев по обе стороны от проволоки
направлены в противоположные стороны и между
проволокой и раствором возникает некоторая
разность потенциалов, знак которой через поло-
вину периода колебаний меняется на обратный.
§ 11. ТЕРМИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
Ультразвуковое поле в жидкости может вы-
звать заметное повышение температуры, кото-
рое при обычных размерах сосуда часто дости-
гает нескольких градусов в минуту. Причиной
выделения тепла является поглощение звука
в облучаемой жидкости. Количество тепла, выде-
ляющееся в некотором слое жидкости, можно
вычислить исходя из формулы (42), согласно
которой мощность, поглощаемая в слое толщи-
ной х, составляет
J = 70(1 — е~2ах).
В качестве примера укажем, что в четыреххлори-
стом углероде, для которого при частоте 1 мггц
а=0,005 см'1, в слое толщиной 5 см и с попереч-
ным сечением 1 см2 при силе звука 1 вт)см2 погло-
щается мощность, равная
1 _е-2.о,оо5.5 = О о5 вт.
Этому соответствует выделение 0,012 кал/сек',
иными словами, столбик жидкости высотой 5 см
и с поперечным сечением 1 см2 в течение 1,5 мин.
нагревается на 1°.
Доньон и Бьянчани [18, 519] в течение 10 сек.
облучали ультразвуком с частотой 250 кгц хими-
ческий стакан, в котором находилось 2 см3
жидкости; зарегистрированное ими повышение
температуры приведено в табл. ПО.
Таблица 110
ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В РАВНЫХ ОБЪЕМАХ
(2 слгЗ) РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ
ИХ УЛЬТРАЗВУКОМ В ТЕЧЕНИЕ 10 сек.
Облучаемое вещество	Повыше- ние тем- пературы, град.	Облучаемое вещество	Повыше- ние тем- пературы, град.
Вода		2	Раствор жела-	
Спирт ....	3,5	тина ....	1
Глицерин . . .	10	Гель желатина	1
Парафиновое		Стеариновая ки-	
масло . . .	10	слота . . .	36
		Воск		44
540
Глава VI. Различные применения ультразвука
Обращает на себя внимание, что очень вяз-
кие раствор и гель желатина нагреваются не
больше, чем вода, хотя можно было ожидать,
что поглощение в желатине больше, чем в воде.
Причина этого, повидимому, заключается в том,
что в растворе желатина в противоположность
воде не образуются пузырьки газа, что обусло-
вливает меньшее поглощение звука, несмотря
на большую вязкость.
Мастагли, Мау и Брикар [1323] измеряли
нагревание различных ароматических углеводо-
родов под действием ультразвука.
Партхасаратхи, Сринивасан и Хари [3726,
3726а, 4935] провели недавно измерения тепла,
выделяемого при прохождении ультразвуковых
волн через различные органические жидкости;
в ходе этих измерений напряжение на кварцевом
излучателе ультразвука поддерживалось по-
стоянным, а выделяющееся тепло оценивалось
калориметрическим способом. Исследователи
установили, что на частоте 420 кгц количество
выделяющегося тепла пропорционально значе-
нию классического коэффициента поглощения;
как видно из табл. 110а, это справедливо и для
Таблица 110а
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛА, ВЫДЕЛЯЮЩЕЕСЯ В ЖИДКОСТИ
ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ волн,
И КЛАССИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ
Жидкость	Выделяю- щееся тепло, кал/мин	(вычис- ленные значения)	Выделяю- щееся тепло по отноше- нию К CCI4	а 72 по отноше- нию к ССЦ
Четыреххлори- стый углерод	148,4	20,4	1,0	1,0
Нитробензол	109,2	13,4 	0,80	0,74
Этиловый эфир уксусной кис- лоты ....	^3,6	8,3	0,49	0,41
Толуол ....	и8,0	8,0	0,46	0,39
Бензол ....	63,0	8,0	0,42	0,39
Ксилол ....	46,0	7,1	0,31	0,34
Сернистый углерод . .	38,7	5,0	0,27	0,26
таких жидкостей, как бензол и сернистый угле-
род, в которых на более высоких частотах погло-
щение звука оказывается аномальным
(см. гл. IV, § 2, п. 3). Таким образом, следует
считать, что на частотах ниже 500 кгц аномаль-
ное поглощение звука не имеет места, и в этом
диапазоне частот при помощи термических изме-
рений можно определять классический коэффи-
циент поглощения, о чем уже говорилось в гл. IV,
§ 2, п. 2.
На частотах 5 и 15 мггц результаты измере-
ний существенно меняются. При частоте 5 мггц
отношение выделяющегося в 1 сек. тепла к экс-
периментально найденным значениям а//2 по-
стоянно только для тех жидкостей, в которых от-
сутствует аномальное поглощение звука. При
частоте 15 мггц постоянство указанного отноше-
ния не имеет места вовсе и количество выделяю-
щегося в 1 сек. тепла во всех жидкостях прак-
тически одинаково. Партхасаратхи и сотрудники
[4933] заключают отсюда, что лишь на низких
частотах жидкость оказывает влияние на колеба-
ния кварцевого излучателя, работающего при
заданном напряжении на обкладках; на более
высоких частотах жидкость уже не оказывает
никакого характерного влияния, и интенсивность
колебаний излучателя зависит только от при-
ложенного напряжения.
Партхасаратхи, Хари и Сринивасан [4923]
указывают, что если методом давления излуче-
ния (см. гл. Ill, § 1) измерить отдаваемую излу-
чателем в жидкость акустическую мощность и от-
нести полученные значения к количеству выде-
ляемого в жидкости тепла, то для большего
числа жидкостей мы получим цифру
4,19-107 эрг/кал, которая хорошо согласуется
с механическим эквивалентом тепла.
Периодические изменения температуры за
счет адиабатических изменений давления благо-
даря малой сжимаемости жидкостей слишком
малы, чтобы вызвать какие-либо термические
явления. Однако если в облучаемой жидкости
имеются пузырьки газа, то за счет адиабатиче-
ского сжатия, обусловленного более или менее
сильным звуковым давлением, могут иметь место
сравнительно большие локальные периодические
колебания температуры. Уравнение адиабаты
для газов pVx = const позволяет легко рассчи-
тать, что при амплитуде переменного звукового
давления р достигается абсолютная температура
Т = TQ (р/роУ~~Г/\ где р0 и ^ — соответственно
начальные давление и температура. При началь-
ной температуре TQ = 293°, частоте ультразвука
f = 1000 кгц и амплитуде колебаний А =
= 4,4-10~4 см, согласно уравнению (16а), мы
получаем plpQ = $>, откуда прих= 1,4 Т = 527°.
Иными словами, пузырьки воздуха в жидко-
сти за половину периода колебаний нагреваются
на 234° С. В общем случае температура эта
возрастает с частотой и амплитудой колебаний
по закону Т = С(Л/)1-1/х.
£ 11, Термические действия ультразвука
541
Выделение тепла в ультразвуковом поле
очень усложняет исследование других действий
ультразвука; отделение термических процессов
от других возможно почти исключительно путем
постановки параллельных опытов без ультра-
звука с таким же по величине нагреванием,
но полученным иным путем. Нужно также сле-
дить за тем, чтобы не имело места непосред-
ственное нагревание жидкости кварцем и на-
гревание ее за счет диэлектрических потерь
под действием поля рассеяния электрического
высокочастотного контура. На такого рода
источники ошибок указывает Ричардс [1711],
предлагающий ряд приспособлений для экрани-
ровки.
Особенно сильно нагреваются поверхности
раздела двух облучаемых ультразвуком сред.
Так, например, согласно опытам Фройндлиха,
Золльнера и Роговского [661], в данном объеме
масла выделяется больше тепла, если в масло
помещены стеклянные шарики или дробь. При
неизменном общем весе дроби нагревание
увеличивается с уменьшением радиуса дроби-
нок, т. е. с увеличением поверхности соприко-
сновения дробинок с маслом. Этим же объяс-
няется тот факт, что с наступлением кавита-
ции за счет образующихся при этом пузырь-
ков воздуха сильно возрастает поглощение звука
в жидкости и развиваемое звуком тепло.
Вуд и Лумис [2174] в своих первых опытах
с мощными ультразвуковыми волнами обнару-
жили, что термометр, погруженный в облучаемое
ультразвуком масло, невозможно держать в ру-
ке—настолько велик локальный нагрев, обусло-
вленный трением между стеклом термометра
и пальцами; вместе с тем температура масла,
которую показывает в это время термометр, со-
ставляет едва 25°. Если держа в руке стеклян-
ную нить толщиной в несколько десятых милли-
метра опустить ее конец, на котором наплавлен
небольшой шарик, в облучаемое ультразвуком
масло, то на коже пальцев прожигаются тонкие
полоски—след нити.	►
Чтобы усилить это действие, Вуд и Лумис
запаяли верхний конец колбы Эрленмайера и
вытянули его в виде стерженька диаметром0,5лш.
Если поместить такую колбу в масляную ванну
ультразвукового излучателя (фиг. 590), то коле-
бания высокой частоты, распространяясь по
колбе, концентрируются у ее вершины. Кусок
дерева, будучи прижат к концу стерженька, •
прожигается насквозь с образованием дыма
и искр. Таким же образом можно проплавить
отверстие в стеклянной пластинке; при этом
образуются мелкий стеклянный порошок и не-
большие сплавленные стеклянные шарики, дока-
зывающие наличие нагревания.
Если разогреть в пламени стерженек на
верхушке колбы, в котором концентрируются
звуковые волны, то в момент, когда стекло нагре-
вается до красного каления, стерженек мгно-
венно расплавляется и разрывается на части,
Фиг. 590. Уст-
ройство для кон-
центрации ультра-
звуковых колеба-
ний.
Фиг. 591. Ультразву-
ковые волны, сделанные
видимыми при помощи
расплавленного воска на
стеклянном стержне.
как бы взрываясь. Причина заключается в сле-
дующем. В холодном состоянии стекло про-
водит звук без существенного нагревания; при
дополнительном нагревании его до размягче-
ния поглощение звука сильно возрастает, в малом
объеме выделяется весьма большое количество
тепла и стекло мгновенно плавится. Если стек-
лянный стержень в вертикальном положении
погрузить в масляную ванну, облучаемую уль-
тразвуком, то вдоль стержня возбуждаются
стоячие продольные колебания. Если укрепить
на конце стержня шарик из легкоплавкого
воска, то тепло, выделяющееся за счет трения,
растапливает воск и он стекает вниз по стержню.
При этом воск частично задерживается в узлах
стоячих волн; таким образом, можно наблюдать
стоячие звуковые волны, как это хорошо видно
на фиг. 591. Таким же способом, т. е. путем
покрытия воском, можно наблюдать и сохра-
нять картины ультразвуковых колебаний (хлад-
ниевы фигуры) на стеклянных пластинках.
До сих пор мы говорили лишь о звуковых
волнах в жидкостях; вместе с тем в воздухе
всякое звукопоглощающее тело, будучи поме-
щено в сильное ультразвуковое поле, также
заметно нагревается. Так, например, Аллен и
542
Глава VI. Различные применения ультразвука
Рудник [101] пишут, что если поместить руку
в поле описанной в гл. II, § 1, п. 4 и изображен-
ной на фиг. 23 сирены, то между неплотно сжа-
тыми пальцами ощущается заметный нагрев,
который при большой силе звука может даже
вызвать ожог. При более длительном воздей-
ствии звука заметно нагревается и ладонь руки.
Клочок ваты, помещенный в поле сирены, через
6 сек. воспламеняется, а стальные стружки
за 1 мин. нагреваются докрасна.
На фиг. 592,а изображена тонкая деревян-
ная дощечка, в которой ультразвуковые волны,
полученные от сирены Пимонова [3772]
(f=26 кгц, J=1 вт/см2, т. е. 160 дб), в течение
2 мин. прожгли круглую дыру. На фиг. 592,6

Фиг. 592. Действие ультразвука с частотой 26 кгц
в воздухе на деревянные образцы.
а — отверстие, прожженное в тонкой доске, б—образец,
обуглившийся в том месте, где на нем был укреплен
кусок сукна.
показана доска, на которой для увеличения по-
глощения звука был укреплен кусок сукна;
покрытая сукном часть доски под действием
ультразвуковых волн в течение нескольких
минут обуглилась.
Аллен, Фрингс и Рудник [100], а также Элд-
редж и Паррак [2733] показали, что в поле уль-
тразвуковой сирены, работающей на частоте
20 кгц и излучающей 1—3 вт/см2, быстро поги-
бают небольшие животные, мыши, всевозмож-
ные насекомые и т. п., причем причиной смерти
служит чрезмерное нагревание тела. Теоретиче-
ское исследование явлений нагрева в телах
таких животных в поле мощных ультразвуковых
волн в воздухе содержится в работе Гирке, Пар-
рака и Элдреджа [4731].
Об использовании термического действия
ультразвука для измерения его интенсивности
мы уже говорили в гл. III, § 2.
Нагревание под действием ультразвукового
поля играет важную роль в применениях уль-
тразвука в биологии. Еще в 1932 г. Фройндлих,
Золльнер и Роговский [661] предложили исполь-
зовать ультразвук в медицине для целей диа-
термии. Эти исследователи показали, например,
что можно прогреть костный мозг, не причиняя
повреждения кости. При этом оказалось также
возможным передавать звуковую энергию через
суставы. Дальнейшие опыты в этом направлении
провели Нелсон, Херрик и др. [2376, 3635],
а также Гаден [4725].
Для изучения степени нагревания органиче-
ских веществ под действием ультразвука Доньон
и Бьянчани [18] облучали равные количества
различных веществ в металлических коробочках
в течение 30 сек., после чего измеряли превыше-
ние температуры вещества над температурой
окружающих предметов. Результаты этих изме-
рений приведены в табл. 111. Нетрудно видеть,
Таблица 111
ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОМ В ТЕЧЕНИЕ 30 сек.
Вещество	Повыше- ние тем- пературы, град.	Вещество	Повыше- ние тем- пературы, град.
Гель агара . .	0	Яичный желток	11
Яичный аль-		Парафин . . .	9
бумин . .	2	Жир		25
Коагулирован-		Печень ....	9
ный яичный		Мозг		9,5
белок . . .	2		
что ультразвуком действительно можно селек-
тивно нагревать различные ткани тела человека
и животных.
Опыты Петцольда и Борна [1492], прове-
денные на мышечных тканях телят и быков,
показывают, что, фокусируя звук при помощи
вогнутых кварцев, можно нагревать ткани на
больших глубинах, до 5 см и более. В этих опы-
тах облучаемая ткань помещалась в физиологи-
ческий раствор и укреплялась так, что звуковой
луч фокусировался на глубине около 5 см от
поверхности ткани и за фокусом имелось еще
2—3 см ткани. Чтобы обнаружить нагревание,
облучение велось столь долго и с такой силой,
что в ткани наступали необратимые изменения,
например изменение окраски вследствие сверты-
вания белка. Разрезав облученную ткань, можно
было видеть действие ультразвука.
На фиг. 593,а, на глубине около 5 см, отчет-
ливо видно белое пятно, соответствующее фокусу
звукового луча. Для того чтобы могло образо-
§ 11. Термические действия ультразвука
543
ваться такое пятно, облучаемая ткань должна
быть возможно более однородной; если же, на-
пример, поперек ткани тянется сухожилие, то
большая часть звуковой энергии преобразуется
в тепло около него (фиг. 593, б). Таким образом,
доля звуковой энергии, преобразуемой в тепло,
на данной глубине в органических тканях зави-
сит от расположения сухожилий, связок, фас-
ций, хрящей и т. п.
Фиг. 593. Нагревание мышечных тканей сфо-
кусированными ультразвуковыми волнами.
Для дозировки тепла, развиваемого ультра-
звуком в человеческом теле, нужно знать коэф-
фициенты поглощения звука для различных
тканей человеческого тела (кожи, мышечных
или жировых слоев и др.). Количественные опыты
в этом направлении впервые провел Польман
[1613]. С этой целью он измерял звуковую энер-
гию, прошедшую сквозь соответствующую ткань,
которая в возможно более свежем виде облу-
чалась ультразвуком в физиологическом рас-
творе.
Результаты его измерений приведены в
табл. 112. В первом столбце указана частота,
а во втором—вид исследовавшейся ткани. В сле-
дующих двух столбцах приведены измеренные
значения а//2 и коэффициента поглощения звука а.
Мы видим, что коэффициент поглощения а уди-
вительно мал и по порядку величины близок
к коэффициентам поглощения сильно погло-
щающих жидкостей (например, для сернистого
углерода а =0,14 при частоте 800 кгц). В послед-
нем столбце показана толщина слоя, при кото;
рой сила звука уменьшается вдвое. Таким обра-
зом, например, приведенной в последнем столбце
цифре 3,6 см соответствует на глубине 3,6 см
сила звука, составляющая 50% начальной, на
Таблица 112
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА ТКАНЯМИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА
Частота, кгц	Вид ткани	a/f2,10-17 секшем	а, см~~ 1	Толщина ткани, соответ- ствующая умень- шению силы зву- ка вдвое, см
1 800	Жир и мышеч- ная ткань . .	22 000	0,141	4,9
800	Жировой слой	16 000	0,102	6,8
800	Слой мышеч- ной ткани	30 000	0,192	3,6
2400	Жир и мышеч- ная ткань	8 200	0,472	1,5
глубине 7,2 см—25% начальной и на глубине
10,8 см—12,5% начальной. Сильно неоднород-
ный слой мышечной ткани вносит затухание,,
вдвое большее, чем слой жира. Следует отметить,
что величина а/f2 отнюдь не является постоян-
ной. Объяснить это в настоящее время еще трудно;
согласно Польману, причину этого явления,
возможно, следует искать во внутриклеточной
кавитации.
Недавно Хютер [3072] выполнил измерения
коэффициента поглощения ультразвука в тка-
нях животных в диапазоне частот 1,5—4,5 мггц\
он установил, что величина а// для каждого
вида ткани остается приблизительно постоян-
ной. В табл. 113 приведены полученные им зна-
чения а// и толщина, соответствующая умень-
шению силы звука вдвое, для частот 800 кгц
и 2,4 мггц.
Таблица ИЗ
ЗНАЧЕНИЯ a/f И ТОЛЩИНА, СООТВЕТСТВУЮЩАЯ
УМЕНЬШЕНИЮ СИЛЫ ЗВУКА ВДВОЕ, ДЛЯ ТКАНЕЙ
животных
Вид ткани	Среднее значение a/f, 10-7 сгк!см	Толщина, соответствующая уменьшению силы звука вдвое {см) при частоте	
		800 кгц	2,4 мггц
Почка ....	2,35	3,7	1,3
Печень ....	1,8	5,0	1,7
Сердце ....	3,75	2,6	0,9
Язык (поперек)	5,75	1,7	0,6 ‘
Язык (вдоль)	2,8	3,5	1,2
544
Глава VI. Различные применения ультразвука
Интересно отметить, что для мышечной тка-
ни языка, даже внешне отличающейся от других
очень однородных тканей наличием грубых во-
локон, имеет место своего рода анизотропия за-
тухания звука.
Линейный рост поглощения с частотой согла-
суется по Хютеру с наблюдаемым в твердых
телах явлением, согласно которому механизм
поглощения, в первую очередь, обусловлен
величиной зерен вещества, т. е. степенью его
неоднородности. При повышении частоты глав-
ным образом увеличиваются сдвиги и скольже-
ния внутри вещества, определяющие внутрен-
нее трение. В тканях с сильно выраженной
упругой неоднородностью, в которых за счет
неоднородности звукового поля возникают силь-
ные сдвиговые колебания, имеет место повышен-
ное рассеяние энергии звуковой волны; это
наблюдали как Хорват [914], так и Петцольд
и Борн [1492].
Фрай [2839] выдвигает предположение, что
отмеченную Хютером зависимость между коэф-
фициентом поглощения звука и частотой можно
объяснить механизмом вязкого затухания. Со-
гласно Фраю, линейная зависимость от частоты
объясняется вязкими силами между соответ-
ствующими частицами или элементами струк-
туры ткани.
С точки зрения медицинских применений
ультразвука важно знать, в какой степени нагре-
вание за счет поглощения ультразвуковых волн
можно рассматривать как терапевтическое сред-
ство. С этой целью Польман, Паров и Шлунг-
баум [1622] исследовали распределение темпера-
туры в живом организме при облучении ультра-
звуком. В ягодичную мышцу на различ-
ную глубину вводилась термоигла; эта область
в течение 20 сек. облучалась ультразвуком
с частотой 800 кгц при силе звука 4 вт/см2 на
площади диаметром 2 см\ после выключения
ультразвука через каждые последующие 10 сек.
измерялась температура тела.
Результаты серии таких измерений показаны
на фиг. 594. Можно видеть, что после облучения
в течение 20 сек. в теле устанавливается тепловое
равновесие, причем на глубинах 0,2—3 см тем-
пература повышается на 2,7—5,7° С. После
выключения ультразвука температура начинает
падать за счет теплопроводности тканей и крово-
обращения. Можно рассчитать, что 79—82%
всего тепла отводится кровью, а остальные
21—18%—за счет теплопроводности. В некото-
рых случаях при этих измерениях непосред-
ственно у кожи наблюдалось дальнейшее повы-
шение температуры после выключения ультра-
звука (штрих-пунктирная кривая на фиг. 594),
причем еще не ясно, чем это обусловлено—начи-
нающейся гиперемией или острым воспалитель-
ным процессом. Из фиг. 594 следует, что сила
звука уменьшается вдвое на глубине 25—30 мм\
это значение несколько меньше значения, ука-
занного выше для мертвых тканей.
Фиг. 594. Нагревание, вызываемое ультразвуком
в ткани живого организма на различной глубине.
Аналогичные измерения на мертвых и живых
тканях провел Хорват [914]. При этом обнару-
жилось следующее интересное явление: при
облучении отдельных тканей сильнее нагрева-
лась не та поверхность ткани, которая сопри-
касалась с головкой излучателя, а противопо-
ложная; это обстоятельство нужно иметь в ви-
ду при облучении различных органов человека.
Данные, приведенные на фиг. 594, относятся,
конечно, только к среднему повышению темпе-
ратуры. Даже в том случае, когда излучающий
кварц колеблется совершенно однородно, как
поршень, создаваемое им звуковое поле далеко
не однородно; за счет интерференционных явле-
ний в поле существует большое число макси-
мумов и минимумов интенсивности. Примером
может служить фиг. 202. Вблизи кварца макси-
мумов очень много и они выражены слабо;
с удалением же от кварца энергия концентри-
руется в центральном пучке. На практике влия-
ние неравномерного распределения энергии в по-
ле можно устранить, «поглаживая» облучаемую
часть тела ультразвуковой излучающей голов-
кой, так чтобы любая группа клеток облучае-
мой ткани одинаково часто находилась в макси-
мумах и минимумах ультразвукового поля.
Подробные сведения о явлениях, связанных
с нагреванием при ультразвуковой терапии,
и о дозировке силы звука можно найти в работе
Польмана [1619].
g 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
545
§ 12. БИОЛОГИЧЕСКОЕ И ЛЕЧЕБНОЕ ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАЗВУКА
Биологическому действию ультразвука по-
священо большое число исследований, о которых
в данной книге упоминается лишь вкратце* 1).
Выше уже рассматривались различные явле-
ния, связанные с облучением ультразвуком:
сильное диспергирующее действие, обезгажива-
ние и возникающая при этом кавитация, терми-
ческое и окислительное действие. Если учесть,
что в ультразвуковом поле частицы среды совер-
шают интенсивные колебательные движения
с большими ускорениями и что в облучаемой
жидкости на малых расстояниях, равных поло-
вине длины звуковой волны, возникают разности
давлений в несколько атмосфер, то легко себе
представить, что все эти явления могут как-то
воздействовать на находящиеся в облучаемой
жидкости мелкие животные и растительные орга-
низмы.
Некоторый биологический эффект может быть
получен и при относительно низких ультразву-
ковых частотах (например, 60 кгц), что видно
из работ Рассела и Валина [1772, 2109].
1.	Излучатели ультразвука, применяемые для
медицинских и биологических целей
Прежде чем говорить о различных биологи-
ческих и лечебных действиях ультразвука,
следует рассмотреть некоторые приборы и
аппаратуру, специально предназначенные для
этих целей.
Поскольку при использовании ультразвука
в медицинских целях необходимо иметь возмож-
ность воздействовать ультразвуковыми волнами
на любую часть тела, излучатель монтируется
в специальной процедурной головке. При облу-
чении головка через какую-нибудь промежу-
точную передающую среду (например, парафино-
вое масло или какую-нибудь мазь) приклады-
вается к подлежащей воздействию части тела.
Головка соединяется гибким кабелем с обычным
генератором высокой частоты.
г) Читателю, интересующемуся этими вопросами,
можно рекомендовать следующие книги: A. Dognon,
Е. Biancani, Н. Biancani, Ultrasons et bio-
logie, Paris, 1937, N. Marinese o, Proprietes piezo-
chimiques physiques et biophysiques des Ultrasons, t. II,
Paris, 1937, A. D о g n о n, Les ultrasons et leur appli-
cations, Paris, 1953, а также обзоры: Грабара [4739],
Лемана [4831], Бергмана [2218] и Шмитца [3995]. Обзор
работ (главным образом японских) в этой области дан
в статье К. Sasagawa, Collected papers, a tribute
to Professor Hideturumaru Isikawa in celebration of
his sixtieth birthday, Kyoto, 1938, p. 182.
35 л. Бергман
На^фиг. 107 была приведена фотография совре-
менной медицинской ультразвуковой установки
фирмы «Сименс-Райнигер Верке». На фотогра-
фии хорошо видна ультразвуковая головка
с расположенным на ее передней стороне квар-
цевым излучателем. На фиг. 595 показан более
мощный излучатель меди-
цинской ультразвуковой
установки той же фирмы.
Этот излучатель может да-
вать до 40 вт звуковой
мощности при частоте
800 кгц-, во избежание не-
желательного нагревания
алюминиевый корпус го-
ловки непрерывно охлаж-
дается проточной водой
[1491].
На фиг. 596 приведен
Фиг. 595. Ультра-
звуковая головка
фирмы «Сименс-Рай-
нигер Верке» (Эрлан-
ген).
чтобы обеспечивался
разрез ультразвуковой го-
ловки фирмы «Ультракуст».
Передней стенкой головки
является алюминиевая пла-
стина N, к которой изнутри
приклеен кварц Q. Задний
электрод D выполнен так,
необходимый воздушный зазор. Толщина перед-
ней алюминиевой пластины N равна половине
длины звуковой волны в алюминии; при этом
пластину и кварц можно рассматривать как свя-
занную систему (см. гл. II, § 5, п. 5). Боковые
м
Фиг. 596. Продольный разрез ультразвуковой голов-
ки фирмы «Ультракуст» (Румансфельден).
стенки головки образуют рубашку М, по которой
протекает охлаждающая вода. Внутри корпуса
расположена также катушка индуктивности S,
служащая для согласования кварца с генерато-
ром высокой частоты. Дальнейшие данные об
устройстве ультразвуковых генераторов для био-
логических и медицинских целей можно найти
в специальных работах [2263, 2388, 3080, 3081,
3696, 3942, 4188, 4254—4256, 4438, 5140].
Согласно Хорвату [912], при помощи водя-
ного столба высотой в несколько сантиметров
546
Глава VI. Различные применения ультразвука
достигается лучшая передача ультразвука, чем
при использовании парафинового масла или
мази. Практически это можно осуществить,
использовав специальный конический металли-
ческий тубус (фиг. 597), наполненный обезгажен-
ной водой. Тубус ставится на участок тела, подле-
жащий облучению. В этом случае головка снаб-
жается направляющим кольцом, позволяющим
перемещать ее по верхнему краю тубуса круго-
вым движением, сохраняя одинаковое расстоя-
ние от облучаемой поверхности. При этом обра-
Ф и г. 597. Тубусы с водой для
локального облучения ультра-
звуком.
зуется своего рода фокальная область и одно-
временно ограничивается озвучиваеый участок
кожи.
При облучении очень выпуклых поверхно-
стей тела можно поместить между ультразвуко-
вой головкой и кожей наполненный обезгажен-
ной (прокипяченной) водой резиновый мешок
(кондом), который хорошо ложится на выпуклые
поверхности тела. Однако мешок должен быть
достаточно большим, чтобы допускать движения
ультразвуковой головки. Контактным веществом
между мешком, головкой и кожей является масло.
Согласно Хорвату, такая передача ультра-
звука через воду дает возможность получить
в 6—8 ' раз большую глубину проникновения
звука в облучаемую ткань (измеряемую расстоя-
нием, на котором интенсивность падает до
половины первоначального значения), чем при
непосредственном прикладывании излучателя
(см. также Раудсцус [3838]).
Часто желательно сконцентрировать излу-
чаемую головкой звуковую энергию на неболь-
шой площади, например, для того чтобы облу-
чать полости тела и т. п. Это достигается при
помощи прикрепляемой к головке конической
насадки из легкого металла. Однако эта насадка
должна быть точно настроена на соответствую-
щую частоту звука, так как звуковые волны,
отражаемые передней поверхностью насадки,
существенно влияют на ее входной импеданц,
а следовательно, и на нагрузку кварца. К сожа-
лению, поперечные волны (см. гл. V, § 1, п. 3),
возникающие при отражении звука под острым
углом к поверхности конуса, приводят к потерям
энергии. Все же конус со стержневой насадкой
длиной 20 см позволяет получить концентрацию
энергии от 4 до 7,4 вт!см2 [943, 2300].
На фиг. 598 изображена такая насадка (D),
предназначенная для облучения ультразвуком
Фиг. 598. Различные насадки для медицинского
применения ультразвука.
А—зубоврачебная насадка, В —приставка су линзой,
С—коническая насадка, D—цилиндрическая стержне-
вая насадка.
полостей тела, и стержневая насадка (Л) для
воздействия ультразвуком на зубы. Обе насадки
снабжены защитными гильзами, чтобы умень-
шить боковое облучение. На фиг. 598 показана
также конусообразная насадка (С) для облуче-
ния ультразвуком небольших участков, на-
пример, углублений поверхности тела. При
облучении под водой для фокусировки звуковой
волны перед ультразвуковой головкой можно
поместить линзу из пластмассы (фиг. 598, В)
(см. гл. II, § 5, п. 5).
На фиг. 599 показан сконструированный для
медицинских целей магнитострикционный излу-
чатель (/=175 кгц), который для концентрации
звуковой энергии выполнен в виде вогнутого
зеркала (см. фиг. 37). В этой головке ультра-
звуковые волны передаются от вибратора к облу-
чаемому телу через воду и мембрану. Другие
типы ультразвуковых излучателей, предназна-
ченных для биологических и лечебных целей,
описаны в патентах [610, 1144, 1933, 1934].
Для изучения под микроскопом действия
ультразвука на микроорганизмы можно пользо-
12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
547
ваться различными приспособлениями. Можно
передавать звуковую энергию из масляной
ванны излучателя через соответствующим обра-
зом изогнутую стеклянную палочку непосред-
ственно в каплю жидкости с облучаемым объек-
том, расположенную в лунке предметного стекла.
Вытягивая конец передающей стеклянной па-
лочки в виде тонкого острия и пользуясь им
под микроскопом как микроманипулятором,
Шмитт [1874] воздействовал ультразвуком не-
посредственно на внутренние участки клетки.
К сожалению, при этом заметно мешают по-
перечные волны, возникающие в стеклянной
палочке наряду с продольными волнами.
Согласно Доньону и Бьянчани [18], на пред-
метный столик микроскопа можно непосредственно
Фиг. 599. Магнитострикционный излуча-
тель для медицинских целей, концентри-
рующий звуковую энергию в узкий пучок.
(/=175 кгц). Фирма «Атлас-Верке».
ный для микроскопических исследований, описан
в американском патенте [415].
Тиммерманс1) предложил изображенный в раз-
резе на фиг. 600 ультразвуковой конденсор для
микроскопических исследований. В наполнен-
Ф и г. 600. Ультразвуковой конденсор
для микроскопических исследований.
поместить излучающий кварц, на поверхность
которого наносится жидкость с изучаемыми орга-
низмами. В этом случае металлические электроды
кварцевой пластины должны иметь в центре
отверстия, через которые проходит свет, необ-
ходимый для освещения объектов. Недостаток
такой установки, отмеченный Менде [1342], за-
ключается в том, что изучаемый объект одновре-
менно подвергается воздействию высокочастот-
ного электрического поля и может быть повре-
жден теплом, образующимся благодаря диэлек-
трическим потерям.
Если пользоваться микроскопом, производя
наблюдения в отраженном свете, то можно по-
мещать изучаемый препарат в маленький сте-
клянный сосуд с очень тонким приклеенным
дном. Такой сосуд при помощи масляной пленки
акустически соединяется с рабочей поверхно-
стью какой-нибудь из описанных выше медицин-
ских ультразвуковых головок. Магнитострик-
ционный излучатель, специально предназначен-
ном обезгаженной водой металлическом Цилин-
дре А под углом 45° расположено вогнутое зерка-
ло Я, изготовленное из часового стекла, которое
отражает излучаемые ультразвуковым вибрато-
ром G волны вверх и концентрирует их в точке Вг.
Снизу через стеклянное окошко F проходит
свет, служащий для освещения микроскопиче-
ского препарата М. При помощи параболиче-
ского зеркала Р пучок света концентрируется
непосредственно над плоскостью препарата в фо-
кусе В2. Образующиеся пузырьки газа могут
быть удалены через боковой штуцер S.
Аналогичная установка, в которой вода заме-
нена стеклянным цилиндром и отражение звуко-
вой волны происходит на слое воздуха, описана
в патенте фирмы «Ультракуст Геретебау» [4306].
Сведения о практическом применении таких,
допускающих дальнейшее усовершенствование
i) DRP-Anmeldung (1941): Ultraschallkondensor-
Einrichtung ftir Mikroskopie.
35*
548
Г лава VI. Различные применения ультразвука
устройств пока отсутствуют. Предложения отно-
сительно облучения ультразвуком микроскопи-
ческих объектов во время наблюдения сделали
также Леви [3426] и Пейп [3718].
При изучении биологического действия уль-
тразвука очень важным вопросом, на который,
к сожалению, во многих работах не обращается
вовсе или обращается мало внимания, является
правильное указание использованной интенсив-
ности звука и, в особенности, воспроизводимости
Фиг. 601. Кювета для биоло-
гических опытов с ультразву-
ком.
условий облучения. Если исследования не ведутся
непосредственно под микроскопом, то изучае-
мый объект облучают обычно в пробирке, колбе
или в какой-либо кювете. Сосуд погружают
в масляную ванну ультразвукового излучателя.
Ясно, что интенсивность ультразвука в сосуде
при одинаковом возбуждении кварца зависит
от того, как глубоко и в каком положении
сосуд погружен в масляную ванну, от толщины
дна сосуда и от акустических сопротивлений
материала сосуда и наполняющей его жидкости.
Даже если бы было возможно точно рассчитать
величину звуковой энергии, проникающей в
сосуд, то интенсивность звука, непосредственно
воздействующего на препарат, будет агависеть
еще и от того, какова интенсивность волн,
отраженных от поверхности жидкости и от
стенок сосуда и снова воздействующих на пре-
парат.
Поэтому Джакомини [705, 2881, 2884] пред-
лагает для биологических целей кювету (фиг.
601), стенки которой, служащие для входа и вы-
хода звуковых волн, выполнены в виде полу-
волновых слюдяных или ацетилцеллюлозных
пластинок. В соответствии с измерениями Леви
и Филиппа (см. гл. V, § 1, п. 2) в качестве
материала для кюветы может быть использован
также каучук. Если через такую кювету про-
пускать в продольном направлении параллель-
ный звуковой пучок, то можно практически
избежать отражения звука. При этом можно
сделать видимым путь звуковых лучей при по-
мощи теневого метода, описанного в гл. III,
§ 4, п. 1.
2.	Действие ультразвука на организмы
малых и средних размеров
Ланжевен и позже Вуд и Лумис [2174] пока-
зали в своих работах по ультразвуку, что нахо-
дящиеся в ультразвуковом поле небольшие
животные—рыбы, лягушки, головастики и т. д.—
парализуются или погибают. Доньон и Бьянча-
ни [18], а также Френцель, Хинсберг и Шультес
[649] изучили это явление более детально;
последние три автора нашли, что у животных,
подвергаемых действию ультразвука, сразу
после начала облучения наблюдается силь-
ное беспокойство, выражающееся в резких
рывках, за которыми часто уже через 1 мин.
следует состояние полной неподвижности. Рыбы
при этом обычно лежат на боку. Жаберное дыха-
ние ослабляется и становится еле заметным.
Это состояние снова сменяется приступами бес-
покойства с учащенным бурным дыханием и
явлениями резкого удушья. Одновременно на-
блюдается значительное учащение сердечной
деятельности. Однако чаще всего у животных
наблюдаются состояния, сходные с наркотиче-
ским; прикосновение к животным не вызывает
с их стороны никакой реакции. Если в это время
прекратить облучение, часть животных еще
может оправиться; если же облучение продол-
жается, то животные гибнут.
У лягушек после кратковременного облуче-
ния наблюдается состояние паралича, особенно
задних конечностей, напоминающее паралич,
вызываемый кураре (см. также новые опыты
Фрая, Вулффа и Тукера [2842, 2844]).
При очень большой интенсивности облучения
у рыб в разных участках тела возникают неболь-
шие кровотечения, особенно на плавниках и
у ротового отверстия. Обычно обнаруживаются
и другие повреждения плавников, а именно
разрывы тонкой кожи между лучами. На жабрах
часто наблюдаются повреждения поверхностных
участков с небольшими кровотечениями и набу-
§ 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
549
ханием покровного эпителия, хотя капиллярная
система плавников не повреждается сколько-
нибудь значительно. Однако, согласно Френце-
лю, Хинсбергу и Шультесу, все эти повреждения
не могут объяснить поведения животных и их
гибели в звуковом поле. Не обнаружены также
кровоизлияния или какие-либо повреждения
центральной нервной системы. Так как нет
основания говорить и о действии сильного на-
гревания, то указанные выше авторы считают,
что непосредственная причина смерти заключает-
ся в воздействии на нервную систему, не сопро-
вождающемся заметными морфологическими
изменениями. В пользу этого предположения
говорят выполненные на.дафниях микроскопи-
ческие наблюдения Доньона и Бьянчани [18],
согласно которым при облучении парализуются
сначала конечности, затем жабры, глаза и,
наконец, останавливается сердце.
Обнаруженные Доньоном и Бьянчани [18]
при большой интенсивности звукового воздейст-
вия разрывы мышечной ткани у более крупных
животных, вероятно, являются результатом
рефлекторных явлений и обусловлены стягива-
нием волокон, что, в свою очередь, вызвано
раздражением кожи. В пользу этого предполо-
жения говорят данные о том, что подобные
разрывы ткани не наблюдаются в тех случаях,
когда двигательные нервы искусственно парали-
зованы, например при помощи кураре. Ана-
логичные исследования выполнены также Чам-
берсом и Харви [432] и Делоренци [499, 500]
(см. также Бретшнайдер [2547]).
Новые исследования живых мышечных во-
локон, подвергнутых ультразвуковым и тепло-
вым воздействиям, выполненные при помощи
киносъемки (Шмитц и Гесслер [5001]), показали,
что повреждения отдельных мышечных волокон,
аналогичные вызываемым ультразвуком, могут
быть также получены при локальной диатермии.
Кроме того, некоторые повреждения, такие, как
внезапный разрыв мышечного волокна или обра-
зование в нем отверстий, могут быть вызваны
своего рода псевдокавитацией (см. § 7 настоя-
щей главы).
Вольф [2166] с целью обоснования количест-
венной дозировки ультразвука определял ле-
тальную дозу для небольших водных животных
при облучении ультразвуком с частотой 800 кгц.
Для каждого вида объектов была получена
особая кривая смертности, что указывает на
различные механизмы воздействия звуковых волн.
Если интенсивность облучения становится ниже
некоторой определенной величины, животные не
гибнут даже при очень длительном воздействии
ультразвука; таким образом, здесь не применим
закон
Интенсивность х Время = const.
Исследование зависимости летальных доз от
частоты провел Цейльхофер [4519] (см. также
Смолярский [4120]).
Исследования Каназава и Шиногава [1014],
выполненные на мелких рыбах, показали, что
действие малых доз ультразвукового облучения
ускоряет и стимулирует жизненные процессы.
Согласно Вирсинскому и Чайлду [2140], дейст-
вие ультразвука на дафний, циклопов и рыб
вызывает сначала явления возбуждения, а за-
тем—явления торможения.
О действии ультразвука на сердце холодно-
кровных животных сообщает Харви [802], а
также Фёрстер и Хольсте [620]. Наряду с умень-
шением амплитуды сердечных сокращений и их
учащением отмечается также изменение токов
действия. Одни только тепловые воздействия
такого эффекта не вызывают. Дёнхардт и Преш
[2699], а также Кейдель [3244] твердо устано-
вили изменение электрокардиограммы морской
свинки и лягушки при облучении сердца звуко-
выми волнами (см. также [2896, 3283, 4620]).
Локализованные повреждения центральной
нервной системы при применении концентриро-
ванных ультразвуковых волн получены у раз-
личных животных Линном и сотрудниками
[1258—1261].
Описанные до сих пор действия ультразвука
наблюдались при облучении животных в жидкой
среде. Аллен, Фрингс и Рудник [100], а также
Элдредж и Паррак [2733] показали, что звук,
распространяющийся в воздухе, также способен
оказать повреждающее, а иногда даже смертель-
ное действие на небольших животных. В поле
ультразвуковой сирены при частоте 20 кгц и
силе звука 1—3 вт/см2 в течение короткого
времени погибают мелкие животные—мыши,
различные насекомые и т. д.; смерть при этом
вызывается сильным повышением температуры
тела [2825].
3.	Действие ультразвука на микроорганизмы
и отдельные животные и растительные клетки
Действие ультразвука на простейших (инфу-
зории, моллюски и т. д.) было предметом разно-
сторонних исследований [18, 49, 271, 430, 464,
902, 1005, 1494, 1878, 2072, 2140, 2185, 2327,
2786, 3443, 4332, 4454, 4479, 4522]. Шмитт и
Улемайер [1878] впервые указали на то, что
кавитация в среде является основной причиной
разрушающего действия ультразвука на эти
550
Глава VI. Различные применения ультразвука
организмы. Если образование пузырьков подав-
лялось путем повышения внешнего давления, то
разрушающее действие на простейших уменьша-
лось. Аналогичные результаты получил также
Джонсон [1005]. Почти мгновенный разрыв объ-
ектов в поле ультразвука вызывался заключен-
ными внутри этих организмов пузырьками воз-
духа или находящегося в растительных клетках
углекислого газа. Это показывает, что возни-
кающие при кавитации большие разности давле-
ний приводят к разрыву клеточных оболочек
и целых маленьких организмов. На фиг. 602
показаны этапы разрушения туфельки под дей-
ствием ультразвука (увеличение в 300 раз). Весь
процесс происходит за малую долю секунды
(см. также работы Конте и Делоренци [464, 465]).
Многократно изучалось действие ультразву-
ка на различные виды грибов. Уже в 1931 г.
Беквид и Олсон [219] убивали дрожжевые грибы
при помощи ультразвука. Эти опыты были
затем с положительными результатами повто-
рены Беквидом и Вивером [220], Эйлером и
Скарцинским [578, 4700], Шпехтом и Рюссом
Ф и г, 602. Этапы разрушения туфельки под дей-
ствием ультразвука (хЗОО).
[4150], а также Фёрстером и Хольсте [620].
Касахара с сотрудниками [3206] подвергали
действию ультразвука гифомицеты; Шумахер
[4039] облучал споры плесневых грибов (Odeum
lupoli) и установил, что повреждение спор наблю-
дается в большей степени при низких, чем при
высоких температурах, что указывает на специ-
фическое действие ультразвука. Аналогичные
данные получил Кайбара 13171] для плесневых
грибов, а также Амбр [2962] и Лембке [3415]
при облучении ультразвуком культур дрожже-
вых грибов (Saccharomyces).
Хейман [4750] с успехом применил ультра-
звук в области фитопатологии. На семенах сахар-
ной свеклы, зараженных естественным путем
Phoma betae, Cercospora beticola, Altemaria sp.
или Fusarium sp., удалось гораздо лучше уни-
чтожить эти грибы и бактерии путем кратковре-
менного облучения ультразвуком в воде, чем
это удавалось до сих пор при помощи протравли-
вания. Облучение семян ультразвуком во время
протравливания значительно усиливает действие
фунгицидного или бактерицидного вещества (фиг.
603). Причина, повидимому, заключается в том,
а"
Фиг. 603. Прорастание необлученных (а) и об-
лученных (б) семян.
На необлученном образце видно значительное образова-
ние плесени.
что звуковые колебания увеличивают скорость
диффузии воды и растворенных в ней веществ
через оболочки растительных клеток, чем дости-
гается более быстрое действие на грибы и бакте-
рии.
Соте, Левавассер и Вийэ [3957] подробно изу-
чали действие ультразвука на яйца, личинки
и куколки комаров (Culicidae). Разрушающее
действие звуковых волн зависит не только от
силы звука и продолжительности облучения, но
и от стадии развития организма; чем меньше
возраст личинки, тем она чувствительнее к
облучению; яйца, как правило, сразу же раз-
рушаются. Повидимому, играет роль и вид
животного. Aedes mariae устойчивее, чем Ano-
pheles maculipennis nCulexpipiens. Ниже опреде-
ленной пороговой силы звука разрушающее
действие отсутствует и наблюдается, наоборот,
ускорение развития личинок, что чрезвычайно
интересно с точки зрения биологии. Брайсон
[379] и Яги [4472] сообщают о том, что паразиты
тутового шелкопряда могут быть убиты при
помощи ультразвука.
Маццола [1334] наблюдал при непродолжи-
тельном облучении инфузории Colpidium увели-
чение скорости деления; только при больших
интенсивностях звука наблюдалось торможение
процессов деления и, наконец, смерть животных.
Херш, Каррер и Лумис [839] уже в 1930 г.
вызвали мутации у Drosophila melanogaster при
облучении ее ультразвуком с частотой 285 кгц.
Уоллес, Башнелл и Ньюкамер [2110, 2583,
3639] подвергали действию ультразвука (f=
400 кгц) только что закончивших развитие
§ 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
551
мушек Drosophila melanogaster и также устано-
вили наличие мутаций и изменения в хромосо-
мах; некоторые из этих мутаций были леталь-
ными.
Фритц-Ниггли и Бони [2827, 2828, 4719]
наблюдали различную устойчивость отдельных
стадий развития (яйцо, куколка, личинка)
Drosophila melanogaster при облучении ультра-
звуком с частотой 800 кгц. Основное изменение,
наблюдавшееся после облучения ультразвуком
личинок и ранних куколок, так же как и при
воздействии рентгеновских лучей, выражалось
в значительном разрушении абдоминальной ги-
подермы. Те же результаты получили Линде-
ман [4842] и Лотмар [4848].
Харви и Лумис [809] показали при помощи
микрокиносъемки, что неоплодотворенные яйца
морского ежа Arbacia уже при слабом облучении
разрушались благодаря разрыву оболочки. Дей-
ствие ультразвука на яйца морских ежей и
морских звезд исследовал также Шмитт [1874],
который передавал колебания непосредственно
объекту при помощи стеклянной палочки.
Аше [2341] при облучении яиц лягушки
наблюдал как нарушение развития, так и сти-
муляцию роста. Дальнейшие работы в этом
направлении провели Бьедл [2437, 2438] и
многие японские исследователи [2297, 3097,
3195, 3216, 3174, 4089, 4214, 4473, 4481].
Далее имеется ряд работ японских авторов
[2849, 3215, 3230, 3620], а также Шолтиссека
[5005, 5006], изучавших влияние ультразвука
на сперматозоиды, в особенности на их подвиж-
ность. При этом была поставлена задача—уста-
новить, нельзя ли при помощи ультразвука
убить менее жизнеспособные сперматозоиды, не
повредив при этом остальные [5006], а также
выяснить, изменится ли соотношение полов у
потомства при осеменении спермой, подвергну-
той облучению ультразвуком [5005]. В то время
как первую задачу удалось осуществить, вторая
осталась пока нерешенной.
Во многих работах [18, 272, 803, 809, 1024,
1483, 2020, 2173, 2174, 2328, 2400, 2700—2705,
3250, 3386,3406,3435,3580,3619, 3703, 3926,4017,
4435,4500,4501,4506] изучалось действие ультра-
звука на красные кровяные тельца (эритроциты).
Харви и Лумис, наблюдая эритроциты во время
облучения под микроскопом, установили, что
они теряли свою первоначальную форму и растя-
гивались; при этом происходило их обесцвечи-
вание (в результате гемолиза); при дальнейшем
облучении они окончательно разрывались и
распадались на множество отдельных маленьких
шариков.
Существенное значение для разрушающего
действия ультразвука на клетки крови наряду
с явлениями кавитации имеет, повидимому,
присутствие в крови пузырьков воздуха. В пол-
ностью обезгаженной взвеси эритроцитов ге-
молиз совершенно не происходит или происхо-
дит лишь в незначительной степени. Кроме того,
некоторую роль играет концентрация этой взве-
си; если она превышает известную величину,
гемолиза не наблюдается [2020, 2700—2704,
Фиг. 604. Скопление эритроцитов в мезентери-
альных сосудах лягушки при действии ультра-
звука (по Шмитцу [3995]).
3386]. Если создать в узкой трубке стоячие
звуковые волны, то эритроциты собираются в
пучностях и остаются неповрежденными. Разру-
шение эритроцитов происходит лишь в том
случае, если их переместить из пучностей при
помощи тока жидкости [271—274]. Аналогичные
явления наблюдали также Харви и Лумис у
жгутиковых (например, у Euglena gracilis}. При-
мером может служить изображенное на фиг. 604
скопление эритроцитов в мезентериальных со-
судах лягушки1).
Доньон и Симоно [2700—2704] попытались
выяснить, почему при определенной концентра-
ции эритроцитов (выше чем 1/50) не происходит
повреждения их ультразвуком. Повидимому,
основной причиной является здесь отсутствие
кавитации: с увеличением концентрации частиц
порог кавитации возрастает. Не исключено, что
часть звуковой энергии затрачивается на нагре-
вание частиц и кавитация не возникает вслед-
ствие уменьшения энергии волны.
х) Такие скопления эритроцитов можно наблюдать
не только в извлеченном из организма мезентерии, но
и на живом животном, например в плавательной пере-
понке или языке лягушки, как это показали Гофман
и Шмитц [3036] при помощи киносъемки.
552
Глава VI. Различные применения ультразвука
Зависимость вызванного ультразвуком гемо-
лиза от частоты исследовалась Ангерером, Бар-
том, Бюттнером и Винклером [2328, 2329,4435],
Леманом [3386], Доньоном и Симоно [2704],
а в последнее время Аккерманом [2277]. В то
время как названные сначала исследователи наш-
ли максимум гемолиза в области 100 кгц, очень
точные исследования Аккермана показали, что
область максимального действия лежит между
300 и 600 кгц и что оно должно объясняться
эффектом резонанса клеток.
Опыты Лемана [3386] и в последнее время
Руста и Фейндта [3926] показали, что главную
причину вызванного ультразвуком гемолиза
нужно искать в резонансных колебаниях малень-
ких пузырьков газа. При возникающих в этом
случае высоких переменных давлениях эритро-
циты разрушаются. Все процессы, уменьшающие
образование газа в растворе, как, например,
увеличение концентрации эритроцитов и вязко-
сти жидкости, в которой образуется суспензия,
уменьшают гемолиз. Так как резонансные коле-
бания газовых пузырьков происходят только в
стоячей волне, то при наличии только бегущих
волн или при импульсном действии ультразвука
гемолиза не наблюдается совсем [3926]. Тот
факт, что вызванный ультразвуком гемолиз не
связан с осмотическими явлениями, следует из
опытов Лихти и Виллбрандта [417], а также из
сделанных при помощи электронного микроскопа
снимков Юнга [4785], который смог показать,
что оболочка разрушенных ультразвуком эри-
троцитов имеет многочисленные отверстия.
Штулфаут и Вуттге [4197], а также Леман,
Беккер и Отто [3406] подробно исследовали
изменения эозинофилов в ультразвуковом поле.
При больших интенсивностях облучения насту-
пают круговые движения гранул в отдельных
участках протоплазмы, причем гранулы иногда
выбрасываются из клетки. Однако эти наиболее
заметные механические эффекты не следует рас-
сматривать как основное действие ультразвука
на функции клетки. Изменение этих функций,
в первую очередь, обусловлено тепловым дей-
ствием ультразвука. В пользу такого взгляда
говорит сделанное уже Доньоном и Бьянчани [18]
наблюдение, что после вызванных ультразвуком
механических нарушений лейкоциты могут вос-
становиться, если не произошло их более суще-
ственного повреждения.
Харви и Лумис [805, 806] исследовали также
влияние ультразвука на растительные клетки,
например на клетку элодеи (водяной чумы). При
не слишком большой силе звука внутри клетки
наблюдается бурное движение и ее содержимое
полностью перемешивается. После окончания
облучения структура клетки восстанавливается.
При большей силе звука протоплазма отходит от
стенок клетки, скапливается в других местах
и, наконец, происходит разрушение стенок кле-
ток. На фиг. 605 видно, что в клетках водоросли
Nitella под действием ультразвука содержащая
хлорофилл протоплазма отходит от мертвой,
состоящей из целлюлозы, оболочки.
Херцик, Хрдличка и Шприндрих [829) дей-
ствовали ультразвуком с частотой 3500 кгц на
эпидермис лука, причем объект в капле жидкости
Фиг. 605. Разрыв протоплазмы водоросли Nitella
под действием ультразвука.
а—до облучения, б—после облучения.
помещался непосредственно на колеблющийся
кварц. Сразу же после начала облучения в ядре
клетки происходят цитологические изменения;
оно гиалинизируется, ядрышки становятся более
заметными. Спустя некоторое время, ядро клет-
ки разрывается и остатки его сморщиваются.
Движение протоплазмы ускоряется и в ней
увеличивается число хорошо различимых гра-
нул.
В последнее время Кюстер [3340 а] изучал
действие ультразвука (/=1 мггц) на различные
живые растительные клетки и отметил вакуоли-
зацию, разрыв, расслоение и капельный распад,
протоплазмы, перемещение пластид и другие
эффекты.
Шмитт и Улемайер [1878] нашли, что при
облучении клеток спирогиры увеличивается ее
проницаемость для ионов щелочных металлов.
Ямаха и Уэда [2187] при облучении клеток
кончика корешка фасоли (Vicia Faba) обнару-
жили разнообразные нарушения строения клетки
и течения митоза, например образование ва-
куолей, сморщивание плазмы, расщепление кле-
£ 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
553
точной оболочки, склеивание, фрагментацию
и набухание хромосом. Аналогичные опыты
поставил Селман [5017] на кончиках корешка
лука, куриных зародышах и пыльце традескан-
ции.
Недавно Уоллес, Башнелл и Ньюкамер [2110,
4362, 4363] подвергли облучению ультразвуком
с частотой 400 кгц корешки репчатого лука
{Allium сера) и нарцисса, а также ростки под-
солнечника {Helianthus)\ на всех стадиях деле-
ния ядра были отмечены изменения хромосом,
выражавшиеся в разрывах, перетяжках, сли-
паниях и других нарушениях структуры. Покоя-
щиеся ядра также часто обнаруживали слабые
явления распада; в некоторых клетках ядерные
оболочки разрывались. Если производилось об-
лучение точки роста побегов подсолнечника,
то при образовании семян обнаруживались
фенотипические изменения; так, наблюдался
чрезмерный рост (гипертрофия), утолщение и
сморщивание листьев, т. е. изменения, напоми-
нающие эффект, вызываемый воздействием колхи-
цина. Яги [2185], Херш, Каррер и Лумис [839],
а также Вирсинский [2139] ставили опыты по
вызыванию мутаций или изменению роста расте-
ний при помощи ультразвука.
Еще большее число исследований было по-
священо облучению ультразвуком семян с целью
воздействия на их прорастание и последующий
рост растений; подробный обзор этих работ
можно найти у Гессе [4754]. Уже в 1936 г.
Истомина и Островский [962] нашли, что после
облучения ультразвуком (/=400 кгц) семян
картофеля вес клубней увеличился на 25—45%,
а вес листьев уменьшился на 33% по сравнению
с весом листьев необлученных растений. У го-
роха, семена которого облучали в течение
1—5 мин., было отмечено увеличение веса побе-
гов и стручков. В обоих случаях вызванная
ультразвуком стимуляция развития сохранялась
до начала цветения.
Давыдов [489] сообщает об увеличении на
50% веса корней сахарной свеклы при облучении
семян этого растения. Семена подвергали
воздействию ультразвука с частотой 425 кгц
как в ненабухшем, так и в набухшем состоянии.
Если предварительно набухшие семена облу-
чали в течение 2 — 4 мин., высушивали
и снова высевали только через 55 дней, то
также обнаруживалось увеличение веса свеклы
на 22—45%. К сожалению, оценка этих ре-
зультатов затрудняется тем, что ни Истомина
и Островский, ни Давыдов не приводят точных
данных о ходе прорастания и числе подвергну-
тых облучению семян. Штокебрандт [5045] не-
давно повторил опыты Давыдова на сахар-
ной свекле в большем масштабе и не обна-
ружил какого-либо положительного влияния
ультразвука на прорастание семян и рост
растений.
Лоза [3447], повторивший эти опыты на
рисе, горохе, сое и редисе, также не нашел
никакой стимуляции прорастания. К таким же
отрицательным результатам при облучении ульт-
развуком семян и ростков редиса пришел и Берси
[4599]. Наоборот, Берентс [2450] сообщает об
ускорении прорастания семян гороха при облу-
чении ультразвуком с частотой 800 кгц\ однако
через 170 час. рост облученных семян приоста-
навливался и они погибали. Хаскелл и Селман
[2971] не могли обнаружить ускорения про-
растания или развития при облучении кукурузы
ультразвуком с частотой 1 мггц. Швабе и Торнли
[4044], правда, получили после воздействия на
ненабухшие семена озимой ржи ультразвуком
с частотой 1 мггц (7=27—48 вт/см2) ускорение
прорастания, но не обнаружили никакого влия-
ния на рост (см. также [2971]). Томберг [4280]
после облучения кресса ультразвуком с часто-
той 800 кгц (7=0,4 вт/см2) не нашел ни повы-
шения способности семян к прорастанию, ни
изменения времени прорастания. Наоборот,
при повышении энергии облучения (7=2 вт/см2)
обе эти величины уменьшались.
Брюнер и Риндфлейш [377] также исследо-
вали влияние ультразвука на прорастание и
рост гороха. При времени облучения 15 мин.
было найдено соразмерное уменьшение длины
ростков и корешков до 20% по отношению
к необлученным, что указывает на наличие
повреждения. Интересно, что при 20-минутном
облучении уменьшение роста прекращается
и наблюдается увеличение его на 15%; при еще
более длительном облучении стимуляция роста
быстро прекращается. Способность к прораста-
нию по сравнению с контрольными семенами
лишь незначительно изменяется при облучении
в течение не более 20—25 мин.; при более дли-
тельном воздействии ультразвука эта способность
быстро падает.
Алл ар и Отс [4577] подвергали облучению
семена салата, томатов, моркови, лука и шпи-
ната ультразвуком с частотой 1 мггц в течение
15 мин. при различных мощностях до 180 вт
и установили, что особенно у первых трех наз-
ванных видов растений при малой интенсив-
ности облучения наблюдается повышение ско-
рости прорастания. При большой интенсив-
ности облучения, наоборот, наблюдается сниже-
ние способности к прорастанию.
554
Глава VI. Различные применения ультразвука
Опыты Рубана и Долгополова [3904а] пока-
зали, что у облученных в воде семян пшеницы,
овса и конопли наблюдается небольшое уско-
рение прорастания; авторы связывают это с уве-
личением способности к набуханию, усиленным
пропитыванием семян водой, а также с акти-
вацией ферментов. Повидимому, облученные се-
мена дают и более высокий урожай.
Бахнер [2369] нашел у облученного гороха
снижение способности к прорастанию, но не
мог отметить какого-либо изменения роста. Глау-
зер [2894], который облучал ультразвуком с
частотой 800 кгц (7=0,5—3 вт/см2) набухшие
и ненабухшие семена гороха, нашел при средних
.дозах усиление роста в длину прорастающих
корешков; при больших дозах, однако, наблюда-
лось снижение роста.
Влияние тепловых эффектов при различной
частоте ультразвука исследовал на проростках
гороха Либл [3429]. Шмидт-Римплер [3992] на-
шел максимальное увеличение роста проростков
гороха при облучении ультразвуком с частотой
175 кгц и задержку роста при более высоких
частотах. Мартинек [1305] при облучении семян
проса ультразвуком с частотой 3,3 мггц (J=
= 4,5 вт/см2) не нашел никакого влияния на
рост.
Выполненная недавно в Марсельском инсти-
туте научно-технических и морских исследова-
ний работа по изучению действия ультразвука
на всхожесть риса, сои, гороха и редиса в про-
тивоположность упомянутым выше исследова-
ниям не показала какого-либо специфического
влияния ультразвука ни на всхожесть, ни на
рост этих растений.
Сузуки [2026, 4200, 4201] обнаружил после
•облучения ультразвуком ускоренный рост про-
ростков риса. Тоже самое, а также ускорение
цветения нашел Сасагава [1795, 3950]. Те же
результаты получили Игучи [3098], облучав-
ший на частоте 450 кгц эпомею (из семейства
1колокольчиковых), и Катсута [3231], изучав-
ший влияние ультразвука на ковыль.
Если рассмотреть все изложенные данные
о действии ультразвука на семена, то оказы-
вается затруднительным составить сколько-ни-
'будь ясное представление о получаемом эффекте.
Частично данные противоречивы, частично не
позволяют говорить о различиях по сравнению
с необлученными семенами. Недавно Гессе [4754]
попытался путем опытов на большом материале
ответить на следующие два вопроса:
1. Возможно ли путем облучения семян
ультразвуком получить изменение скорости про-
растания и способности к прорастанию?
2. Обнаруживается ли у растений, получен-
ных из облученных семян, последействие в смы-
сле стимуляции или торможения роста?
Для опытов с прорастанием были взяты
семена лука, для опытов по изучению роста—
семена редиса и озимой ржи. Облучение произ-
водилось при частоте 1 мггц и максимальной
мощности 4 вт/см2. Были получены следующие
результаты:
а)	при достаточно большой интенсивности
и длительном облучении способность к про-
растанию падает;
б)	при применении меньших доз ультразвука
могут быть получены слабые повреждения, ко-
торые выражаются в замедлении прорастания
у семян лука, в меньшей скорости увеличения
веса у редиса и в замедлении роста в длину
у злаков;
в)	при малых дозах облучения семян может
быть получено увеличение скорости прораста-
ния.
Впрочем, не исключена возможность, что
это увеличение скорости прорастания и сопро-
вождающее его повышение урожайности расте-
ний, полученных из облученных семян, вызвано
гибелью грибов или бактерий, находящихся
на этих семенах, о чем говорилось в начале
этого пункта.
4.	Действие ультразвука на бактерии
и вирусы
Уже в 1928 г. Харви и Лумис [806, 808]
установили, что светящиеся бактерии разру-
шаются под действием ультразвука. Вильямс
и Гейнс 12155] двумя годами позже нашли для
облученных бактерий группы кишечной палочки
уменьшение числа микробов. В последующие
годы было опубликовано большое число работ
о влиянии ультразвуковых волн на бактерии
и вирусы. При этом выяснилось, что резуль-
таты могут быть очень разнообразными: с од-
ной стороны,, наблюдались повышенная агглю-
тинация, потеря вирулентности или полная
гибель бактерий, с другой стороны, отмечался
и обратный эффект—увеличение числа жизне-
способных особей. Последнее особенно часто
имеет место после кратковременного облучения
и может, согласно Беквиду и Виверу [220],
а также Яваи и Накахара [2188], объясняться
тем, что при кратковременном облучении прежде
всего происходит механическое разделение скоп-
лений бактериальных клеток, благодаря чему
каждая отдельная клетка дает начало новой
колонии. Фухтбауер и Тейсман [2848] также
g 12, Биологическое и лечебное действие ультразвука
555
нашли при облучении сарцин и стрептококков
увеличение образования колоний, что объяс-
няется распадом пакетов бактерий на отдельные
жизнеспособные кокки и разрывом цепей стреп-
тококков. К тем же результатам при облучении
стафилококков пришел также и Хомпеш [3045,
3046] (см. патент Шропшайра [4093]).
Акияма [91] установил, что тифозные па-
лочки полностью убиваются ультразвуком с ча-
стотой 4,6 мггц, в то время как стафилококки
и стрептококки повреждаются при этом лишь ча-
стично. Янь и Лю Чжу-ци [2191] при облучении
различных видов бактерий нашли, что при гибели
бактерий одновременно происходит их раство-
рение, т. е. разрушение морфологических
структур, так что после действия ультразвука
не только уменьшается число колоний в данной
культуре, но подсчет числа особей обнаружи-
вает уменьшение морфологически сохранив-
шихся форм бактерий. Виолле [2100] подвергал
действию ультразвука с частотой 960 кгц бацил-
лы коклюша в водном и физиологическом раство-
рах и обнаружил значительное разрушающее
действие ультразвука на эти микроорганизмы
(см. также [553, 1029, 2456, 2806, 4240]).
Френч [2818] облучал ультразвуком с часто-
той 15 и 21 кгц фотосинтезирующие бактерии,
которые лопались и теряли свои фотосинте-
тические свойства. Экстракт из разрушенных
бактерий мог, однако, быть использован как
фотокатализатор для окисления аскорбиновой
кислоты при освещении видимым и инфракрас-
ным светом.
Большое число работ, посвященных влиянию
ультразвука на бактерии и^ирусы, проведено
японскими авторами (см. табл. 115). Однако мы
зашли бы слишком далек/ если бы останавли-
вались на каждой работе в отдельности, тем
более что во многих случаях результаты про-
тиворечивы. Это может быть связано с разли*
чием использованных частот, примененных
интенсивностей ультразвука и длительности
воздействия.
Руйе, Грабар и Прюдом [1756] сообщают,
что при облучении ультразвуком с частотой
*960 кгц бактерии размером 20—75 шр- разру-
шаются значительно быстрее и полнее, чем
бактерии, имеющие размеры 8—12 шр.. Это
совпадает с результатами исследования Берда
и Гантвурта 1200], которые нашли, что палочко-
образные бактерии легче убиваются ультразву-
ком, чем круглые (кокки).
Согласно данным Штумпфа, Грина и Смита
12020], разрушающее действие ультразвуковых
®олн зависит от концентрации бактериальной
взвеси. В слишком густой и, следовательно,
очень вязкой взвеси не наблюдается разрушения
бактерий, а можно отметить только нагревание.
Лапорт и Луазлёр [1187] показали на бациллах
туберкулеза, что различные штаммы одного
и того же вида бактерий могут совершенно раз-
лично относиться к облучению ультразвуком.
Результаты этих опытов дополняют данные
Вельтмана и Вебера [4333, 4334], полученные
при помощи электронного микроскопа.
Повидимому, твердо установлено, что дез-
активирующее действие звуковых волн про-
является только в жидкостях, содержащих воз-
дух или другой газ; отсутствие кавитации обычно
ведет к отрицательным результатам. Подробные
исследования в этом направлении провели Руйе
и Грабар [732, 1755]. Вельтман и Вебер 14333,
4334], Кюстер и Тейсман [3341], а также Амбр
{2962] придерживаются того взгляда, что в
ультразвуковом поле происходит преимуществен-
но механическое разрушение бактерий. Тейсман
и Валлхойзер [4253], так же как Хауссман, Келер
и Кох [2979,2980], сделали при помощи электрон-
ного микроскопа прекрасные снимки облучен-
ных ультразвуком и поврежденных нагреванием
бактерий дифтерита. Только у облученных бак-
терий можно было заметить повреждение или
разрушение клеточной оболочки и плазмолиз.
На основании этих данных нужно считать, что
действие ультразвука на бактерии является
главным образом механическим, а нагревание
имеет лишь второстепенное значение (см. также
Мартишниг [3492, 4862]).
Хортон [4767] считает, что так как на поверх-
ности бактерий происходит кавитация, то силы
сцепления между бактериальной клеткой и окру-
жающей жидкостью слабее, чем межмолекуляр-
ные силы в самой жидкости. Если увеличить
силы сцепления между бактериальной клеткой
и жидкостью при помощи поверхностно-актив-
ных веществ (например, лейцин, глицин, пептон
и т. д.), то разрушающее действие ультразвука
уменьшится. Если уменьшить силу сцепления,
нагревая взвесь, то кавитация' на поверхности
бактерий усилится и разрушающее действие
увеличится. Если взять смесь бактерий (напри-
мер, кислотоустойчивых бактерий, содержащих
йоск, и кишечной палочки), у которых силы
сцепления с жидкостью различны, то при
облучении ультразвуком кавитация происхо-
дит преимущественно на поверхности первых,
благодаря чему быстрота уничтожения вторых
уменьшается. Хортон подтвердил правиль-
ность этих соображений систематическими
исследованиями.
556
Глава VI. Различные применения ультразвука
Луазлёр 11221] и Касахара, Огата, Камбая-
си и Йосида [1025] указывают на то, что наряду
с кавитацией в разрушении микробов и бактерий
значительное место принадлежит окислитель-
ному действию активированного ультразвуком
кислорода (см. также [3111]). Однако, с другой
стороны, Руйе, Грабар и Прюдом [1756] нашли,
что при наличии кавитации бактерии разруша-
ются и в отсутствие кислорода или при добав-
лении редуцирующих веществ, например во-
дорода. Последнее обстоятельство важно потому,
что только при полном отсутствии окислитель-
ного действия можно при помощи ультразвука
выделить из бактерий антигены в неизмененном
виде.
Различными исследователями (Чамберс и
Вейль [433], Харви и Лумис [808], Оцаки [3705],
Янь и Лю Чжу-ци [1215, 2191]) было замечено, что
облученная взвесь бактерий обнаруживает умень-
шение мутности и повышение прозрачности.
Это может быть связано либо с просветлением
каждой отдельной клетки в результате измене-
ния степени дисперсности составляющих ее
коллоидов, либо с растворением клеточных свя-
зей. В последнем случае благодаря растворению
составных частей клеток в растворе должно
было бы обнаружиться увеличение количества
азотсодержащих соединений и уменьшение азота
бактерий. Соответствующие исследования про-
вел Хомпеш [3045, 3046] при облучении взвеси
кишечной палочки ультразвуком с частотой
1 мггц и интенсивностью 3,2 вт/см2. Действи-
тельно, как показывает табл. 114, при облучении
ультразвуком значительные количества азотсо-
держащих соединений переходят в раствор и
азот бактерий значительно уменьшается.
Таблица 114
УМЕНЬШЕНИЕ АЗОТА БАКТЕРИЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ
УЛЬТРАЗВУКА
	Объем взвеси бактерий, см%	Общее количе- ство азота, мг %	Количе- ство азота бак- терий, мг %	Количе- ство азота в растворе, мг %	Умень- шение азота бак- терий, %
I. а)	40	59,90	17,90	42,00	
б)	40	59,90	9,50	50,40	-46,9
II. а)	20	47,04	15,68	31,36	
б)	20	47,04	7,84	39,20	-50,0
III. а)	10	43,12	15,12	28,00	
б)	10	43,12	5,04	38,08	-66,6
Высокие температуры, так же как и добавле-
ние различных катионов (ионы Са, Ba, Mg),
значительно задерживают или уменьшают эф-
фект. Хомпеш считает, что действие ультразвука
на бактерии в основном является коллоидно-хи-
мическим процессом, вызывающим на поверхно-
сти клетки гидратацию коллоидов, благодаря
чему составные части клетки переходят в рас-
твор. Возможно, однако, что описываемое явление
объясняется спонтанным автолизом бактерий,
возникающим благодаря нарушению фермента-
тивных реакций.
К сожалению, до сих пор мало выяснен воп-
рос о влиянии интенсивности, частоты, времени
облучения, а также температуры на разрушение
бактерий и вирусов. Фухтбауер и Тейсман [2848]
нашли, что при повышении температуры разру-
шительное действие ультразвука на бактерии
усиливается. Замбелли и Тринчери [4514], воз-
действуя ультразвуком на бактериальную флору
кожи, показали, что при постоянной интенсивно-
сти облучения количество бактерий прогрессивно
падает при увеличении длительности воздейст-
вия; после 30—40 мин. наступает стерилизация
поверхности кожи. При неизменных времени
и интенсивности повышение частоты оказывает
более сильное бактерицидное действие на кожу.
При той же длительности воздействия эффект
возрастает с повышением интенсивности. Уди-
вительно, однако, что средние дозы облучения
оказывают меньшее влияние, чем малые (см.
также [4206]). Вельтман и Вебер [4334] нашли
при облучении Gonococcus inter acellular is, что
выше порогового значения 0,5 вт/см2 увеличение
интенсивности облучения, так же как и увели-
чение длительности воздействия усиливают
действие ультразвуковых волн на бактерии.
Изменение частоты между 1 и 3 мггц оказы-
вает какого-либо влияния.
Дальнейшие сведения о действии ультразву-
ка на бактерии и вирусы можно найти в работах
[2850, 2851, 3165, 3167, 3205, 3209, 3706, 4092,
4170, 4202, 4270, 4478, 4769, 5111]. Представле-
ние о важнейших видах микроорганизмов (в том
числе возбудителей болезней), подвергнутых дей-
ствию ультразвука, дает табл. 115.
Из вирусов особенно подробно был исследован
вирус табачной мозаики, причем Кауше, Пфанкух
и Руска [1033] установили, что он может быть
разрушен даже интенсивным воздействием звука
слышимых частот. Снимки под электронным
микроскопом показали, что вирус распадается
на много частей одинаковой величины. Повидимо-
му, при этом его иммунохимические свойства
не меняются, хотя исчезает характерный для
$ 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
557
Таблица 115
СПИСОК РАБОТ, В КОТОРЫХ ИЗУЧАЛОСЬ ДЕЙСТВИЕ
УЛЬТРАЗВУКА НА РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ МИКРООРГАНИЗМОВ
<В ТОМ ЧИСЛЕ НА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БОЛЕЗНЕЙ), А ТАКЖЕ
НА ВАКЦИНЫ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ
Aspergillus [3341]
Bacteria anthracis [732,
4215, 2191]
Bacteria proteus X 19
[2191]
Bacteria subtilis [1215,
2191]
Bacillus Calmette Guerin
[4505]
Brucella abortus [2020,
3326, 3905]
Corunebacterium linens
[3415]
Кишечная палочка [49,
242, 620, 4215, 1495,
2191, 2456, 3057, 3492,
4657a]
Бактерии	дифтерита
[1027, 1495, 2980, 3573]
Бактерии	дизентерии
[732, 1215, 1494, 2191,
3198]
Бациллы Фридлендера
[1494, 4513]
Бациллы Гертнера[3558]
Gonococcus intracellularis
[4333, 4334]
Возбудитель инфлюэнцы
[1215, 1848,2962, 3221,
4486, 4499]
Возбудитель коклюша
[553, 1029, 2100, 2806,
4240]
Возбудитель проказы
[3210]
Фотосинтезирующие бак-
терии [806, 1215]
Micrococcus catharrhalis
[1215, 2191]
Micrococcus pyogenes
[3263]
Пневмококки [433, 2336]
Сальмонеллы [2620]
Спирохеты [1494, 3095,
3164]
Стафилококки [91, 732,
1215, 1494, 2020, 2456,
3045, 3046]
Трихобактерии [3166]
Туберкулезная палочка[732,
1187, 1756, 2676, 3213,
3214, 3326, 3525, 4205,
4333]
Тифозная палочка [91, 428,
1215, 2191, 3144, 3611,
4802]
Вирус хороменингита [3262]
Вирус энцефалита [1023,
4084, 4086, 4486]
Вирус краснухи [291]
Вирус бешенства [1022,
3101, 3189, 3191, 4082,
4486]
Вирус пситтакоза [3192, 4486]
Вирус полиомиелита [1020,
1025, 1848, 3228, 4239]
Вирус pyorrhoe (заболева-
ние гусеницы тутового
шелкопряда) [4483]
Вирус табачной мозаики
[1033, 1993, 2038, 3211,
3693, 4893]
Вирус оспы [1026, 3679,
3680, 4238, 4507, 4485]
Вирус миксомы кроликов
[3190, 3220, 4502]
Филярии [3364]
Малярия птиц [3225, 3520,
3524]
Малярийный плазмодий [3188,
3528, 3524]
Трипаносомы [1494]
Дифтерийный токсин [4085]
Дифтерийный антитоксин
[3196, 3573, 4212]
Столбнячный токсин [1495,
3172, 3199, 3212, 4081,
4216]
Вакцина энцефалита [3218,
4211]
Вакцина бешенства [4083,
4215]
Вакцина полиомиелита
[3307]
Вакцина тифа [4367]
нуклеопротеидов спектр поглощения в ультра-
фиолете.
Боймер и Боймер-Иохман [2457] облучали
бактериофаги отдельно и вместе с соответствую-
щими бактериями и не могли установить никакой
связи между чувствительностью к облучению
тех и других. При облучении смеси фагов и бак-
терий первые реагируют так же, как и последние,
т. е. остаются устойчивыми или разрушаются
в зависимости от того, что происходит с соот-
ветствующими бактериями. Дальнейшие работы
в этом направлении выполнены японскими иссле-
дователями [3064, 3208, 4233]. В общем выяс-
нилось, что инактивация бактериофагов является
функцией их величины; бактериофаги, дости-
гающие 15 Ш[1, очень быстро инактивируются,
более мелкие виды являются устойчивыми. Пока
неясно, связано ли это с более сложной и потому
легче нарушаемой формой крупных бактерио-
фагов или дело в том, что при применявшихся до
сих пор ультразвуковых частотах могут разру-
шать только частицы, превышающие опреде-
ленную величину.
Неоднократно делались предположения о сте-
рилизации при помощи ультразвука таких жидко-
стей, как молоко, вода и т. п. [422, 425, 426,
430, 523, 668, 767, 1809, 2484, 2669, 2801, 2816,
3415, 3422, 3816, 3839, 4155]. Однако практи-
ческое значение эти предложения могут полу-
чить только в том случае, если удастся создать
аппаратуру, позволяющую непрерывно облу-
чать ультразвуком протекающую жидкость.
Мы уже указывали выше, что разрушение
бактерий и вирусов под действием ультразвука,
происходящее без повышения температуры или
добавления химических веществ, дает возмож-
ность получать создающие активный иммунитет
вакцины или антигены. Это показали уже в 1936 г.
Флосдорф и Чамберс [428, 429, 617] и в 1938 г.
Чамберс и Вейль [433], когда они после облу-
чения пневмококков нашли в растворе вещество,
которое является антигеном и стоит в одном
ряду с постоянным специфическим антигеном
пневмококка и его капсулярным веществом.
Дальнейшие работы в этом направлении вели
Боско [2515, 2518], Браусе и Берндт [2542],
Эльпинер и Шёнкер [553], Лёвенталь и Хопвуд
[1219], Штумпф, Грин и Смит [2020], Кресс
[3324—3326], Кнапп [4802], Замбелли, Ангела
и Кампи [4513, 5109], а также многие японские
исследователи [1020, 1022, 1027, 1029, 3187,
3191, 3203, 3307, 3579, 3580, 3581, 3610, 3679,
3685, 3707, 4083—4085, 4211, 4215, 4218, 4367,
4368, 4477, 4480, 4485, 4486]. Например, опыты
Касахара и сотрудников [1020, 1022, 1025] пока-
зали, что животные, которым вводился облу-
ченный вирус полиомиелита, не только оставались
здоровыми, но у них в результате прививки
появлялся иммунитет. Животные, которым много-
кратно вводился облученный вирус бешенства,
558
Глава VI. Различные применения ультразвука
оставались здоровыми и обнаруживали имму-
нитет при повторном заражении вирулентным
вирусом бешенства.
Кресс [3324—3326] провел работу по вакци-
нации против Brucella abortus и туберкулеза.
Этот исследователь придерживался взгляда, что
Фиг. 606. Ультразвуковая цен-
трифуга.
при правильной дозировке ультразвука можно
так изменить природу бактерий, что они потеряют,
например, свою способность вызывать выкидыш;
это дало бы возможность получать вакцины
для предохранительных прививок, создающих
сильный иммунитет. Положительные резуль-
таты дали также исследования иммунобиоло-
гических свойств облученных взвесей бактерий
(стафилококки, стрептококки, бациллы Фрид-
лендера), проведенные Замбелли, Ангела и
Кампи [4513].
Для того чтобы при извлечении ультразву-
ком ферментов, гормонов, вирусов и т. п. при
обычной температуре из животной и растительной
клетки сочетать механическое воздействие уль-
тразвука с центрифугированием, Жирар и Мари-
неско [714, 1293] поместили ультразвуковой
излучатель в ротор ультрацентрифуги Генрио—
Гугенара1). На фиг. 606 показана схема этой
ультразвуковой центрифуги, приспособлен-
ной для медицинских и химических целей.
В полости Н ротора R диаметром 10 см содер-
жится приблизительно 85 см2 3 жидкости. Ротор
вращается со скоростью 615 об/сек. на воздушной
подушке в конусе Д’. В последний по воздухо-
2) О конструкции и способе действия этой ультра-
центрифуги см., например, Е. Henriot,E.Hu-
guenard, Compt. rend., 180, 1389 (1925); Journ.
Phys. Rad., 8, 433 (1927); J. В e a m s, Rev. Sci. Instr.
(N. S.), 1, 667 (1930); а также J. В e a m s, E. P i c-
kels, Rev. Sci. Instr. (N. S.), 6, 299 (1935).
проводу L подается воздух под давлением 4 атм.
На поверхности ротора укреплена пластинка
пьезокварца Q толщиной 4 мм (собственная
частота 717 кгц). Одним электродом является
сам ротор, другим—расположенная на неболь-
шом расстоянии над ним пластинка Р.
В заключение можно сказать, что применение
ультразвука представляет для бактериологов
очень перспективную область исследования.
5.	Лечебное применение ультразвука
Польман [1614, 1615, 1618] первый еще
в 1939 г. указал на терапевтическое действие
ультразвука и вместе с Рихтером и Паровым
[1623] успешно применил его при лечении ишиаса
и плексита. После 1945 г. в медицинской литера-
туре появилось много сообщений об излечении,
достигнутом при помощи ультразвука.Относящие-
ся сюда работы отмечены в библиографии звездоч-
кой. Останавливаться на отдельных работах (их
число достигает 980) значило бы далеко выйти
за рамки данной книги. Поэтому на основе неко-
торых, наиболее характерных примеров будет
дан только общий очерк значения ультразвука
в медицине. Читателя, особенно интересующе-
гося этими вопросами, можно отослать к пре-
восходной книге Польмана «Ультразвуковая»
терапия» [2263], к работе Кёппена «При-
менение ультразвука в медицине» [2250], а
также к сводному обзору Лемана «Ультразвуко-
вая терапия и ее основы» [3400]. Другие обзор-
ные работы даны в библиографии [23, 26, 380,
551, 886, 1099, 1507, 1621, 1886, 1897, 2156,
2181, 2235,	2242,	2244,	2246,	2251,	2259,	2260,
2266, 2268,	2330,	2355,	2405,	2494,	2497,	2512,
2517, 2564,	2565,	2661,	2676,	2677,	2679,	2681,
2683, 2686,	2771,	2776,	2830,	2944,	2997,	3002,
3026, 3060,	3296,	3340,	3390,	3400,	3416,	3457,
3617, 3634,	3641,	3708,	3713,	3723,	3748,	3749,
3784,	3788,	3792,	3873,	3948,	3955, 3978	3979,
4004,	4018,	4019,	4037,	4185,	4194, 4250,	4251,
4314,	4340,	4411,	4437,	4447,	4450, 4582,	4629,
4648,	4681,	4683,	4685,	4714,	4960, 5009,	5077,
5090, 5110].
Если вспомнить все, что было сказано выше
о разнообразных эффектах, вызываемых ультра-
звуковыми волнами, то станет ясно, что высоко-
частотные механические колебания могут оказать
определенное влияние на пораженные болезнью
и здоровые части человеческого тела. Так,
звуковые колебания производят массаж клеток
и тканей. Этот массаж гораздо эффективнее,
чем хорошо известный вибрационный массаж
или массаж под водой, и, несомненно при-
§ 12. Биологическое, и лечебное действие ультразвука
559
водит к лучшему снабжению тканей кровью
и лимфой. Поэтому неоднократно (Ладебург
[3350, 3353], Дитц [4677]) предлагалось ком-
бинировать действие ультразвука с обычным
массажем и особенно массажем под водой.
Следует указать также на тепловой эффект—
нагревание ультразвуком, которое в соответ-
ствии со сказанным в § 11 настоящей главы про-
никает на большую глубину и, главное, может
быть четко локализовано. Далее действие ультра-
звука существенно сказывается на структурных
и функциональных свойствах протоплазмы.
Еще ранние исследования Френцеля, Хинс-
берга и Шультеса [649, 652], Флорстедта и Поль-
мана [614], так же как и новые опыты Баумгартла
[2426, 2427], показали, что действие ультра-
звука стимулирует процессы диффузии через
перепонки. Благодаря этому усиливается обмен
веществ и повышаются регенераторные и регу-
ляторные функций тканей. В настоящее время
еще не ясно, имеет ли место при таких
вызванных ультразвуком процессах диффузии
прямое специфическое действие ультразвуковых
волн, например давление на перепонки1). Воз-
можно, что настоящая причина наблюдавшегося
эффекта связана с происходящим в ультразву-
ковом поле изменением температуры. Хаген, Руст
и Лебовский [2955] пытались выяснить этот
вопрос путем изучения осмотического давления
диализирующей перепонки при воздействии уль-
тразвука и без него. Они не нашли никакого
изменения скорости диффузии в облученных
и необлученных перепонках, если температура
оставалась постоянной (см. также [3925]).
К сожалению, как опыты Баумгартла, так
и опыты Хагена, Руста и Лебовского были про-
ведены на мертвых перепонках, так что нельзя
считать исключенным, что ультразвук оказывает
влияние на процессы диффузии в поверхностных
слоях живых клеток.
Для выяснения этого вопроса Леман, Беккер
и Енике [3404, 3405] исследовали влияние уль-
тразвука на прохождение веществ через биологи-
ческие перепонки. Они нашли, например, что под
действием ультразвука значительно усиливается
прохождение ионов хлора через кожу лягушки,
причем тепло не играет при этом существенной
роли. Фейндт и Руст [2787, 3926] установили,
что плазмолиз в растительних клетках усили-
вается при облучении. Кроме того, нельзя счи-
тать исключенным, что в соответствии с мнением
Польмана ультразвук действует как физический
катализатор, ускоряя процессы (например, об-
мен веществ путем диффузии), которые в нормаль-
ных условиях протекают медленно: «Все жиз-
ненные процессы, особенно нормальные, осно-
ваны на состоянии равновесия. Нарушение этого
равновесия является уже зачатком заболевания.
Как мы видели, действие ультразвука сводится
к тому, что состояния, которые обычно • уста-
навливаются медленно (равновесие, соответству-
ющее здоровому состоянию), благодаря этому
воздействию устанавливаются быстрее. Кроме
того, облучение ультразвуком той интенсивно-
сти, которая используется для терапевтических
целей, оказывает на здоровые нервы и здоровую-
ткань удивительно слабое влияние, в то время
как больные органы и ткани заметно реагируют
при такой же интенсивности ультразвука».
Нельзя также забывать о том, что ультра-
звук большой интенсивности вызывает гибель,
бактерий и других возбудителей болезней (см.
[3752, 4021, 4329, 4330, 4334, 4476, 4805]),.
коагуляцию белков, деполимеризацию нитевид-
ных макромолекул, а также различные химиче-
ские изменения. Однако в настоящее время еще
не ясно, происходит ли в тканях при нормальных
терапевтических дозах ультразвука кавитацияг
необходимая для возникновения указанных
эффектов.
Недавно Леман и Херрик [4833] в результате
очень тщательных опытов установили, что кро-
воизлияния (петехии), наблюдаемые в брюшине
белой мыши при воздействии ультразвука, обус-
ловлены кавитацией; если произвести облучение
при более высоком внешнем давлении или если
повысить частоту при той же интенсивности
ультразвука, то благодаря отсутствию кавита-
ции будет отсутствовать и повреждающее дей-
ствие. Оказалось также, что ультразвуковая ги-
перемия основана только на тепловом действии
и не зависит от частоты и внешнего давления.
Согласно данным Деммеля [2676] и Хинтцель-
мана [886], особенно благоприятные результаты
дает применение ультразвука при лечении не-
вралгий и невритов (см. также [1893, 3059,
3397, 3600, 3754, 3888, 3991, 4360, 4510]). Напри-
мер, при наиболее часто встречающемся неврите—
ишиасе, по статистике 1949 г.1), из 1508 больных
931, т. е. 62%, были излечены, в 343 случаях
(22,6%) наступило улучшение и' только у 70
больных не было отмечено никакого эффекта.
г 2) Такое толкование повышения процессов диффу-
зии, как результата перепада давления, можно найти
у Польмана [2263].
х) Взято из книги Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschall-Tagung, 1949),.
Zurich.
.560
Г лава VI. Различные применения ультразвука
Неврит плечевого сплетения—очень часто
встречающееся воспаление нервов,—как и профес-
сиональные невриты (например, судорога скри-
пачей), а также невралгия затылочного нерва,
хорошо поддаются лечению ультразвуком. На-
оборот, при невралгиях тройничного нерва
действие ультразвука вызывало улучшение
только в отдельных случаях [114, 886, 2676,
3322 L
Очень хорошие результаты получил Хинтцель-
ман [885, 3022—3024] при лечении ультразвуком
таких ревматических заболеваний, при которых
имеет место уменьшение эластичности тканей,
а именно болезни Бехтерева и деформирующего
спондилоза. При обеих этих болезнях облу-
чение позвоночника приводило к значительному
повышению эластичности тканей. При деформи-
рующем спондилозе это выражается в увели-
чении подвижности позвоночника, а при болезни
Бехтерева, кроме того, в выпрямлении тела,
увеличении подвижности грудной клетки, увели-
чении дыхательного объема легких, уменьшении
брюшного дыхания. Даже у больных, у которых
рентгенологическая картина уже показывает ти-
пичные признаки склероза соединительной ткани,
т. е. начинающегося обызвествления связочного
аппарата, после интенсивного облучения позво-
ночника обнаруживается значительное улуч-
шение.
О хорошем лечебном эффекте от применения
ультразвука при этих заболеваниях говорят
и другие авторы [2676, 3305, 3769, 4180]. Глав-
ная польза звуковых волн заключается в этих
случаях, повидимому, в массирующем действии,
что приводит к улучшению крово- и лимфо-
обращения и, в свою очередь, ведет к повыше-
нию эластичности набухших менисков позво-
ночника.
Согласно Хинтцельману [3027], вызванное
ультразвуком разжижение тиксотропных гелей
может играть роль при излечении таких ревмати-
ческих заболеваний, при которых анатомические
изменения связаны с обеднением тканей водой
(например, дегенерация внутрисуставных связок
при spondylosis deformans [2731, 3770,4138, 4139]
и патологические процессы в соединительной
и хрящевой тканях при болезни Бехтерева). По
Хинтцельману, при этом имеет место вызванное
ультразвуковыми колебаниями межмицеллярное
перемещение воды в фазовых структурах и обра-
зование тепла на границах фаз. Другие работы,
посвященные действию ультразвука на такие
ревматические заболевания, как артриты, арт-
розы и др., приведены в библиографии [2772,
3162, 3312, 3418, 3433, 3532, 3533, 3799, 3975,
3977, 4286, 4293, 4301, 4511, 4524, 4575, 4662,
5053, 5066].
Согласно Шольтцу [1881, 1883, 4020] и Хен-
келю [828], астма и эмфизема также принадлежат
к заболеваниям, которые с успехом можно лечить
ультразвуком. Интересно отметить, что при
лечении больных астмой звуковые волны, кото-
рые, как известно, плохо проникают сквозь
ткани, содержащие много воздуха, распространя-
ются вдоль альвеолярных перегородок, оказы-
вая здесь такое же спазма литическое действие,
как и в других частях тела. Относительно лече-
ния ультразвуком астмы сообщают Анстетт [2333,
2334], Бунсе и Мюллер [2576], Экерт [2730]
и Потен [3781] (см. также [2601]).
По Хинтцельману [886], довольно часто
встречающиеся предменструальные спазмы мат-
ки, а также спастические запоры снимаются при
соответствующем воздействии ультразвука (см.
также [2991]). Винтер [2164] и Хинтцельман
[886] лечили ультразвуком многие случаи кон-
трактуры Дюпюипрена. После нескольких сеан-
сов продолжительностью 5—10 мин. отмечалось
увеличение подвижности больного пальца, умень-
шение отечности и болезненности, а также по-
вышение эластичности кожи (см. также [3632]).
Согласно Деммелю [2676], ультразвук хо-
рошо применять при лечении переломов позвон-
ков; действие звуковых волн уничтожает кон-
трактуру, которая сопровождает каждый костный
перелом, и благодаря улучшению кровоснаб-
жения костной и других тканей приводит к зату-
ханию воспалительных процессов [2555, 2961,
3348, 3351, 4710]. О дальнейшем применении
ультразвука в хирургии см. [2013, 3349, 3730,
4316, 4858].
Неоднократно описанное при применении
ультразвука улучшение крово- и лимфообращения
в тканях давало основание использовать ультра-
звук также при лечении плохо заживающих язв.
По статистике 1949 г. (см. примечание на
стр. 559) из 256 случаев язв голени (Ulcus curis)
при действии ультразвуком в 55,8% случаев
наступило излечение, а в 19,2%—улучшение
(см., например [3248, 3352, 3766, 4601, 4723]).
Точно так же отмечалось благоприятное действие
ультразвука на трудно заживающие поврежде-
ния кожи, вызванные рентгеновскими лучами,
[3556].
Бухтала [2563] удалял при помощи ультра-
звука кожные бородавки; звуковые волны от
источника через восковой шар диаметром 1 см
воздействовали непосредственно на бородавку.
После включения источника ультразвука воск
расплавляется и погруженная в восковой фон-
g 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
561
танчик бородавка в течение 40 сек. очень сильно
нагревается. Через несколько дней бородавка
отпадает, а место, на котором она находилась,
заживает без всякого рубца. О дальнейшем при-
менении ультразвука в дерматологии см. [2449,
2853, 2910, 3249, 3270, 3690, 3993, 4202, 4372,
4436, 4442, 4698, 4699, 4722].
Во многих работах изучалось действие уль-
тразвука на злокачественные опухоли—карци-
номы и саркомы. Уже в 1934 г. Накахара и Ко-
баяси [1393] облучали опухоли мышей. Влияния
на подкожную опухоль не было обнаружено, но
рост имплантированной непосредственно в кожу
опухоли был стимулирован даже после единичного
облучения. Позже Хаяси [811, 812] и Хиро-
хаси и Хаяси [889, 2981—2983, 3028, 3029]
показали, что развитие опухолей крыс в зави-
симости от интенсивности облучения может быть
стимулировано или задержано, а в некоторых
случаях опухоль даже резорбируется. Намикава
[1394] нашел, что саркома кур может быть разру-
шена звуковым облучением. Бек и Крантц [1118]
облучали ультразвуком с частотой 300 кгц
крысиную саркому Уокера 318, причем опу-
холь площадью 1 см2 погружали непосред-
ственно в масляный фонтанчик высотой 1—2 см,
возбуждаемый источником ультразвука. После
нескольких сеансов облучения (продолжитель-
ность каждого сеанса 2 мин.) можно было отме-
тить небольшое усиление гликолиза и отчет-
ливую задержку роста опухоли. Аулер и Войт
[128], воздействуя ультразвуком с частотой
1000—1500 кгц на асцитную форму карциномы
мыши in vitro, получили разрушение раковых
клеток. Повреждение клеток, выражавшееся
в разрыве ядер и нарушении целости клеточной
оболочки, становилось все более значительным
по мере, увеличения интенсивности облучения,
продолжительности воздействия и степени раз-
ведения материала. Разрушения находившихся
тут же эритроцитов не наблюдалось.
• Сведения о дальнейших опытах по облуче-
нию сарком и других опухолей животных с ча-
стично положительными и частично отрица-
тельными результатами содержатся в следую-
щих работах: [2585, 2696, 2697, 277S, 2821, 2942,
2978, 3576, 3616, 3673, 4234, 4441, 4446, 4451,
5007].
Хорват [910, 3058, 3061] в 1944 г. первый
использовал ультразвук для воздействия на сар-
кому человека. Ему удалось вызвать обратное
развитие и исчезновение кожных метастазов.
Облучение ультразвуком с частотой 800 кгц
производилось таким образом, что источник зву-
ка в течение 15 мин. совершал круговое движе-
36 Л. Бергман
ние над опухолью. Контактным веществом слу-
жила индифферентная рентгеновская мазь. После
облучения обнаружены гиперемия и появление
небольшого отека; кроме того, образовалось
несколько пузырей, напоминающих пузыри при
ожоге; через несколько дней они подсохли.
Через 8 дней после воздействия опухоль оказа-
лась слегка вдавленной, а через 4 недели на
ее месте образовался нежный рубец. Гистоло-
гическое исследование уже через 3 дня после
облучения обнаружило полную фрагментацию
опухолевых клеток.
Дайрофф и Хорват [547] указывают, что в этих
случаях гистологически обнаруживаются обломки
разрушенных саркоматозных клеток опухоли,
причем отмечаются резкие отличия от тех измене-
ний, которые появляются при облучении клеток
опухоли радием или рентгеновскими лучами. Эти
последние воздействия, как известно, вызывают
дегенерацию клеток при сохранении ими, однако,
нормальной структуры; в этих случаях нет
разрушения клеток с образованием обломков.
Через несколько дней после облучения ультра-
звуком клетки опухоли полностью исчезают
и образовавшиеся в тканях пустоты заполня-
ются соединительной тканью.
Хорват [911, 913], применяя описанный в
п. 1 настоящего параграфа метод передачи звука
от источника через воду, получил также хорошие
результаты при облучении раковых опухолей
(плоскоклеточная и базальноклеточная карцино-
мы). Деммель [2676] и Кемпер [3248], а также
Вебер [4442, 4444, 4446, 4448] сообщают о не-
скольких случаях излечения кожного рака
в результате воздействия ультразвука.
Однако наряду с этими положительными ре-
зультатами имеется целый ряд случаев, в кото-
рых облучение ультразвуком карцином кожи
не дало никакого эффекта [2486, 2487, 3049,
3645, 3990, 4180]. Пока остается еще не ясным,
поддаются ли и в какой мере большие, лежащие
в глубине тела опухоли избирательному дейст-
вую ультразвука. (Относительно воздействия
ультразвука на язвы желудка и сходные внут-
ренние очаги заболевания см., например, [2684,
3334—3336, 4181, 4811, 4820, 4871].) Точно так
же , открытыми остаются вопросы о наиболее
подходящей интенсивности и продолжитель-
ности облучения, а также о выборе нужной для
получения лечебного эффекта частоты звука.
Далее пока еще ничего нельзя сказать о стой-
кости излечения. Вообще нужно отметить, что
в настоящее время мы еще слишком мало знаем
о специфическом действии ультразвуковых волн
на больные клетки. При ультразвуковой тера-
562
Глава VI. Различные применения ультразвука
пии наряду с чисто механическим и тепловым
действиями должны, несомненно, играть роль
также химические и коллоидно-химические
процессы. Повидимому, успешными оказались
новые опыты Вебера и Цинка [4455] с комбини-
рованным рентгеновским и ультразвуковым об-
лучением.
Предметом многочисленных исследований
было действие ультразвука на различные ткани
и внутренние органы животных и человека. Уже
в 1940 г. Конте и Делоренци [464] обнаружили
особенно большую чувствительность к ультра-
звуку мозга и селезенки. Менее чувствительны
фибробластические миелобластические и эндоте-
лиальные ткани, а наибольшей устойчивостью
обладают эпителии. Другие данные относительно
влияния ультразвука см. в следующих работах:
на селезенку [3062,3295, 3575], на печень [3295],
на почки [2544,2545, 3283], на мозг [1258—1261,
2680, 3017, 3420, 4652, 4653, 4760, 5054], на от-
дельные ткани и мышцы [2401, 2423, 2424, 2557,
2864,-3443, 3714, 4466, 5102].
Относительно применения ультразвука в гине-
кологии сообщается в следующих работах: [2298,
2525, 2546, 2599, 2710, 2822, 2872, 2947, 2948,
3063, 3935, 4236, 4260, 4261—4263, 4284, 4452,
4635, 4883].
В отдельных случаях ультразвук применялся
и при лечении глазных болезней, например
с целью вызвать просветление помутневшего
стекловидного тела или рубцов в роговице, а так-
же для лечения длительно незаживающих вос-
палений роговицы и сетчатки. Однако имеющиеся
до сих пор результаты опытов на животных
[2203, 2520, 2941, 2958, 2959, 2999, 3381а, 3598,
4042, 4043, 4908], так же как и немногочисленные
данные о действии на человеческий глаз [2370,
2371, 2999] еще совершенно недостаточны для
того, чтобы сейчас получить даже относительно
ясное представление о возможности терапев-
тического применения ультразвука в офтальмо-
логии [4041].
Ультразвук применялся также в различных
случаях при лечении болезней уха. В 1927 г.
Фосс [1387, 2105] пробовал лечить хроническую
тугоухость (отосклероз) при помощи сконструи-
рованного Мюльвертом [1385] ленточного телефо-
на (см. гл. II, § 3) путем облучения уха ультра-
звуком с частотой 30—65 кгц\ при этом в отдель-
ных случах Фосс получил временное улучшение.
Эти опыты как будто с положительным резуль-
татом были повторены затем Гаммом [773—775]
и Диссбахером [511, 512]. В то же время Копи-
лович и Цукерман [1111] сообщают о благо-
приятных результатах действия ультразвуковых
волн, полученных при помощи магнитострикци-
онного излучателя, при лечении хронического
воспаления среднего уха и спаечных процессов,
в то время как при лечении отосклерозов
не было отмечено никакого улучшения. Однако
Френцель, • Гинсберг, Шультес и Шейф [651,
653] не смогли подтвердить этих данных о
лечебном действии ультразвука. Сила звука,
создаваемая ленточным телефоном, слиш-
ком мала, чтобы вызвать через воздух глубоко
проникающее в ухо воздействие, как это по-
казал в очень обстоятельной работе Первитц-
кий [1554].
После того как Ройтер [1704] в 1932 г. снова
сообщил о положительных результатах лечения,
дальнейшие исследования были проведены только
в 1948 г. Витом [4469], работавшим с частотой
500 кгц и интенсивностью 0,3—0,5 вт/см2\ они
дали у различных пациентов устранение субъ-
ективных ушных шумов и отчетливое улучше-
ние способности слышать шепот. Вите [4409,
4410], затем недавно Менцио и Скала [3545],
Портман и Барбе [3797], а также Замбелли
[4512], пользуясь ультразвуком, получили ле-
чебный эффект при болезни Меньера, ушных
шумах, хроническом отите и отосклерозе. В за-
ключение нужно сказать, что полученные до сих
пор клинические данные еще очень противоре-
чивы; достоверные выводы могут быть сделаны
только на основании большего материала, чем тот,
который мы имеем в настоящее время.
Опыты облучения уха животных, главным
образом с целью повреждения органа слуха
ультразвуком, были проведены Герстнером [2874],
Науманом [3630], Вислонцилом [4346], Гил-
бертом и Гавейном [2888], Борншайном и Крейси
[2513, 3323].
Дальнейшие работы о влиянии ультразвуко-
вых волн на ухо приведены в библиографии:
[2820, 3603, 3628, 3629, 3631, 3796, 4345, 4515,
4817, 4947, 50501. В этой связи следует указать
на две работы Кунце и Китца [3342, 3344],
в которых  показано, что звуковые колебания
с частотой 20—175 кгц вызывают в ухе вос-
приятие звука, если магнитострикционный излу-
чатель своей излучающей поверхностью при-
кладывается к определенным участкам головы.
Поэтому обычное утверждение, что для чело-
веческого уха верхняя граница слышимости
соответствует частоте 20 кгц, должно быть допол-
нено указанием, что при костной проводимости
орган слуха человека может воспринимать и бо-
лее высокие частоты (см. также [2647]).
Во многих работах (Бек [2434], Борвитцкий
[2519], Элстерман и Хардт [2741], Гальсшейдт,
12. Биологическое и лечебное действие ультразвука	563
Хольфельд и Рейнвальд [2960], Герман [3005],
Кнаппворст [3285], Лафоре [3355], Пролл [4963],
Шлодтман [3980, 3981], Виллерт [4424, 5096])
имеются данные относительно использования
ультразвука при лечении болезней рта, зубов
и челюстей. При этом были получены благопри-
ятные результаты при миогенном сжатии че-
люстей (тризме), послеоперационных невритах,
остром синусите, простых гингивитах, так же
как при размягчении и быстрой резорбции оста-
точных уплотнений и ликвидации воспалительных
процессов. Бесполезным оказалось применение
ультразвука при лечении пульпитов, гранулом,
цист и хронических артритов.
Хенкель [2996] изучал влияние ультра-
звука на свойства зубоврачебного цемента и уста-
новил, что облучение ультразвуком повышает
твердость цемента и увеличивает его способ-
ность противостоять коррозии (см. § 6, п. 3
настоящей главы). В патенте Крамера [3317]
предлагается включить магнитострикционный
ультразвуковой излучатель в число зубовра-
чебных инструментов.
Большое число работ [2306, 2320, 2366,
2495, 2712, 2726, 2841, 2843, 2992, 3032, 3033,
3282, 3388, 3739, 3740, 3741, 3945, 3951, 3996,
3999, 4195, 4203, 4361а, 4443, 4757, 5037] посвя-
щено действию ультразвука на нервную систему.
Как следует из обзорной статьи Штулфаута
в книге Польмана [2263], весьма вероятно,
если не достоверно, что в получении лечебного
эффекта при воздействии ультразвука решаю-
щую роль играет вегетативная нервная система.
Это мнение подтверждается тем обстоятельством,
что известны случаи излечения, основанные не
на прямом действии ультразвука на очаг болезни,
так как последний находился далеко от места
облучения. Это заставляет предполагать, что
ультразвук влияет на организм через рефлек-
торную дугу. Согласно Шмитцу и Гофману [3999],
здесь могут существовать два пути. Во-первых,
возможно, что звуковая энергия, воздействую-
щая на какие-либо клетки, вызывает раздраже-
ние, которое само по себе еще не имеет лечебного
действия и только ответная реакция больного
организма на это раздражение, идушая через
вегетативную нервную систему, определяет тера-
певтический эффект. Во-вторых, возможно, что
звуковые колебания прямо воздействуют на
элементы нервной системы и непосредственно
обусловливают повышение регулирующих влия-
ний последних на функции данного органа.
Для разрешения этих вопросов Шмитц и Гоф-
ман [3999] изучали на изолированных нервах
лягушки, существует ли специфическое действие
ультразвука на нерв и каков его механизм.
Путем сравнения кривых токов действия нервов
при воздействии ультразвука и тепла, опытов
с раздражителями и микроскопических исследо-
ваний было выяснено, что возбуждение нервов
ультразвуком или теплом невозможно без по-
вреждения тканей. Нагревание нерва поглощен-
ной звуковой энергией вызывает такую же
блокаду нервной проводимости возбуждения,
как и обычное тепло. Вызванная облучением
ультразвуком разность температур между внут-
ренними участками нерва и окружающей тканью
обусловливает блокаду нервов; тем самым
становится возможным невротерапевтический
эффект.
В результате тщательных опытов Фрай и со-
трудники [2841—2844,5079] установили, что у ля-
гушек можновызватьпаралич задних конечностей
путем кратковременного облучения области
спинного мозга ультразвуком с частотой 1 мггц
и интенсивностью 30—70 вт/см2. Этот эффект
зависит от амплитуды ультразвука, а при им-
пульсном облучении (см. ниже)—от длительности
импульсов и их числа. Патологическое действие
оказалось не зависящим от внешней температуры
и гидростатического давления. Эффект не исче-
зал даже при давлении 20 атм, следовательно,
он не мог быть вызван кавитацией. Более того,
воздействие ряда очень слабых доз ультразвука,
следующих с интервалами в несколько минут,
ведет к параличу. Это значит, что аккумуляция
ультразвуковых ударов, вызывающих в от-
дельности обратимый биологический эффект,
приводит к необратимым повреждениям. Явле-
ния нагрева при этом не играют, повидимому,
никакой роли.
Фрай и сотрудники, далее, считают, что они
установили различие чувствительности к уль-
тразвуку периферической и центральной нервных
систем. Только в последней наблюдается отме-
ченное выше повреждение при воздействии боль-
шими интенсивностями ультразвука. Пока не яс-
но, воздействует ли ультразвук на клеточные обо-
лочки или на внутренние участки клетки. Во
всяком случае, для нейроанатомии возникает
интересная возможность вызывать локальные
повреждения в центральной нервной системе.
Последнее впервые было осуществлено Линном
и сотрудниками [1259—1261] путем воздействия
сфокусированного ультразвука. Недавно Уолл,
Фрай, Степенс, Туккер и Леттвин [4361а, 5079]
повтсрили эти опыты. На обнаженном мозге
кошки удалось получить точно локализованные
глубокие зоны разрушения, причем удалось
повредить только большие нейроны, в то время
36*
564
Глава VI. Различные применения ультразвука
жак кровеносная система и окружающие ткани
-остались нетронутыми.
В этой связи следует, между прочим, указать,
что, по данным Коронини и Лассмана [2651,2652],
при микроскопическом изучении нервной ткани
после воздействия ультразвука отмечается уси-
ление импрегнации этой ткани серебром по
Гратцлю. Облучение разрыхляет ткань, благо-
даря чему в нее лучше проникает раствор
азотнокислого серебра; поэтому серебро в более
короткий срок и более интенсивно откладывается
в нервной ткани, чем это имеет место при упо-
треблявшихся до сих пор методах.
Очень важным является часто возникавший
вопрос о том, сопровождается ли повреждающее
влияние ультразвука последействием, как это
имеет место при облучении рентгеновскими лу-
чами. Здесь прежде всего нужно сказать, что
ультразвуковые волны существенно отличаются
ют рентгеновских лучей в том отношении, что их
действие не аккумулируется.
Чтобы выяснить вопрос об ультразвуковых
повреждениях, Польман [1623] уже в 1939 г.
подверг действию ультразвуковых волн возра-
стающей интенсивности свои пальцы, на которых
благодаря отражению от костей может быть до-
стигнута особенно большая интенсивность воз-
действия. Облучение продолжалось до тех пор,
пока не было обнаружено заметного эффекта.
Он выразился в красном отеке толщиной 3—4 мм,
который, однако, исчез уже через два часа,
не оставив никаких следов. Кроме того, чтобы
показать, что при частом воздействии ультра-
звука меньшей интенсивности не возникает ни-
каких латентно развивающихся повреждений;
Польман в течение 8 недель ежедневно в продол-
жение 5 мин. облучал ультразвуком мякоть ладо-
ни; он не обнаружил какого-либо повреждаю-
щего действия (см. также [1393]).
При больших интенсивностях на коже могут
образоваться пузыри; однако это не ожоговые пу-
зыри, возникающие при чрезмерном воздействии
тепла, а поднятия эпидермиса, которые через
несколько дней проходят. При ультразвуковой
терапии такие повреждения должны быть исклю-
чены хотя бы потому, что они связаны с непри-
ятными для пациента болевыми ощущениями.
Поэтому, если иногда в литературе попадаются
сообщения о повреждениях при терапевтиче-
ском применении ультразвука, то это почти
всегда объясняется ошибками в работе или слиш-
ком большой дозой. Из упоминавшихся выше
в этом пункте опытов Лемана и Херрика [4833]
«следует, что при интенсивности 1—2 вт/см2 при
непрерывном облучении или 4 вт/см2 при мас-
сирующем воздействии в тканях не отмечается
кавитации, которая могла бы повести к по-
вреждающему действию.
Первой предпосылкой для того, чтобы избе-
жать ультразвуковых повреждений, является
знание противопоказаний к применению ультра-
звука [380, 2799]. Согласно Пецольду .[3751],
следует исключить воздействие ультразвука на
беременную матку от зачатия до родов, на поло-
вые железы, паренхиматозные органы, а так-
же на области передней и задней проекций
сердца и шейных ганглиев у сердечных
больных. Далее, абсолютно противопоказано
облучение злокачественных опухолей голов-
ного и спинного мозга, а также применение
ультразвука при симптомных невралгиях (с не-
выясненным диагнозом), эмфиземобронхитах и
инфильтративных процессах в легких. Согласно
Бухтала [2562, 2566], после облучения молодых
растущих костей наступают необратимые по-
вреждения эпифизов (см. также Барт и Бюлов
[2399, 2568], Манатцка [3480], Майно [3475,
3476], Паслер [3727] и Зейлер [4056]). Дальней-
шие данные относительно противопоказаний,
побочных эффектов и возможности повреждений
при ультразвуковой терапии можно найти в сле-
дующих работах: [2541, 2645, 2732, 2898, 3018,
3168, 3169, 3297, 3300, 3301, 3401, 3742, 3751,
4190, 4350].
t В современных терапевтических установках
рукоятки покрыты поглощающей ультразвук
резиновой губкой, благодаря чему исключена
возможность перехода ультразвуковых волн из
головки излучателя в руку работающего и тем
самым нанесения повреждений последнему [3346,
3347].
В этой связи интересны некоторые данные
американских авторов о действии распростра-
няющихся в воздухе очень интенсивных звуко-
вых волн, излучаемых современными ультра-
звуковыми сиренами или мощными свистками.
Согласно Аллену, Фрингсу и Руднику [100],
а также Элдреджу и Парраку [2733], лица,
подвергающиеся действию таких волн, жалуются
на недомогание и легкое головокружение; по-
следнее может быть вызвано нарушением чув-
ства равновесия. Если при воздействии мощ-
ного ультразвука держать рот открытым, то
в нем появляется ч) вство покалывания, а в носу
появляется сходное, но значительно более непри-
ятное ощущение. Почти всегда лица, подверг-
шиеся воздействию таких волн, так же как,
между прочим, лица, работающие вблизи реак-
тивных самолетов [2570, 2571], а также с кузнеч-
ными и пневматическимимолотами [3139] и други-
§ 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
565
ми производящими шум машинами1), испытывают
необычайную усталость, подлинная причина ко-
торой остается пока невыясненной. Дэвис [487,
2667, 2668] сообщает о таких же явлениях, кото-
рые часто называют «ультразвуковой болезнью»
[3758]. Возможно, как это предполагает Тиллих
[5058], что вызываемое ультразвуком сниже-
ние сахара крови является причиной наблю-
даемых у облученных усталости и потребности
вене (см. также Гроньо [4742]). С точки зрения
медицины представляет интерес большое число
работ, сообщающих о результатах действия уль-
тразвука на различные вещества (в частности,
жидкости), входящие в состав организма жи-
вотных и человека. После того как уже в 1936 г.
Хорикава [907] изучал изменение белков крови
после облучения селезенки или печени, а Си-
буя [1928] исследовал влияние ультразвука
на физические свойства крови и содержащейся
в ней каталазы, в последнее время выполнен
еще ряд исследований о влиянии ультразвука
на кровь человека и животных. В части работ
изучалось действие ультразвука на сыворотку
крови in vitro [2451, 3409, 3522, 3592, 4182,
4453, 4498, 4526—4528, 4888], в других работах
исследовалась кровь людей и животных, под-
вергнутых облучению [2436, 2587, 2900, 4148,
4149, 4191, 4193, 4365].
В облученной in vitro сыворотке в основном
обнаружена денатурация белков плазмы, как
это уже сообщалось в § 9 настоящей главы на
основании данных Прюдома и Грабара. Вебер
с сотрудниками [4453, 4526—4528] специально
занимался вопросом о том, обнаруживаются
ли вызываемые ультразвуком изменения белков
сыворотки также в обычных серологических
реакциях и наблюдаются ли при этом известные
закономерности, как это имеет место, например,
у сифилитиков.
О гемолизе, вызванном воздействием ультра-
звука, подробно говорилось в п. 3 настоящего
параграфа; здесь нужно только добавить, что
при дозах нормальной ультразвуковой терапии
in vivo гемолиз наступить не может (см., напри-
мер, Руст и Фейндт [3926]). Влияние ультразву-
ка на лейкоциты in vitro исследовали Штулфаут
и Вуттге [4197], Вит [4884] и Йоконава [4503].
Эти авторы установили, что некоторый процент
х) Бюгар, Геннек и Зелц [2571] изучили частоту
ультразвука, испускаемого круговой пилой, строгаль-
ным станком, газовой турбиной и различными самоле-
тами, находящимися на земле. Такие же измерения
с шумными машинами и бытовыми приборами выпол-
нили Шавасс и Леман [2629], а с турбореактивными
самолетами—Госе [2876].
лейкоцитов исчезает при облучении раньше,
чем проявится какое-либо изменение эритро-
цитов. Устойчивость лейкоцитов к воздействию
ультразвука у людей в возрасте старше 50 лет
выше,чем в более молодые годы, и резко снижает-
ся при лихорадочных состояниях. Дитц [2695]
показал, что кривые зависимости устойчивости
лейкоцитов от интенсивности ультразвука
характерно отражают физиологические и пато-
логические процессы в организме, что, возможно,,
является основой для разработки соответствую-
щей методики исследования.
Согласно Штулфауту [4193], в облученной
сыворотке крови увеличивается количество свят
занного билирубина. Хунцингер, Зюльман и
Виоллье [3092, 3093] исследовали действие
ультразвука на свертываемость плазмы, а
также на синовиальные жидкости. В первом
случае обнаружено увеличение времени свертьь
вания, повидимому, в результате дезактивации
протромбиновой системы (см. также [3822,4532]);
во втором случае наблюдалось уменьшение вяз-
кости. В США в настоящее время для измерения
свертываемости крови широко используется опи-
санный в гл. IV, § 2, п. 7 ультразвуковой вискоч
зиметр «Ультравискозон». При этом оказывается
возможным на основании различий во временной
зависимости вязкости проб свертывающейся»
крови (гематосонограммы) идентифицировать
различные группы психических больных [4776] <
Бюсси и Дова [2585, 2587] в опытах на кры-
сах in vivo смогли установить значительное
изменение картины крови после облучения.
Эйлер и Скарцинский [4700] нашли в крови
облученных животных увеличение содержания
пировиноградной кислоты. Шпехт, Рюликеи Хаг-
генмиллер [4148,4149] при взятии крови из
облучавшегося места (например, нижней конеч-
ности) наблюдали увеличение числа лейкоци-
тов и наличие сдвига их формулы влево, вплоть
до появления миэлоцитов. При более длительном
облучении происходило исчезновение лейкоци-
тов (см. также [4846]).
Штулфаут [4191, 4193] нашел после облу-
чения уменьшение общего количества белков
крови, а также сдвиги во взаимоотношении от-,
дельных белковых и глобулиновых фракций,
что говорит об изменении их структуры. Штул-
фаут отсюда сделал заключение, что облучение-
человеческой ткани, например мышечной, при-
водит к аналогичным изменениям структуры
коллоидных составных частей клетки. Тем са-
мым оказывается возможным осуществить при
помощи ультразвука своего рода направленную
или специфическую раздражающую терапию (см.-
566
Г лава VI. Различные применения ультразвука
также сводные обзоры Лемана [3394] и Вебера
[4449]). Хорникевич, Граулих и Шульц [3052—
3054] установили, что после облучения в здоро-
вых и больных тканях изменяется концентрация
водородных ионов pH.
Действие ультразвука на дыхание тканевых
и кровяных клеток исследовали Овада [1482], а
также Леман и Форшютц [3413]; Цуге [2074]
изучал изменение межуточного углеводного об-
мена в печени.
Нужно еще упомянуть о нескольких интерес-
ных с медицинской точки зрения работах по
действию ультразвука. Кузано [1157] изучал
действие ультразвука на фармакологические
свойства гормонов и вегетативных ядов. Сосудо-
суживающее действие адреналина заметно умень-
шилось, возбуждающее матку действие умень-
шилось незначительно, а влияние на кишечник
атропина и пилокарпина совершенно не подверг-
лось изменению в результате облучения. Другие
работы, главным образом японских авторов,
приведены в библиографии [3170, 3186, 3217,
3219, 3222, 3684, 4080, 4217, 4237, 4497, 4509].
Касахара и сотрудники [1028, 1030, 1328,
3226, 3557] изучали действие ультразвука на фер-
менты молока. Наряду с гомогенизацией моло-
ка, обусловленной уменьшением размеров жиро-
вых капель (см. также [1297, 4235] и § 5, п. 1
настоящей главы), наблюдается уменьшение об-
разования сливок и разнообразное влияние на
•отдельные ферменты, в частности на оксидазы,
а также разрушение аскорбиновой кислоты (ви-
тамина С) (см. также [2435, 3235, 3678]).
Сведения об изменении под действием ультра-
звука аскорбиновой кислоты в водном растворе,
сыворотке и крови содержатся в старой работе
Морена [1366], в которой показано, чю облучение
ультразвуком вызывает окисление аскорбиновой
кислоты, если раствор ее содержит воздух или
кислород (см. также Касахара и Кавашима
[1021]).
Гарей и Беренчи [2865] нашли, что бензо-
пирен после облучения теряет свои канцеро-
генные свойства.
Чамберс и Флосдорф 1424] обнаружили дезак-
тивацию пепсина ультразвуком. Мийо и Прю-
дом [3569] также нашли, что содержащиеся
в кристаллическом пепсине протеолитические
ферменты пепсин и катепсин при облучении
в водном растворе дезактивируются в результате
окисления. К аналогичным результатам пришли
Неймар к и Мошер [4890]. Согласно данным
Вольфа [2167], облучение ультразвуком снижает
способность инсулина уменьшать содержание
сахара в крови; при длительном облучении это
свойство инсулина полностью исчезает. Анало-
гичные результаты получил Швирс [4045].
Гор и Тиле [719, 2057] нашли, что эргостерин
разрушается при облучении ультразвуком; в ка-
честве конечного продукта получилось вещество
темножелтого цвета, химическая природа кото-
рого пока еще не выяснена. Данные о действии
ультразвука на некоторые интересующие медиков
вещества (например, дигитонин, лактофлавин,
пенициллин, туберкулин, а также различные
витамины) содержатся в следующих работах:
[31, 32, 3194, 3224, 3521, 3589, 3642, 3681, 3845,
4476, 4482].
Вряд ли нужно особенно подчеркивать, что
диспергирующее, эмульгирующее и окисляющее
действия ультразвуковых волн сыграют в буду-
щем большую роль при приготовлении лекарств
[54, 55, 2257]. Так, например, используемый
при лечении хронического суставного ревматизма
и туберкулеза ультрахризол представляет собой
полученный путем озвучивания 0,25-процентный
микродисперсный коллоидный раствор золота.
В качестве другого примера можно указать на
данные Кини [1035], согласно которым при
помощи ультразвука удается так тонко диспер-
гировать адреналин в оливковом масле, что
образуется препарат, позволяющий получить
длительное улучшение состояния астматиков.
Гор и Ведекинд [32] сообщают, что не исклю-
чена возможность увеличить при помощи облу-
чения ультразвуком усвояемость пищевых жиров
(маргарина и др.). Майерс и Блумберг [1392]
приготовили при помощи ультразвука жировые
эмульсии для внутривенного вливания.
В этой связи нужно рассмотреть упоминав-
шееся уже в § 5, п. 2 и в § 12, п. 4 настоящей
главы экстрагирующее действие ультразвука,
которое, в первую очередь, заключается в том,
что извлечение веществ из растительных и живот-
ных клеток происходит без значительного на-
гревания [429, 755, 4311]. Новые опыты Катте
и Шпехта [4788] показывают, что при помощи
ультразвука можно, например, экстрагировать
из трупов органические яды для судебно-меди-
цинских целей. Так, удалось изолировать в до-
статочных для взвешивания количествах даже
легко распадающееся производное барбитуровой
кислоты—эвипан. Пробы, подвергнутые действию
ультразвука, дают вдвое больший выход яда.
чем при употребляющихся обычно методах.
Ультразвук может найти практическое приме-
нение в гистологической технике, что видно
из приведенных выше в этом пункте данных
Коронини и Лассмана о новом методе импрегни-
рования тканей серебром. Бухмюлперу [2560,
§'12. Биологическое и лечебное действие улыпразвука
567
2561] также удалось путем применения ультра-
звука значительно ускорить заливку кусочков
органов в парафин без нагревания и в усло-
виях полного сохранения структуры тка-
ней.
Холланд и Шультес [894], а также Флорстедт
и Польман 1614] впервые показали, что если
использовать мази и другие жидкие медикаменты
в качестве промежуточной среды между источ-
ником ультразвука и кожей, то под действием
высокочастотных колебаний эти вещества осо-
бенно глубоко проникают в кожу. Другие работы,
относящиеся к этому вопросу, приведены в библио-
графии [2789а, 2891, 4005,4467,4518,4727, 5003,
5067]. В § 5, п. 6 настоящей главы было уже
указано на возможность использования туманов,
получаемых при помощи ультразвука в ингаля-
ционной терапии, ввиду их высокой дисперсности.
Кроме рассмотренных выше собственно тера-
певтических применений ультразвука, он может
быть использован в медицине также и в диагно-
стических целях; на это указывали уже в 1940 г.
Гор и Ведекинд [32]. В 1942 г. Дюзик [533, 2715,
2716, 2719] сообщил об ультразвуковом диагно-
стическом методе исследования мозга. Исследуе-
мый объект пронизывается слабым остро направ-
ленным ультразвуковым пучком (/=1,25 мггц),
и интенсивность проходящего ультразвука реги-
стрируется фотографически при помощи звуко-
приемника, усилителя и неоновой лампочки.
Источник и приемник звука жестко укреплены
друг против друга и при их совместном «построч-
ном» движении получается картина, состоящая
из темных и светлых участков (гиперфонограмма),
на которой места расположения заполненных
ликвором полостей, так называемых желудочков,
вследствие их меньшей по сравнению с массой
мозга способностью поглощать ультразвук вы-
глядят светлыми на темном фоне. Изменение рас-
положения желудочков по сравнению с нормаль-
ной картиной дает возможность обнаружить на-
личие опухоли мозга и поставить диагноз.
Опыты, проведенные в последнее время этим
методом на живом мозге в США Хютером, Болтом,
Баллантайном и другими исследователями [2377,
3077, 4590, 4642, 4775], а в Германии Гюттнерэм,
Фидлером и Петцольдом [2952], показали, однако,
что получаемые таким способом «ультрасоно-
граммы» страдают существенными недостатками,
обусловленными чисто физическими причинами.
Череп, наполненный водой, вследствие разной
проницаемости различных его костей для ультра-
звука дает картину, сходную с той, которую
дают; желудочки мозга. Поэтому трудно уста-
новить истинное расцоложение этих желудочков.
Согласно сообщению Хютера и Розенберга [4776],
в Америке пытались улучшить методику Дюзика,
производя сквозное облучение черепа при раз*
личных частотах и, следовательно, при неоди-
наковом поглощении ультразвука костями и со-
держимым черепа и выделяя из полученных
картин расчетным путем при помощи электрон-
ного счетного устройства детали, обусловлен-
ные только содержимым черепа.
Данные о поглощении ультразвука костями
и тканями человека можно найти в работах
Эше [2757], Фрая [4720], Хютера [3072, 3075],
а также Тейсмана и Пфандера [4252]. Исследо-
вания проникновения ультразвука через височ-
ные кости выполнили Зейдль и Крейси [4055].
Для полноты обзора нужно отметить, что
Денье [502, 503] также сконструировал ультра-
соноскоп для того, чтобы с его помощью опре-
делять расположение таких внутренних органов,
как сердце, печень, селезенка и др., а также
устанавливать происходящие в них изменения.
Кейдель [1036] пытался разрешить ту же проб-
лему при помощи импульсного метода.
Людвиг [3453] пытался обнаружить в теле
человека желчные камни при помощи ультра-
звука (см. также [4533, 5120]).
Кейдель [3240, 3243] использовал метод сквоз-
ного облучения ультразвуком для регистрации
изменений в кровенаполнении человеческого
сердца. При этом пучок ультразвука был направ-
лен таким образом, что при движении измеряе-
мого органа менялась длина пути, на котором
происходит поглощение ультразвука. Получе-
ние данных об изменении объема сердца воз-
можно, например, при сквозном облучении груд-
ной клетки. При этом интенсивность падающего
на приемник ультразвука определяется отно-
шением длины пробега его в крови и сердечной
мышце к длине пробега в воздухоносной ткани
легкого. Этим путем при помощи ультразвука
можно получить кардиограмму.
Кейдель [3241, 3245] предложил ультразву-
ковой метод непрерывного определения содержа-
ния углекислоты в выдыхаемом человеком возду-
хе. Для этой цели пучок ультразвука (/=60 кгц)
направляется перпендикулярно к трубке диа-
метром 2 см, а затем падает на пьезоэлектри-
ческий приемник. Напряжение, отдаваемое по-
следним, усиливается и регистрируется. Когда
исследуемое лицо дышит через трубку, то ультра-
звук поглощается в большей или меньшей сте-
пени в зависимости от содержания углекислоты,
так как поглощение ультразвука в углекислом
газе приблизительно на 10% больше, чем в кис-
лороде, азоте или воздухе.
568
Глава VI. Различные применения ультразвука
Согласно Кейделю [3241, 3245], в физиологии
можетнайти применение ультразвуковой манометр
Если заменить в обычном ультразвуковом интер-
ферометре подвижный отражатель мембраной
или пластинкой, то можно измерять их смещения,
вызываемые изменяющимся давлением, по реак-
ции на излучатель или при помощи специального
звукоприемника. Этот прибор можно использовать
для регистрации давления крови и т. д. Так
как такой интерферометр можно сделать очень
маленьким, то имеется перспектива применения
такого прибора также для измерений внутри кро-
веносных сосудов.
В последнее время Уайлд и Рид [3843,
4412, 5093] пытались осуществить диагностику
опухолей, например, в мозгу при помощи ультра-
звукового импульсного метода. При использова-
нии ультразвука очень высокой частоты (15 мггц)
и при очень коротких импульсах продолжитель-
ностью в несколько микросекунд можно, несмот-
ря на очень малую глубину проникновения
ультразвука этой частоты, получить отражения
ультразвука от тканевых элементов, например
мышечных волокон, отдельных слоев тканей
и т. д. Эти отражения обнаруживаются на экране
электронного осциллографа в виде ряда пиков.
Так как атипичная ткань раковой опухоли отра-
жает ультразвук сильнее, чем нормальная ткань,
то описанный способ может служить для обна-
ружения опухолей.
Уайлд и Рид видоизменили для этой цели
обычный рефлектоскоп (см. § 4, п. 2 настоящей
главы) следующим образом. Отдельные отра-
женные импульсы модулируют яркость свето-
вого пятна на экране электронного осциллографа,
т. е. сильный импульс дает более яркое, а сла-
бый—менее яркое световое пятно. Располагая
ось времени на экране вертикально и затем откло-
няя ее синхронно на тот же угол, что и излу-
чатёль ультразвука, можно получить на экране
картину, подобную приведенной на фиг. 607.
На фиг. 607,а показана рефлектограмма здоровой
ткани (груди), на фиг. 607,6—рефлектограмма
злокачественной опухоли.
На фиг. 608 схематически показано устрой-
ство прибора. Собственно источник звука с вра-
щающим механизмом помещается в цилиндри-
ческом сосуде длиной 9 см и диаметром 6 см,
заполненном водой; закрывающая один его конец
резиновая перепонка прижимается к исследуе-
мому телу. Пока не ясно, в какой степени этот
очень оригинальный метод оправдает себя на
практике (см. также [4413, 4717, 4718]).
Подводя итоги следует отметить, что, по
имеющимся в настоящеевремя данным, применение
ультразвука в медицине в очень многих случаях
дало превосходный лечебный эффект.
Кроме приведенных выше работ, специаль-
ные методы использования ультразвука в меди-
цине описаны в следующих работах:
2442, 2443, 2473, 2483,	““
2709, 2726, 2768, 2777,
3474, 3543, 3601, 3618,
3915, 3967, 4022, 4023,
4370, 4525, 4606, 4710,
2586,
2869,
3701,
4038,
2635,
3034,
3755,
4196,
[2280, 2304,
2637,
3083,
3756,
4264,
2670,
3204,
3765,
4351,
Фиг. 607. Рефлектограмма здоровой ткани (а) и зло-
качественной опухоли (б).
О показаниях и результатах ультразвуковой
терапии сообщается в следующих работах:	[2161,
2279,	2477,	2497,	2556,	2554,	2567,	2676,	2690,
2791,	2846,	2847,	2854,	2893,	3000,	3047,	3048,
3248,	3249,	3354,	3378,	3554,	3599,	3701,	3848,
Фиг. 608. Устройство прибора для обна-
ружения опухолей.
1 — излучатель ультразвука, 2—механизм, вра-
щающий излучатель, 3—усилитель с устройством
для синхронного передвижения оси времени на
экране электронного осциллографа 4.
4003, 4031, 4180, 4183, 4266, 4276, 4315, 4316,
4342, 4343, 4409, 4445, 4470, 4962, 4970]1).
х) Статистику полученных при помощи ультра-
звука случаев излечения можно найти в отчете съезда
по ультразвуку в Эрлангене: Der Ultraschall in der
Medizin, Zurich, 1949, S. 369, а также в книге Поль-
мана [2263].
£ 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
569
Нужно, однако, заранее предостеречь от
применения ультразвука подряд при всех забо-
леваниях. Как было сказано выше, мы еще слиш-
ком мало знаем о причинной связи между пер-
вичным действием ультразвуковых волн и пря-
мыми или косвенными следствиями, обусловли-
вающими процесс излечения. Так как здесь речь
идет о явлениях, происходящих в живом орга-
низме, которые с физической и химической сто-
роны лишь с большим трудом, а иногда и вовсе
не могут быть воспроизведены экспериментально,
при объяснении успехов или неудач лечения
в основном приходится ограничиваться догад-
ками и гипотезами.
Выше в настоящем пункте мы указывали
уже, какую разнообразную роль могут играть
при медицинском применении высокочастотные
ультразвуковые волны. Согласно имеющимся
в настоящее время данным, многие случаи изле-
чения, в первую очередь, обусловлены тепловым
действием ультразвука. С другой стороны, мно-
гие случаи излечения заставляют признать, что,
кроме теплового действия, существует еще другое
специфическое действие ультразвука, опреде-
ляющее получение терапевтического эффекта.
Вопросу о механизме действия ультразвука при
ультразвуковой терапии посвящены следующие
работы: [2316, 2325, 2329, 2398, 2402, 2407,
2408, 2428,2548, 2554, 2687,2733, 2735, 2770, 2823,
2842, 2844,	3027,	3053,	3076,	3299,	3333,	3387,
3389, 3391,	3393,	3396,	3398,	3402,	3407,	3408,
3411, 3455,	3683,	3692,	3709,	3750,	3759,	3817,
3849, 3939,	3944,	3969,	4025,	4105,	4122,	4197,
4248, 4249,	4282,	4444,	4531,	4572,	4625,	4702,
4749, 4832,	4833,	4849,	4994,	5030,	5058].
Нужно сказать, что очень трудно точно изме-
рить и правильно дозировать ультразвуковую
энергию, воспринятую, или, лучше сказать,
абсорбированную, телом человека или животного.
По этой причине часто в сообщениях об излече-
ниях, достигнутых при применении ультразву-
ка, и о неудачных случаях применения ультра-
звука отсутствуют точные сведения о действи-
тельно использованных дозах ультразвука. По-
этому нужно кратко остановиться на проблеме
ультразвуковой дозиметрии.
С физической точки зрения под дозой ультра-
звука следует понимать количество ультразву-
ковой энергии, поглощаемой в единицу времени
и на единицу объема облучаемого тела, т. е.
так называемую действующую энергию. К сожа-
лению, прямое измерение этой величины путем
определения таких параметров ультразвукового
поля, как звуковое давление, амплитуда ско-
рости и т. д., в человеческих тканях in vivo невоз-
можно. Невозможно также, как это делается
обычно в рентгеновской технике, измерить энер-
гию до ее вхождения в облучаемую среду
и после ее выхода с противоположной стороны
и на основании разницы между этими двумя
измерениями получить данные о дозе облучения,
которому был подвергнут пациент. Это не-
возможно, потому что если в случае рент-
геновских лучей облучаемое тело не оказы-
вает никакого обратного действия на рентге-
новскую трубку, то в случае ультразвука дело-
обстоит совершенно иначе. Здесь в каждом слу-
чае облученное тело в зависимости от характера
связи с излучателем звука оказывает на него
различную реакцию.
Поэтому чаще всего определяют мощность,
излучаемую вибратором в акустически совер-
шенно однородной среде, например в воде (пу-
тем измерения параметров ультразвукового поля,
например давления излучения, или выделяю-
щегося тепла). Чаще всего для этих целей исполь-
зуют описанные в гл. Ill, § 1 весы для измерения'
давления излучения. Однако для того чтобы
такие измерения давали правильные данные^
необходимо обеспечить выполнение следующих
условий:
1)	ткани тела должны обладать таким же
волновым сопротивлением, что и среда, исполь-
зованная в измерителе давления излучения;
2)	части тела должны иметь бесконечное или,
по крайней мере, очень большое протяжение»
с тем чтобы энергия в них поглощалась в той
же степени, что и в среде, использованной в из-
мерителе давления;	. •
3)	облучаемый объект должен быть однород-
ным, т. е. лишенным структуры, так же как
и среда в измерителе давления; иначе в объекте
возникнут отражения, что приведет к изменению
реакции на излучатель.
Эти условия, высказанные, например, Шмит-
цом [3997, 3998], теоретически правильны; од-
нако оказалось, что свойства облучаемой среды
очень мало влияют на показания ультразвуко-
вых весов. Можно легко установить, что попа-
дающая в среду ультразвуковая энергия W за-
висит от волнового сопротивления среды рм^;
если учесть связь W с переменным напряжением
U на излучателе или проходящим через источ-
ник ультразвука током /, то можно получить
следующие формулы:
W =	, или W = PtF?McM,
рРмсм
где t—длительность облучения и F—излучающая
поверхность. Если для данного излучателя
570
Г лава VI. Различные применения ультразвука
{F=const) поддерживать напряжение U или ток /
постоянными, то излучаемая ультразвуковая
энергия будет меняться в зависимости от вол-
нового сопротивления среды Zm—PmCm1)-
Петцольд, Гюттнер и Бастир [3711] опреде-
ляли различными способами отношение волно-
вого сопротивления тканей человеческого тела
Zm к волновому сопротивлению воды Zw и, как
показывают данные табл. 116, нашли, что это
Таблица 116
•ОТНОШЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ
ЧАСТЕЙ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА К ВОЛНОВОМУ
СОПРОТИВЛЕНИЮ воды
Объект	Отношение волновых сопротив- лений zm/z w	Объект	Отношение волновых сопротив- лений Z M/ZW
Кисть руки . .	1,1	Лобная пазуха	0,9—0,93
Предплечье . .	1	Грудная клетка	1,1
Плечо ....	1,1	Мышцы толщи-	
Икра ноги . .	0,97	ной 10 мм	0,93
Щека		1,1	Костный мозг	1,1
отношение практически равно единице. Иными
словами, играющее большую роль в ультра-
звуковой терапии волновое сопротивление тка-
ней человеческого тела, начиная с кости, отли-
чается не больше чем на ±1О?^о от волнового
сопротивления воды, определяющего условия
измерения давления излучения при помощи ве-
сов. Эти данные совпадают с результатами, полу-
ченными в США Людвигом [3452] при измере-
нии волнового сопротивления различных тканей
животных и человека (табл. 117). Фрухт [2828а]
измерял скорость звука в различных органах,
мышечной и жировой тканях человека в зави-
симости от содержания воды. Для ткани органов
скорость звука лежит между 1600 и 1530 м/сек,
т. е. всегда выше скорости звукавводе (1496 лг/сек),
в то время как для жировой ткани она ниже,
чем в воде (1445—1485 м/сек).
О Приведенные автором формулы для№ неверны.
Это легко обнаружить хотя бы из соображений размер-
ности. В действительности формулы должны быть раз-
личными в зависимости от того, какой конкретный тип
излучателя имеется в виду (магнитострикционный,
пьезоэлектрический или др.), и, во всяком случае, W
является функцией частоты. Однако все же удельная
излучаемая энергия в существенной степени опреде-
ляется величиной волнового сопротивления и даль-
нейшие соображения автора остаются правильными.—
Прй'м. ред.
Таблица 117
СКОРОСТЬ ЗВУКА, ПЛОТНОСТЬ И ВОЛНОВОЕ
СОПРОТИВЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА
И ЖИВОТНЫХ
Объект	Скорость звука, м/сек	Плотность, г/см3	Волновое сопротивле- ние, 1 05 г/см^-сек
Мозг (собака)	1515	1,028	1,56
Мозг (свинья)	1506	1,026	1,55
Селезенка			
(свинья) . .	1515	1,059	1,60
Печень (свинья)	1553	1,064	1,65
Почка »	1557	1,040	1,62
Мышечная			
ткань(корова)	1575—1585	1,068	1,68—1,69
Ткани человека	1490—1610	1,06	1,58—1,70
Среднее зна-			
чение . . .	1540	1,06	1,63
Гирке, Эстеррайхер, Франке, Паррак и Вит-
терн [4730] высказали теоретические соображе-
ния о проникновении ультразвуковых волн в тело
человека и о распространении их в нем. Согласно
их взглядам, волны распространяются в тканях
человека, как в упруго-вязком сжимаемом теле,
и могут рассматриваться на простой модели в виде
колеблющегося в среде шара [3674]; при этом
образуются волны сжатия, сдвиговые волны
и поверхностные волны. Для постоянных Ламе
(см. гл. V, § 1, п. 1) получаются значения:
3=2,6-1010 дин/'см2 и и=2,5-104 дин/см2\ для
сдвиговой вязкости (см. гл. IV, § 2, п. 6) полу-
чается значение около 150 пуаз. Пользуясь этими
значениями, можно рассчитать состояние поверх-
ности тела при падении на него ультразвуковых
волн.
Петцольд, Гюттнер и Бастир показали, что
при чаще всего применяемых в ультразвуковой
терапии частотах 800 и 1000 кгц не наблюдается
сколько-нибудь заметной обратной реакции, выз-
ванной отражением на граничных поверхностях,
и не происходит образования стоячих волн.
Физические основания для этого заключаются
в том, что коэффициент поглощения при ука-
занных частотах относительно высок, так что
даже в самом неблагоприятном случае—при облу-
чении лобной пазухи (слои кожа—кости—воздухо-
носная полость)—стоячие волны, вызывающие
обратную реакцию на излучатель, отсутствуют.
При этом, естественно, предполагается, что по-
верхность излучателя находится в полном аку-
стическом контакте с кожей. Для этого необ-
ходимо, чтобы между рабочей поверхностью излу-
§ 12. Биологическое и лечебное действие ультразвука
571
чателя и кожей находилось достаточное коли-
чество жидкости, служащей связующей средой,
и чтобы излучатель не перекашивался и не
отходил от кожи.
При облучении в водяной бане соотношения
не так просты. Если между излучателем и кожей
находится слой воды в несколько сантиметров,
то в случае недостаточного смачивания кожи
может случиться, что часть излучаемой энергии
не попадет в ткань, а будет диффузно рассеяна
в воде. Точно определенных условий можно
достигнуть только в случае более совершенного
смачивания кожи в результате обмывания раство-
ром мыла или спиртом.
При ультразвуковой терапии для врача важ-
но также знать, что головка излучателя все
время находится в надежном контакте с облуча-
емым телом. Это особенно важно в случае
применения ультразвука для массажа, так как
только при этом условии в тело будет введено
количество энергии, отвечающее определяемо-
му при помощи ультразвуковых весов. Такой
контроль можно осуществить путем наблюде-
ния при помощи специальных измерительных
приборов напряжения на ультразвуковом из-
лучателе или проходящего через него тока.
Вводя в схему реле, можно сделать так, что при
изменении этих величин будет гаснуть лампоч-
ка, расположенная на головке излучателя и на-
ходящаяся в поле зрения врача (терапевтиче-
ская установка фирмы «Доктор Борн», Франк-
фурт-на-Майне). Возможно также и такое при-
способление, когда при неудовлетворительном
контакте излучателя с телом выключаются встро-
енные в прибор электрические часы и отме-
чается только то время, в течение которого па-
циент получает, по меньшей мере, 60—70%
прописанной ему ультразвуковой мощности. 15
Важно, чтобы прибор был возможно более
чувствителен даже к незначительным нару-
шениям контакта излучателя с объектом. Сог-
ласно Гюттнеру1), лучшим из известных пьезо-
электрических преобразователей является виб-
ратор из сульфата лития. Благоприятные зна-
чения его пьезоэлектрических констант (см. гл.
II, § 5, п. 2) позволяют получить интенсивность
ультразвука 3 вт/см2 при рабочем напряжении,
равном только 800 в, так что можно пользовать-
ся довольно тонким гибким кабелем. При со-
ответствующих размерах колеблющегося кри-
сталла и переходной полуволновой пластинки
можно получить колоколообразное распреде-
2) Доклад на Международном электроакусти-
ческом конгрессе в Голландии в 1953 г.
ление амплитуд на излучающей поверхности
головки, что дает весьма однородное ультра-
звуковое поле перед головкой излучателя. Из-
менения акустического контакта с поверхностью
тела в снабженной таким вибратором терапев-
тической установке фирмы «Сименс-Рейнигер
Верке» (Эрланген) приводят в действие специаль-
ный акустический сигнал. Одновременно выклю-
чаются терапевтические часы и снижается на-
пряжение на колеблющемся кристалле, чтобы
не перегружать кристалл, пока часть его излу-
чающей поверхности граничит с воздухом.
Для полноты изложения нужно указать, что
Шмитц и Валдик [3997, 3998, 4000], которые
занимались вопросом о дозиметрии в ультра-
звуковой терапии, предложили чисто электри-
ческий метод определения ультразвуковой мощ-
ности, отдаваемой излучателем в среду. Для этой
цели они измеряют при помощи разработанного
Валдиком особого метода акустическую мощ-
ность при постоянном напряжении источника
сначала при ненагруженной головке (излуче-
ние в воздух) и затем при нагруженной, т. е.
когда головка прижата к облучаемому телу.
По разности полученных значений можно вы-
числить ультразвуковую энергию, воспринятую
облучаемым объектом. К сожалению, этот ме-
тод, результаты которого не зависят от того,
поглощается ли ультразвуковая энергия на не-
которой глубине полностью или часть ее отдает-
ся обратно источнику, слишком сложен, чтобы
его можно было непосредственно использовать
в терапии.
Нужно остановиться еще на одном вопросе,
имеющем известное значение для дозировки уль-
тразвука в терапевтических целях. Как было
сказано в гл. IV, §1,п. 2, ультразвуковое поле,
создаваемое колеблющейся пластинкой, не яв-
ляется однородным, а образует более или менее
сложную интерференционную картину (см., на-
пример, фиг. 260). Вдоль оси излучателя чере-
дуются максимумы и минимумы (ближнее поле),
различающиеся по интенсивности в 4—5 раз,
и только на расстоянии
7 _ D2 _ D2f
Z““4X “ 4с
(D—диаметр излучателя, с—скорость звука)
звуковое поле является относительно однород-
ным (дальнее поле). Поэтому, например, возмож-
но, что при биологических опытах на небольших
организмах некоторые из них будут облучены
ультразвуком большей интенсивности, чем дру^-
гие. Так как для тканей глубина, на которой
интенсивность падает вдвое при частоте 800 кгц,
572
Г лава VI. Различные применения ультразвука
составляет примерно 4 см (см. табл. 113), то
спадание, обусловленное поглощением, может
в местах максимумов выравнять и даже пере-
компенсировать интерференционную неравно-
мерность. Все это относится только к непре-
рывному облучению; при обычно применяемом
способе поглаживания тканей излучателем
максимумы и минимумы поля в глубине ткани
выравниваются (см. также [2510, 3786]).
Приведенные выше соображения основывают-
ся на так называемой физической дозиметрии
ультразвука, при которой речь идет о том, что-
бы точно установить получаемую пациентом дозу.
Однако такая дозиметрия еще ничего не говорит
о биологическом действии. Вместе с тем для
медиков и биологов наибольшее значение имеет
как раз биологический эффект в облучаемой
среде. Поэтому не было недостатка в попытках
ввести биологическую дозиметрию ультразву-
ка. Вельтман и Вебер [4333, 4334] поставили,
как было упомянуто в п. 4 настоящего параграфа,
обширную серию опытов по изучению влияния
длительности облучения, интенсивности ультра-
звука, частоты и температуры на степень раз-
рушения бактерий, чтобы иметь возможность
точнее устанавливать дозу ультразвукового об-
лучения (см. также [2155, 4514]). К сожалению,
проведение биологической дозиметрии при помо-
щи бактерий связано со значительными трудно-
стями. Кроме того, полученные in vitro резуль-
таты должны еще быть проверены на тканях
животных и человека.	>
Поэтому Хорникевич [3051] использовал для
биологической дозиметрии ультразвука изме-
рение концентрации водородных ионов pH в под-
кожной ткани. Такое измерение, общепринятое
в биологии, как чувствительный показатель
различных тканевых изменений, позволяет уста-
новить общее действие ультразвука, являющееся
суммой таких воздействий, которые ведут к
нарушению изогидрии, изотонии и изоионии.
Измерение pH дает возможность обнаруживать
тончайшие изменения физико-химического со-
стояния тканевой жидкости.
Наконец, Бройнинг [2550] предложил ис-
пользовать для целей дозиметрии реакции, про-
исходящие в содержащей воздух воде (выделе-
ние иода, образование Н2О2 или HNO2). Все эти
работы представляют собой лишь попытки соз-
дания биологической дозиметрии ультразвука,
и нужны еще дальнейшие исследования, чтобы
приблизиться к разрешению этой очень важной
проблемы. Дальнейшие данные об ультразву-
ковой дозиметрии можно найти в следующих
работах: [2397,2403, 2628, 2938, 2998, 3025, 3073,
3207, 3247,	3298, 3339, 3399, 3472, 3767, 3768,
3786, 3789,	3790, 3795, 3941, 4137, 4184, 4259,
4281, 4317, 5060].	4347, 4464, 4465, 4745, 4758, 4821,
До сих	пор при обсуждении вопросов меди-
цинского применения ультразвука мы имели
в виду облучение волнами постоянной ампли-
Ф и г. 609. Временной ход интенсивности уль-
тразвука при непрерывном облучении (а) и при
импульсном облучении со скважностью 1:5 (б)
и 1 : 10 (в).
туды, или интенсивности (непрерывный ульт-
развук). Вместе с тем в последние годы при-
менялись различные способы импульсного облу-
чения (импульсный ультразвук). В этом случае
интенсивность скачком достигает значения, уста-
новленного для непрерывного ультразвука, но
сохраняет его только короткое время и затем
резко падает до нуля; после определенной паузы
повторяются те же этапы. На фиг. 609 этот
процесс изображен графически. Число импуль-
сов в секунду называется частотой следования
импульсов, обратная величина—периодом сле-
дования импульсов. Отношение длительности им-
пульса к периоду следования называется скваж-
ностью; при прямоугольных импульсах скваж-
ность показывает, до какой степени уменьшает-
ся суммарное облучение по сравнению с непре-
рывным облучением.
В примерах, приведенных на фиг. 609, скваж-
ность равна 1:5 и 1:10. Если мощность установки
составляет 20 вт и интенсивность—4 вт/см2,
то при использовании импульсного режима при
100 импульсах в секунду (частота следования
100 гц) и длительности отдельного импульса
в 1/1000 сек. получается скважность 1:10, что
отвечает непрерывному облучению при мощности
ультразвука 2 вт. В то же время интенсивность
ультразвука в момент воздействия импульса
остается той же, т. е. равной 4 вт/см2.
Значение импульсного метода заключается,
во-первых, в возможности уменьшить тепловое
Дополнение
573
воздействие ультразвука и, во-вторых, в точной
дозировке малых мощностей, которая не может
быть достигнута другими способами. Последнее
достигается просто путем соответствующего из-
менения скважности. Как мы много раз ука-
зывали, тепловой эффект ультразвука участвует
в возникновении многих реакций, однако как
побочное явление он может замаскировать спе-
цифическое действие ультразвука. Частичное
снижение теплового эффекта при непрерывном
облучении возможно при охлаждении облучаемо-
го объекта, при массирующем действии и, на-
конец, при применении малой плотности энер-
гии. При импульсном облучении удается прак-
тически устранить тепловое воздействие, так как
при малой скважности выделяемая тепловая
энергия уменьшается и имеющее место во время
короткого импульса местное нагревание исче-
зает в течение паузы. Так как.механическое и хи-
мическое действия ультразвука зависят от плот-
ности энергии, а эта последняя при импульсном
режиме остается постоянной, импульсный метод
открывает новые возможности исследования воз-
действия ультразвука. Барт, Эрлхоф и Штрейбль
[2400] в опытах с импульсным ультразвуком по-
казали, например, что ультразвуковой гемолиз
есть явление главным образом механическое.
Барт, Штрейбль и Ваксман (по [2263], стр. 196)
в опытах с импульсным ультразвуком нашли,
что разрушительное действие ультразвука на
кости молодых собак основано, в первую очередь,
на тепловом воздействии.
Согласно Борну [2511], в терапии исключе-
ние теплового воздействия дает возможность
лучшего и более мощного ультразвукового облу-
чения глубоких участков ткани: при непрерывном
ультразвуковом облучении большая интенсив-
ность ультразвука, необходимая вследствие нали-
чия поглощения в тканях, связана со слишком
большим нагреванием поверхности объекта. На-
блюдаемые при интенсивном облучении боли в над-
костнице при импульсном облучении также долж-
ны уменьшаться. Однако при этом не надо за-
бывать, что боли в надкостнице часто являются
полезным сигналом, предостерегающим от пере-
облучения. Дальнейшие работы по импульсному
облучению см. в библиографии [2844, 3395, 3412,
4349. 4441, 4443, 4315]. В заключение нужно
сказать, что мнения относительно применения
импульсного метода для терапевтических це-
лей еще очень противоречивы. Этот метод, во
всяком случае, увеличивает эксперименталь-
ные возможности изучения действия ультра-
звука.
ДОПОЛНЕНИЕ
1. Ультразвуковые волны в природе
В гл. VI, § 3 мы указали, что летучие мыши
во время полета испускают короткие ультра-
звуковые импульсы и способны ориентировать-
ся даже в полной темноте, избегая препят-
ствий благодаря восприятию отраженного
от них эхо. Эта поразительная способность
ориентировки уже давно вызывала интерес уче-
ных, однако однозначное объяснение было дано
лишь в недавнее время опытами Галамбоса
и Гриффина [682—684, 740—742, 2929]. С за-
клеенными глазами летучие мыши летают так
же уверенно, как и с открытыми; если же им
заклеить уши или рот, они становятся совер-
шенно «слепыми»1).
Пирс и Гриффин [1594, 2926], а также Пиль-
майер [3761] при помощи чувствительных ультра-
2) Подобные опыты поставили уже в 1793 г. Спал-
ланцани и в 1798 г. Джурайн; однако они не дали объяс-
нения наблюдавшемуся ими явлению. Только в 1920 г.
Хартридж [799] высказал предположение, что летучие
мыши ориентируются при помощи испускаемых ими
высоких звуков. Исторический обзор многочисленных
старых работ в данной области дает Галамбос [682]
(см. также Мерес [3585]).
звуковых приемников установили, что частота
ультразвука, испускаемого летучими мышами,
лежит в пределах 30—120 кгц. Длительность
отдельного ультразвукового импульса колеб-
лется от 1 до 3 мсек. Максимум интенсивности
находится при частоте примерно 50 кгц, что
соответствует длине волны в воздухе 6,5 мм.
Число импульсов в секунду сильно меняется.
Перед взлетом оно равно 5—10, при полете
в свободном пространстве—20—30, а при прибли-
жении к препятствию доходит до 50—60 в се-
кунду; после препятствия число импульсов резко
падает опять до 20—30 в секунду.
На фиг. 610 приведена полученная Гриф-
фином осциллограмма одиночного ультразву-
кового импульса летучей мыши Myotis lucifu-
gus. Амплитуда быстро возрастает, проходит
несколько максимумов и затем несколько мед-
леннее спадает. Каждый такой ультразвуковой
импульс сопровождается слабым слышимым
тикающим звуком.
Уже Элиас1) установил, что у летучих мышей
хрящи гортани содержат много костной ткани
Э Н. Elia s, Jahrb. f. Morph., 37, 70 1907).
574
Глава VI. Различные применения ультразвука
и что очень развитая мускулатура может созда-
вать большое натяжение тугих и тонких голо-
совых связок. Он заключил отсюда, что эти
животные способны издавать очень высокие зву-
ки, может быть даже неслышимые человеческим
ухом. Тот факт, что летучие мыши слышат ультра-
звуки, показывают опыты Галамбоса [680, 681],
который при помощи микровольтметра установил
наличие электрического напряжения в улитке
летучей мыши при возбуждении уха ультра-
звуком с частотой 10—90 кгц.
ви
% 60
>40
е§
of 20
I “
'J 20
о
§ 40
60
80
i____I______!______I
2	3	4	5
Время, мсек,
Фиг. 610. Осциллограмма ультразвукового им-
пульса летучей мыши Myotis lucifugus
по Гриффину.
Совершенно независимо от названных выше
исследователей Дейкграаф [546] подробно изу-
чил проблему ориентировки летучих мышей. Его
данные в основном совпадают с приведенными
выше. Между прочим, Дейкграафу удалось при-
учить летучую мышь прилетать по ультразву-
ковому сигналу с частотой 40 кгц от ее обычного
места отдыха к садовой скамейке, где она получа-
ла корм (мучного червя). При этом летучая мышь
способна была в темноте различать две садовые
скамейки, из которых одна была снабжена отра-
жателем в виде вертикально расположенной круг-
лой стеклянной пластинки, а другая—такой же
пластинкой, оклеенной бархатом.
Описанные выше опыты относятся только к
одному семейству летучих мышей, а именно
Vespertilionidae; недавно Мерес [3585, 4884]
исследовал способность к ориентировке у
подковоноса (Rhinolophus ferrum equinum
Shreb.). При этом оказалось, что это живот-
ное излучает ультразвуковые импульсы через
нос. Особое строение гортани обеспечивает в этом
случае хорошую связь между гортанью, созда-
ющей ультразвук, и носовой полостью. Пасть
остается во время полета закрытой. Ввиду на-
правленности излучения, создаваемой ноздрями,
ультразвуковой пучок оказывается сконцентри-
рованным; поэтому подковоносы обнаруживают
препятствия на значительно больших расстояни-
ях, чем летучие мыши, относящиеся к другим се-
мействам. Уже при небольших поворотах головы
получается быстрое спадание или возрастание
эхо, что облегчает ориентировку. Интересно, что,
согласно Мёресу, форма импульсов, испускаемых
подковоносами, резко отличается от показан-
ного на фиг. 610 импульса для представителя
Vespertilionidae: длительность импульса боль-
ше в 20—30 раз (в полете от 90 до 110 мсек.),
пики отсутствуют. Импульс представляет со-
бой почти незатухающий волновой цуг с по-
стоянной частотой, подобный звуку ультра-
звукового свистка, причем длительность и ча-
стота следования импульсов отвечают примерно
периоду выдоха. Большая длительность от-
дельного импульса означает, что ориентировка
по принципу эхо уже невозможна, так как на
расстояниях меньше 15—17 м посылаемый и от-
раженный импульсы перекрываются. Если учесть
еще, что животное за время испускания импуль-
са поворачивает голову то в ту, то в другую
сторону на 120°, так что воспринимаются эхо,
приходящие с различных направлений, то ста-
новится ясной невозможность различения от-
ражений без какого-либо особого механизма.
Поэтому предполагают, что обнаружение пре-
пятствий данным видом летучих мышей осуще-
ствляется только путем восприятия простран-
ственного распределения интенсивности отра-
женного звука. Это предположение подтвер-
ждается и тем, что подковоносы не теряют спо-
собности ориентироваться в полете, если за-
крыть одно ухо, а также тем, что процесс ориен-
тировки связан со сложными движениями уш-
ных раковин. Поворачивая уши в направлении
наибольшей интенсивности отраженного звука,
животное узнает, в каком направлении нахо-
дится препятствие. Однако трудно объяснить,
как животное может определять расстояние до
препятствия только путем восприятия интенсив-
ности.
Клисэттль [32666] указывает на возмож-
ность использования летучими мышами эффекта
Допплера. Если обозначить через v скорость жи-
вотного относительно препятствия, т. е, при
неподвижном препятствии скорость полета жи-
Дополнение
575
вотного, то частота эхо увеличивается на ве-
личину Д/=2у/7с, где f—частота посылаемого
звука, а с—скорость звука в воздухе; if являет-
ся прямой мерой скорости сближения живот-
ного с препятствием. При этом нет необходимости
непосредственного восприятия летучей мышью
ультразвука; достаточно было бы восприятия
тона биений, т. е. разности между посылаемой
частотой f и отраженной частотой /+Д/. В этом
случае неподвижная летучая мышь могла бы
обнаруживать только быстро движущиеся пред-
меты. К аналогичным выводам приходит также
Холлман [4761]. Таким образом, мы видим,
что природная способность летучих мышей к
ультразвуковой ориентации (эта способность ус-
тановлена Мёресом [4885] и у летучих собак)
еще не объяснена полностью.
Как известно, летучие мыши питаются ноч-
ными бабочками, которых они ловят во время
полета. Как показывают исследования Шалле-
ра и Тимма [3966, 4275], большинство ночных
бабочек реагирует на звуковые волны с часто-
той 10—200 кгц. Как только бабочка попадет
в поле такой ультразвуковой волны, у нее по-
является реакция «попытки к бегству» или «реф-
лекс замирания». Застигнутые ультразвуковым
воздействием в полете насекомые либо улетают
в сторону, либо прекращают полет, падают и упол-
зают. Ползущее насекомое либо сейчас же уле-
тает, либо прекращает всякое движение. Из
состояния сна бабочки не могут быть выведены
даже при применении звукового воздействия
большой интенсивности. Так как реакция на
звук исчезает при прокалывании барабанной
перепонки насекомого, то, повидимому, ультра-
звуковые волны действительно воспринимаются
насекомым и перерабатываются его нервными
центрами. Иначе говоря, эти воздействия не
являются раздражителями, ответ на которые но-
сит чисто рефлекторный характер.
Таким образом, природа дала этим насекомым
средство защиты против их главного врага—
летучих мышей. При этом нужно добавить, что
покрывающий ночных бабочек густой слой воло-
сков также защищает их от летучих мышей,
так как от густого волосяного покрова звуковые
волны отражаются очень плохо.
Пильмайер [1581, 1582] при помощи чувст-
вительного ультразвукового приемника уста-
новил, что самцы различных видов прямокры-
лый) (Conocephalus fasciatus, Conocephalus gracil-
limus, Conocephalus stratus, N eoconocephalus
ensiger, Orchelinum vulgar e), а также сверчков
(Nemobius fasciatus) способны издавать наряду
co звуками, лежащими в слышимой области, так-
же и ультразвуки, частота которых достигает
40 кгц. Что касается интенсивности, то в неко-
торых случаях на расстоянии 30 см от насеко-
мого удавалось зарегистрировать до 90 дб, т. е.
10~7 вт!см2.
Звуки производятся этими насекомыми двумя
способами. В некоторых случаях твердая жилка
одного крыла задевает о зазубренный кантик на
другом. Высота звука зависит при этом от частоты
движения крыльев и от числа зубчиков кантика.
У Conocephalus fasciatus, например, была за-
регистрирована частота движений крыла 66 гц,
в то время как число зубчиков кантика, заде-
ваемых другим крылом, составляло примерно
125. Это дает звук с частотой 66-125=8,3 кгц, что
и было найдено при непосредственном измере-
нии. Звуки других частот возникают потому, что-
находящаяся нателе насекомого тонкая мембрана
(так называемый тимпанальный орган) резонирует
и излучает звук. Пильмайер исходя из физиче-
ских данных этой мембраны (толщина, натяже-
ние, жесткость и диаметр) рассчитал ее соб-
ственную частоту. Для Orchelimum vulgaris она
составляет 14 кгц, а для Conocephalus fatciatus
и других видов—около 40 кгц.
Пирс [1593] и Лоттермозер [3446] при по-
мощи пьезоэлектрического звукоприемника кон-
денсаторного микрофона исследовали звуки, со-
здаваемые сверчками, и обнаружили у полевого
сверчка (Nemolius fasciatus) наряду со слыши-
мыми звуками с частотами 8, 11 и 16 кгц также
ультразвуковые тона 24 и 32 кгц, которые из-
лучались 16 раз в секунду1).
БюЗнель и Шавасс [2582] показали при по-
мощи высокочувствительного звукового спект-
рографа, что очень многие прямокрылые насе-
комые (например, Gryllotalpa L., Tettigonia vi-
ridissimaL., DecticusverruciforisE.,D. albifronL.,
Ephippigera Fiebig, E. biterensis Marquet, E.
provincialis, Locusta migratoria migratorioi-
des L., Dociostaurus maroccanus Thunb.) издают
ультразвук заметной интенсивности с часто-
той, доходящей до 90 кгц. Так, у одного*
из видов Decticus спектрограф обнаруживает
максимумы интенсивности на частотах 13 и
42 кгц.
Бенедетти [2444] доказал наличие слухового
восприятия ультразвука у этих насекомых пу-
тем измерения электрических потенциалов в их
х) Очень хороший обзор сведений о звуках, изда-
ваемых различными насекомыми, читатель найдет в
книге G. W. Р i е г с е, The Songs of Insects Cambridge
Mass., 1948.
576
Глава VI. Различные применения ультразвука
слуховом органе. Аутрум1) доказал наличие
восприятия ультразвука у саранчи и сверчков.
Так, например, у лиственной саранчи при ча-
стоте 90 кгц и умеренной интенсивности наблю-
дается отчетливая реакция слухового органа.
Шаллер2 * *) показал недавно, что водяная цикада
слышит ультразвук с частотой до 40 кгц.
Далее французские исследователи Розе, Са-
ворни и Казанова [1754] установили при помощи
особо чувствительного приемника ультразву-
ка, что медоносная пчела испускает ультразву-
ковые волны с частотой 20^-22 кгц. Это излу-
чение особенно интенсивно при роении и при
нахождении или оставлении пищевой приман-
ки; У ос ультразвукового излучения не обна-
ружено (см. также Шавасс и Леман [2629]).
Сэби и Торп, используя пьезоэлектрический
микрофон, изучали ультразвуковые шумы в раз-
личных районах джунглей [1780]. При этом они
обнаружили ультразвуки с частотой до 30 кгц.
Шумы частотой 15—25 кгц были наиболее силь-
ны вечером; в течение ночи и в ранние утрен-
ние часы их интенсивность постепенно умень-
шалась. В жаркие дневные часы они почти со-
вершенно исчезали. В вечерние часы спектраль-
ный максимум находился на частоте 15 кгц.
Интенсивность в полосе частот 15—25 кгц до-
стигала в максимуме около 55 дб, т. е. около
3-10"10 вт/см2. Источники этих ультразвуковых
шумов еще не обнаружены.
Эверест, Юнг и Джонсон [579, 3148] обна-
ружили в море звуки в полосе частот 2—24 кгц.
Источник этих звуков отчасти выяснен. Эти
шумы издаются некоторыми ракообразными, в ча-
стности креветками Crangon и Synalpheut
при захлопывании клешней (см. также Махлуп
[3471]).
Наконец следует указать, что способность
слышать ультразвук присуща еще целому ряду
других животных. В гл. II, § 1, п. 1 мы уже
указывали, что собаки могут слышать ультра-
звуки вплоть до частоты 100 кгц. Недавно Шлей-
дту [3972, 3973] удалось показать, что раз-
личные грызуны (домовая мышь, крыса, мышь-
малютка, соня, хомяк, морская свинка) слы-
шат ультразвуки иногда с частотой до 100 кгц.
Для доказательства Шлейдт использовал прейе-
ровский рефлекс ушной раковины или реакцию
J) Н. A u t г u rn, Uber LautauBerungen und Schall-
'wahrnehmungen bei Arthropoden, Zs. vergl. Physiol.,
28, 326 (1940).
2) F. Schaller, Lauterzeugung und Horver-
mogen von Corixa (Callicorixa) striata L., Zs. vergl.
Physiol., 32, 476 (1950).
вибрисс. Первая реакция заключается в подерги-
вании ушных раковин при звуковом раздраже-
нии, вторая—в характерном движении усов (виб-
рисс). Келлог и Колер [4790] показали, что дель-
фины могут слышать звуки с частотами от 100 до
50 000 гц. В гл. VI, § 3, п. 1 уже упоминалось,
что киты способны воспринимать ультразвуки
с частотами в диапозоне 20—30 кгц. Естествен-
но предположить, что они могут издавать ультра-
звуки в том же диапазоне частот и таким обра-
зом отыскивать друг друга.
В патенте Зейделя [5015] указывается на
возможность отпугивания животных-вредите-
лей при помощи ультразвука. Практических
данных по этому вопросу до сих пор не было
опубликовано.
Обзоры сведений по ультразвуку в животном
мире см. [2927, 2928, 3572, 3965а, 4273].
2. Ультразвук в архитектурной акустике
В гл. III, § 4, п. 1 мы привели две фотогра-
фии, полученные теневым методом, которые по-
казывают возможность архитектурно-акустиче-
ских исследований при помощи ультразвука на
малых моделях. На таких фотографиях можно
очень ясно видеть отражения волн от стенок
и т. п. и обнаруживать мертвые зоны в зале.
Канак и Тавро [2602, 2603, 4633] создавали
в малых моделях некоторых зданий ультразву-
ковые поля с частотой 75 кгц при помощи маг-
нитострикционного излучателя и регистрировали
их оптическим методом. Преимуществом этого,
весьма важного для архитектурной акустики
метода является возможность проведения таких
исследований в обычном (а не специально за-
глушенном) помещении; при достаточных раз-
мерах последнего отражения от стен уже не
будут создавать помех. Этот метод дает также
возможность исследовать отражения от потол-
ков в залах и т. п. на пространственных мо-
делях [4633].
Мейер и Бон [4881а] проводили исследова-
ния отражения от моделей поверхностей с перио-
дической структурой, пользуясь ультразвуком
с частотой 15—60 кгц. С этой целью на иссле-
дуемую стенку направлялся узкий (шириной
около 20°) ультразвуковой пучок и записыва-
лось угловое распределение отраженного звука
в пределах 180°. Отсюда определялся «коэф-
фициент рассеяния», т. е. отношение энергии,
рассеянной за пределы 20-градусного геомет-
рически отраженного пучка, к полной отражен-
ной энергии.
БИБЛИОГРАФИЯ
Библиография подразделяется на три части. В пер-
вой части приведены работы, упоминавшиеся уже в пятом
^издании настоящей книги. Во второй части даны работы,
добавленные в шестом издании книги, которые появились
примерно до' середины 1953 г. Наконец, третья часть
содержит работы, появившиеся во время подготовки к
I.	РАБОТЫ, ЦИТИРОВАННЫЕ
а. Книги и обзоры по ультразвуку
и его применениям
1.	Adam М., Ultrasons et infrasons, Genie civil,
115, 433 (1939).
2.	Allegretti L., Gli Ultrasuoni, Nuovo Cimento,
15, 1, (1938).
3.	Baumgardt E., Die Ultraschallwellen in
der Chemie, Chim. et Ind., 36, 686 (1936).
4.	Baumgardt E., L’etat actuel des recherches
sur les ultrasons; Analyse critique des memoires
parus en 1935 a 1936, Rev. d’Acoustique, 6, 178
(1937); 7, 39 (1938).
5.	Bergmann L., Neuere Probleme auf dem
Gebiete des Ultraschalles, Zs. techn. Phys., 17,
512 (1936); Akust. Zs., 1, 118 (1936).
6.	Bergmann L., Hochfrequente Schwin-
gungen und Ultraschall, Naturwiss., 25, 113
(1937); Forsch. u. Fortschr., 12, 394 (1936).
7.	Bergmann L., Schwingende Kristalle und
ihre Anwendung in der Hochfrequenz- und Ultra-
schalltechnik, Math. Phys. Bibliothek, Reihe 1,
Leipzig, 1937.
8.	Bergmann L., Ultraschall und seine Bedeu-
tung in Wissenschaft und Technik, Zs. ges. Na-
turwiss., 4, 53 (1938); Funktechn. Monatshefte,
169, 207 (1937); Brennstoff-u. Warmewirtschaft,
21, 151, 171 (1939); Naturwiss. Rdsch., 1, 151
(1948).
9.	Bergmann L., Ultraschallversuche, Veroff.
d. Reichsstalle f. d. Unterrichtsfilm zu dem Hochs-
schulfilm, No. C 318/1939.
10.	Biquard P., Les ondes ultrasonores, Rev.
d’Acoustique, 1, 93, 315 (1932); 2, 288 (1933);
3, 104 (1934).
11*. Born H., Die physikalischen Grundlagen
der Ultraschalltherapie, Mitteilungen der Firma
Ultrakust-Geratebau, 1, 1 (1947).
12.	В о у 1 e R. W., Ultrasonics, Sci. Progr., 23,
75 (1928).
13.	Brunkhorst B., Der Ultraschall, Funk-
techn. Vorwarts, 9, 227 (1939).
14.	В у a r d S., Ultrasonics, School Sci. Rev., 18,
375, 513 (1937).
15.	С u p г V., Uber die Anwendungen der Ultraschall-
37 л. Бергман
печати шестого издания книги; эти работы учтены в
тексте лишь частично. Нумерация работ во всех трех
частях единая. Чтобы найти работы какого-либо авто-
ра, необходимо справиться во всех трех частях библио-
графии. Работы, посвященные в основном применению
ультразвука в медицине, отмечены звездочкой1).
в пятом ИЗДАНИИ КНИГИ
wellen in der Chemie, Chem. Listy Vedu Pru-
mysl, 32, 215 (1938).
16.	David H., Ultraschallwellen, Ztbl. Zuckerind.,
45, 882, 900, 916 (1937).
17.	D e v a u x P., Les ultrasons et leurs applications
industrielles, Peintures-Pigments-Vemis, 18, 138
(1943).
18.	Dognon A., Biancani E. H., Ultra-sons
et biologie, Paris, 1937.
19.	Dognon A., Biancani E. H., La lumiere
et le son, Ann. Inst. Actionol, 12, 61 (1938).
20.	D rave 11 F., Les ultrasons, Universitaires de
France, 1941.
21.	Fahlenbrach H., Die Grundlagen der Ultra-
schallforschung, Umschau, 21, 321 (1940).
22*	. Fehr W., Ultraschall im Dienste der HeiL
kunde, Funktechn. Monatshefte, 212 (1939).
23*	. F i e d 1 e r G., Ultraschallbehandlung, ein neuer
Zweig der physikalischen Therapie, Frequenz,
1, 56 (1947).
24.	F i n 1 a у W. L., Soundless sound waves; odd
realm of supersonics, Sci. Amer., 162, 148, 216
(1940).
25.	Fokker A. D., Ultrasone trillingen, Arch. Mu-
see Taylor (3), 8, 407 (1938).
26*	. F r e n z e 1 R., Uber die Wirkungen des Ultra-
schalles, Deutsche med. Wschr., 72, 456 (1947).
27.	F r e u n d 1 i c h F., Industrial applications of
supersonic vibrations, Ind. Chem., 14, 35 (1938).
28.	F г i t z H., Die Verwendung des Ultraschalles in der
Textilindustrie, Kunstseide u. Zellwolle, 21,
246 (1939).
29.	G a 1 1 a г a t i G., Gli ultrasuoni e la loro appli-
cazione nella tecnica della televisione, Televi-
sione, 1, 192 (1938).
г) Работы советских авторов сверены с оригиналом
и приведены в русской транскрипции. В остальном
библиография оставлена без изменений, кроме исправ-
ления обнаруженных ошибок и опечаток. В конце
библиографии добавлен список работ главным образом
советских авторов, не приведенных автором книги,
и некоторых работ, появившихся после выхода в свет
немецкого издания книги.—Прим. ред.
578
Библиография
30.	G i а с о m i n i A., Richerche nel campo degli
ultrasuoni, Ric. Sci., 10, 580 (1939).
31.	GohrH., Ultraschallforschung, Maschinenmarkt,
Heft 11, 5 (1944).
32.	G о h г H., Wedekind Th., Der Ultraschall
in der Medizin, Klin. Wschr., 19, 25 (1940).
33.	GroBmann E., Ultraakustik, Handbuch der
Experimentalphysik, 17/1, 463 (1934).
34.	H a u В L., Les ultrasons et leur role dans le do-
maine de la biologie, Ann. Zymolog., 2, 61 (1935).
35.	H i e d e m a n n E., Ultraschall, Ergebn. exakt.
Naturwiss., 14, 201 (1935). [См. перевод: Тиде-
ман E., Ультразвук, УФН, 16, 586 (1936).]
36.	Hiedemann E., Verfahren und Ergebnisse
der Ultraschallforschung, Zs. VDI, 80, 581 (1936).
37.	Hiedemann E., Ultraschallwellen, Stahl u.
Eisen, 56, 600 (1936).
38.	Hiedemann E., Neuere Ergebnisse der Ultra-
schallforschung, Chem. Weekblaad, 31, 390 (1937).
39.	Hiedemann E., Physikalisch-chemische
Wirkungen von Ultraschall, Arch. Eisenhiitten-
wiss., 12, 185 (1938—1939).
40.	Hiedemann E., Grundlagen und Ergebnisse
der Ultraschallforschung, Berlin, 1939.
41.	H о r v a t h J., Ultraschall in der Medizin,
Ein Lehrfilm, hergestellt vom Institut fur wis-
senschaftliche Filme an der Universitat Erlan-
gen, 1947.
42.	Hubbard J. C., A Brief Survey of Superso-
nics, Journ. Acoust. Soc. Amer., 4, 99 (1933).
43.	К о r b H., Ultraschallwellen, Radiol. Rdsch.,
168 (1936).
44.	К о r b H., Uber Ultraschallwellen, Mschr. Ge-
burtsh., 101, 229 (1936).
45.	Kruger F., Herstellung von Emulsionen und
kolloidalen Losungen mittels Ultraschallwellen,
Pharmaz. Ind., 186, 331 (1938).
46.	Langevin P., Les ondes ultrasonores, Rev.
gen. Electr., 23, 626 (1928).
47.	Langevin P., Les ondes ultrasonores et leurs
applications, Bull, de 1’universite de Tiflis, 10
(1929).
48.	Levi F., Der Ultraschall, Schweiz. Arch. f.
angew. Wiss. u. Techn., 3, 193 (1937).
49.	Marinesco N., Proprietes piezo-chimiques,
piezo-physiques, physiques et biophysiques des
ultrasons, I et II, Actualites sci. et ind., v. 522,
523, Paris, 1937.
50.	M a r i n e s с о N., Supersonics in metallurgy
(A review of recent French work), Metal
Ind. (London), 69, 136 (1946).
51.	Mayer K., Infra- und Ultraschallwellen, Strah-
lentherapie, 56, 285 (1936).
52.	M e t s c h 1 E. C., Wesen und Anwendung des
Ultraschalls, Elektrotechn. Zs., 60, 33 (1939).
53.	Meyer W., Die physikalischen, chemischen,
thermischen und biologischen Wirkungen des
Ultraschalls und ihre Bedeutung fur die wissen-
schaftliche und praktische Pharmazie, Sci. pharm.,
9, 49 (1938).
54.	Meyer F. O. W., Ultraschall und Pharmazie,
Die Pharmazie, 2, 116 (1947).
55.	Meyer F. O. W., Fortschritte in der UltraschaL
lausnutzung, Pharmazie, 2, 510 (1947).
56.	Moles A., Les ultrasons, T. S. F. pour tous, 22,
180, 211, 232 (1946).
57.	Part has.arat hy S., P a n d e A., Ultra-
sonics, Their Scientific and Industrial Appli-
cations, Journ. Sci. Ind. Res., 3, 1 (1945).
58.	Petersen A. J., Ultrakorte lydbolger, Fysisk
Tidsskr., 38, 16 (1940).
59.	P о n z i о M., Gli ultrasuoni in biologia, Rass.
internaz. di clin. e terap., 17, 867 (1936).
60.	R i c h a r d s о n E. G., Supersonic vibrations
and their applications, Journ. Res. Soc. Arts,
95, 90 (1947).
61.	Richards W. T., Recent Progress in Super-
sonics, Journ. Appl. Phys., 9, 298 (1938).
62.	R i ch ards W. T., Supersonic Phenomena,
Rev. Mod. Phys., 11, 36 (1939).
63.	R i c h a r d s о n E. G., Supersonics, Sound
Seen but not Heard, Discovery, 246 (1943).
64.	R о d e w a 1 d W., Ultraschallwellen, Zs. techn.
Phys., 15, 192 (1934).
65.	Rossi P., Gli ultrasuoni e la metallurgia, Me-
tallurgia ital., 30, 441 (1939).
66.	Рыто в C., Diffraction de la lumiere par les
ultrasons, Actualites sci. et ind., 613, Paris,
1938.
67.	S a n s о n i M., Diffrazione della luce mediante
gli ultrasuoni, Nuovo Cimento., 12, 36 (1935).
68.	S ch ect er H., Ultrasonics and Supersonics,
Elektronics, 11, 34 (1938).
69.	Schliephake E., Ultraschall, Med. Welt,
14, 864 (1940).
70.	S ch m i d G., Ultraschall und chemische For-
schung, Angew. Chem., 49, 117 (1936).
71.	S c h m i d G., Ultraschall in der Chemie, Zs.
Electrochem., 44, 728 (1938).
72.	Schmid G., Neues uber die Anwendung des
Ultraschalles in der Chemie, Die Chemie (Angew.
Chemie, neue Folge), 56, 67 (1943).
73.	S c h r e u e r E., Ultraschall, ein Mittel der For-
schung, Elektron, 1, 306 (1947).
74.	Schubotz Fr., Die Ultraschallwellen (Eine
Zusammenfassung mit besonderer Beriicksichti-
gung ihrer Wirkungen in Biologie und Medizin),
Dissertation, Berlin, 1941.
75.	Schultes H., G о h r H., Uber chemische Wir-
kungen der Ultraschallwellen, Angew. Chem.,
49, 420 (1936).
76.	Seidl Fr., Ultraschall und seine Anwendung,
Osterr. Chemikerztg, 45, 103 (1942).
77.	Si ering O., Uber den Ultraschall, Siiddeutsch.
Apothekerztg, 86, 160 (1946).
78.	Simonov a-C erovskaJ., Ultrazvuk a jeho
uziti v praxi (tschechisch), Elektrotechnikcky svaz
Ceskomoravsky, Prag., 1941.
79.	S о 1 1 n e r K., Ultrasonic Waves in Colloid
Chemistry, Journ. Phys. Chem., 42, 1071 (1938).
80.	S о 1 1 n e r K., The Application of Sonic and
Ultrasonic Waves in Colloid Chemistry, Chem.
Rev., 34, 371 (1944).
81.	S о 1 1 n e r K., Sonic and Ultrasonic Waves in
Colloid Chemistry, Beitrag zu J. Alexander;
Colloid Chemistry: Theoretical and Applied, Ch. 5.
82.	У p азов ский С. С., Полоцкий И. Г.,
Ультразвук и вызываемые им эффекты, Усп.
хим., 9, 885 (1940).
83.	W a n п о w Н. A., Die Anwendungen des Ultra-
schalles in Kolloidchemie, Kolloid. Zs., 81, 105
(1937).
84.	W h i t e S. Y., Opportunities in Ultrasonics,
Audio Eng., 31, 30 (1947).
85.	Wolfers F., Les ultrasons et la biologie, Pa-
ris, 1931.
86.	W о о d R. W., Supersonics, The Science of
Inaudible Sounds, Brown University, 1939.
Библиография
579
87.	Young V. rJ., Supersonic Fundamentals, Elec-
tronics, 17, No. 3, 122 (1944).
б. Работы по отдельным вопросам
88.	A b e 1 1 о T. B., Absorption of Ultrasonic Wa-
ves by Hydrogen and Carbon Dioxyde, Proc. Nat.
Acad. Sci., Wash., 13, 699 (1927).
89.	A b e 1 1 о T. B., Absorption of Ultrasonic Wa-
ves by Various Gases, Phys. Rev. (2), 31, 157,
1083 (1928).
90.	Acheson L. K-, Development of a Mechanical
Type of Ultrasonic Guidance Device for the
Blind, Summary Report, Nat. Res. Council,
Com. on Sensory Devices Rep. 47—6, 1947.
91.	A к i у a m a S., Ober die bakterizide Wirkung
der Ultraschallwellen, Tohoku Journ. exp. Med.,
30, 192 (1936).
92.	A 1 e x a n d e r E. A., L a m b e r t J. D., Der
zweite Virialkoeffizient des Acetaldehyds, Trans.
Farad. Soc., 37, 421 (1941).
93.	A 1 e x a n d e r C. A., Lambert J. D., Super-
sonic Dispersion in Gases. The Vibrational Acti-
vation of the Acetaldehyde Molecule, Proc. Roy.
Soc., A179, 499 (1942).
94.	A 1 i L., Uber den Nachweis der Frequenzanderung
des Lichtes durch den Dopplereffekt bei der Licht-
beugung an Ultraschallwellen in Fliissigkeiten,
Helv. phys. Acta, 8, 503 (1935); 9, 63 (1936).
,95. Allan G. E., Schallgeschwindigkeit in einigen
binaren Legierungen, Phil. Mag. (7), 32, 165
(1941).
96.	A 1 1 e m a n R. S., Acoustic Absorption and Ref-
lection Coefficients in Gases by Supersonic Inter-
ferometry, Journ. Acoust. Soc. Amer., 10, 88
(1938).
97.	A 1 1 e m a n R. S., Dissipative Acoustic Reflec-
tion Coefficients in Gases by Ultrasonic Inter-
ferometry, Phys. Rev. (2), 55, 87 (1939).
98.	A 1 1 e m a n R. S., Heat Conduction Effects
in Sound Emission, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
13, 23 (1941).
99.	A 1 1 e m a n R. S., Hubbard J. C., Ultra-
sonic reflection Losses in Air, Helium and CO2,
Phys. Rev. (2), 54, 313 (1938).
100.	A 1 1 e n С. H., Frings H., Rudnicki.,
Some Biological Effects of Intense High Fre-
quency Airborne Sound, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 62, 221 (1948).
101.	Allen С. H., R u d n i с к I., A Powerful High
Frequency Siren, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19,
857 (1947).
102.	Альтберг В., О давлении звуковых волн
и об абсолютном измерении силы звука, Ann. d.
Phys. (4), 11, 405 (1903) [см. ЖРФХО, 35, 459
(1903)].
103.	Альтберг В. Я., О коротких акустических
волнах при искровых разрядах конденсаторов,
Ann. d. Phvs. (4), 23, 267 (1907) [см. ЖРФХО,
39, 53 (1907)].
104.	Альтберг В., Гольцман М., Uber die
Absorption des Schalles in trtiben Medien, Phys.
Zs., 26, 149 (1925).
105.	Альтберг В. Я., Центры кристаллизации
воды, Природа, № 10, 64 (1936).
106.	A n d г a d е Е. N. da С., Absolute Measurement
of Sound-amplitudes and Intensities, Phys. Soc.,
London, Rep. of a Discouss. on Audition,
1931.
107.	Andrade E. N. daC., Phenomena in a Sound-
ing Tube, Nature, 127, 438 (1931).
108.	And r ad e E. N. da C., On the Groupings and
General Behaviour of Solid Particles Under the
Influence of Air Vibrations in Tubes, Phil Trans.
Roy. Soc., A230, 413 (1932).
109.	Andrade E. N. da C., The Coagulation of
Smoke by Supersonic Vibrations, Trans. Farad.
Soc., 32, 1111 (1936).
110.	Андреев А., Фредерикс В., Казар-
новский И., Abhangigkeit der piezoelektri-
schen Konstanten bei Quarz von der Temneratur
Zs. f. Phys., 54, 477 (1929).
111.	Andrews B. A., Ultrasonic garage door ope-
ner, Electronics, 20, March, 116 (1947).
112.	A n d r e w s B. A., Supersonic Inspection Methods,
Electronics, 17, May, 122 (1944).
113.	Andrews H. L., An Acoustic Interferometer
for a Wide Temperature Range, Rev. Sci. Instr.,
6, 167 (1935).
114*. Angenete E., Uber die Behandlung der
Trigeminusneuralgien mit Ultraschallwellen, Dis-
sertation, Gottingen, 1945.
115-	Ансельм Л.,К теории поглощения ультразву-
ка в жидкостях, ЖЭТФ, 15, 751 (1945).
116.	Ardenne М., Erfahrungen beim Bau einer
Anlage fur die Erzeugung von Ultraschallwellen,
Funk, 12, 665 (1935).
117.	Ardenne M., Staubfiguren stehender Ultra-
schallwellen in Fliissigkeiten, Funktechn. Mo-
natshefte, 248 (1938).
118.	A r e n b e r g D. L., Ultrasonic Solid Delay Li-
nes, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 1 (1948).
119.	Arnold R. D., A Method of Compensating the
Frequency Dependence of Attenuation in a Su-
personic Delay Line, Massachusetts Institute,
Radiation Lab., Rep. No. 965, 1946.
120.	Asbach H. R., В a c h e m Ch., Hi ede-
m a n n C., Zur Sichtbarmachung von Ultraschall-
wellen in Fliissigkeiten, Zs. f. Phys., 88, 395
(1934).
121.	Asbach H. R., Hiedemann E., H o-
es ch К- H., Optische Abbildung der stehenden
Kompressionswelle in einem Schwingquarz, Na-
turwiss., 22, 465 (1934).
122.	Ashton W. H., A Method of and Apparatus
for Preparing Dispersion, Brit. pat. No. 433583,
1934.
123.	Atanasoff J. V., Hart P. J., Dynamical
Determination of the Elastic Constants and Their
Temperature Coefficients for Quartz, Phys. Rev.,
59, 85 (1941).
124.	Atanasoff J. V., Kammer E., A De-
termination of the c44 Elastic Constant for Beta-
quartz, Phys. Rev. (2), 59, 97 (1941).
125.	Atlas-Werke A. G., Bremen, Verfahren und
Einrichtung zur Ortsbestimmung von Schallquel-
len in Wasser, DRP Nr. 660526, 1932.
126.	Atlas-Werke A. G., Bremen, Compressional Wave
Transmitter and Receiver, More Particulary for
Subaqueous Signalling, Brit. pat. No. 430497,
1933.
127.	Atlas-Werke A. G., Bremen, Dispositiv
pour la reception et la determination de la direc-
tion de sources sonores, Fr. pat. No. 816283,
1937.
128*	. A u 1 e r H., W о i t e H., Uber die Einwirkung
von Ultraschallwellen -auf die Krebszellen des
Mauseascites, Zs. Krebsforsch., 53, 90 (1942).
37*
580
Библиография
129.	В accared da М., La velocita degli ultra-
suonnelle decaline cis et trans., Ric. Sci., 16,
662 (1946).
130.	Baccaredda M., Gia com ini A., La
velocita degli ultrasuoni nei dicloroetileni cis e
trans, Ric. Sci., 15, 161 (1945).
131.	Baccaredda M., Gi acomi ni A., Sulla
compressibilita adiabatica degli isomeri etilenici
determinata mediante gli ultrasuoni, Ric. Sci.,
16, 611 (1946); Atti. Acc. Nat. Lincei, 1, 401
(1946).
132.	В a chem Ch., Die Sichtbarmachung fort-
schreitender Ultraschallwellen in Fliissigkeiten mit-
tels eines Hochfrequenzstroboskopes und eine neue
Methode zur Bestimmung der Ultraschallge-
schwindigkeit in Fliissigkeiten, Zs. f. Phys., 87,
738 (1934).
133.	В a c h e m Ch., Ober die Kompressibilitat elekt-
rolytischer Losungen, Zs. f. Phys., 101, 541
(1936); Dissertation, Koln, 1935.
134.	В achem Ch., Hiedemann E., Fehlerquel-
len bei optischen Schallfelduntersuchungen I: Der
Temperaturgradient vor dem Sendequarz, Zs. f.
Phys., 89, 502 (1934).
’135. В a c h e m Ch., Hiedemann E., Einige
Interferenzversuche mit Ultraschallwellen, Zs. f.
Phys., 91, 418 (1934).
136.	В a c h e m Ch., Hiedemann E., Optische
Messungen von Ultraschallgeschwindigkeiten in
Fliissigkeiten, Zs. f. Phys., 94, 68 (1925).
137-	В a chem Ch., Hiedemann E., Asbach
H. R., Zur Sichtbarmachung stehender Ultra-
schallwellen in Fliissigkeiten und eine neue Methode
zur Bestimmung derUltraschallgeschwindigkeit, Zs.
f. Phys., 87, 734 (1934); Nature, 133, 176 (1934).
138.	В a c h e r K., Elastische Konstanten in festen
Rorpern, Verh. deutsch. phys. Ges. (3), 20, 68
(1939).
139.	BackerS., Memoire sur le son et 1’ultrason dans
un gaz visqueux, Acad. roy. belg. Cl. Sci., Mem.
Coll., 17, 1 (1938).
140.	Backhaus H., Das Schallfeld der kreisfor-
migen Kolbenmembran, Ann. d. Phys. (5), 5,
1 (1930).
141.	Backhaus H., Trendelenburg F.,
Ober die Richtwirkung von Kolbenmembranen,
Zs. techn. Phys., 7, 630 (1926).
142*	. В a d t к e G., Ultraschallwirkungen am lebenden
Auge, Elektron, 2, 310 (1948).
143.	Bar R., Ober einige Demonstrationsversuche
zur Beugung des Lichtes an Ultraschallwellen,
Helv. phys. Acta, 6, 570 (1933).
144.	Bar R., Velocity of Sound in Liquid Oxygen,
Nature, 135, 153 (1935).
145.	Bar R., Ober die Messung der Ultraschallge-
schwindigkeit im schweren Wasser, Helv. phys.
Acta, 8, 500 (1935).
146.	Bar R., Ober die Koharenzverhaltnisse in den
an stehenden Ultraschallwellen in Fliissigkeiten
erzeugten Beugungsspektren, Helv. phys. Acta,
8, 591 (1935).
147-	Bar R., Ober Versuche zur Theorie von Raman
und Nagendra Nath iiber die Beugung des Lichtes
an Ultraschallwellen, Helv. phys. Acta, 9, 265
(1936).
148.	В a r R., Ober die Lichtbeugung der Ultraschall-
wellen in Luft, Helv. phys. Acta, 9, 367 (1936).
149.	Bar R., Ober den Nachweis der Chladni-Figuren
schwingender Piezoquarze mit Hilfe der Licht-
beugung an Ultraschallwellen, Helv. phys. Acta,
9, 617 (1936).
150.	Bar R., Ober Lichtmodulation durch fortschrei-
tende Schallwellen, Helv. phys. Acta, 9, 654 (1936).
151.	В a r R., Ober stroboskopische Erscheinungen
beim Durchgang des Lichtes durch zwei Ultra-
schallwellen, Helv. phys. Acta, 9, 678 (1936).
152.	В a r R., Dunkle Streifen in den Spektren von aku-
stischen und optischen Doppelgittern- (Theore-
tische Erganzungen und weitere Versuche zu einer
Arbeit von P. Cermak und H. Schoeneck), Helv.
phys. Acta, 10, 130 (1937).
153.	Bar R., Ober die Erzeugung ebener Schall well en
in Fliissigkeiten und iiber die Demonstration
Fresnelscher Beugungserscheinungen an diesen
Wellen, Helv. phys. Acta, 10, 311 (1937).
154.	Bar R., Ober die Ultraschallabsorption in Fliis-
sigkeiten im Frequenzbereich von 50 bis 80 Me-
gahertz, Helv. phys. Acta, 10, 332 (1937).
155.	Bar R., Ober einige Spezialfalle beim Durch-
gang von Ultraschallwellen durch diinne Platten,
Helv. phys. Acta, 11, 397 (1938).
156.	В a r R., Ober Versuche zum Nachweis einer
Ultraschalldispersion in Fliissigkeiten, Helv. phys.
Acta, 11, 472 (1938); Verh. schweiz. Naturf.-Ges.,
119, Jahresvers. 1938.
157.	Bar R., The Dispersion of Ultrasonic Velocity
in Liquids, Proc. Indian Acad. Sci., A8, 289 (1938).
158.	Bar R., Eine Methode zur Bestimmung der elas-
tischen Konstanten isotroper Festkorper mit
Hilfe von Ultraschallwellen, Helv. phys. Acta,
13, 61 (1940).
159.	Bar R.,Ober die Untersuchung von Ultraschall-
wellen in Fliissigkeiten mit Hilfe des Jaminschen
Interferometers, Helv. phys. Acta, 13, 193 (1940).
160.	Bar R.,Levi F.,Nagendra N a t h N. S.,
Ober die Theorie des Durchgangs von Ultraschall
durch diinne Platten, Helv. phys. Acta, 11, 358
(1938).
161.	Bar R. Meyer E., Ober einige Versuche zur
Beugung des Lichtes an Ultraschallwellen, Helv.
phys. Acta, 6, 242 (1933); Phys. Zs., 34, 393 (1933).
162.	Bar R., W a 1 t i A., Ober die Bestimmung der
Poissonschen Elastizitatskonstanten mit Hilfe
von Ultraschallwellen, Helv. phys. Acta, 7, 658
(1934); Verh. Schweiz. Naturf.-Ges., 281, 1934.
163.	Бажулин P. A., M e p с о н И. M., Погло-
щение ультразвуковых волн в растворе ацетона,
ДАН СССР, 24, 690 (1939).
164.	В a j р a i R. R., V a i d h i a n a t h a n V. I.,
Preparation of Quartz Ultrasonic Oscillators,
Proc. Indian Acad. Sci., A13, 504 (1941).
165.	Baka nowski A. E., Lindsay R. B.,
Crystal Pick-up for the Detection of Ultrasonic
Standing Waves in Rods, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 590 (1948).
166.	Balamuth L., A New Method for Measuring
Elastic Moduli and the Variation with Tempera-
ture of the Principal Young’s Modulus of Rocksalt
Between 78°K and 273°K, Phys. Rev. (2), 45, 715
(1934); 46, 1933 (1934).
167.	Balamuth L., R о s e F., Q u i m b у S. L.,
c Note on S-Quartz, Phys. Rev. (2), 49, 703 (1936).
168.	Ballou J. W., H u b b a r d J. C., A Fixed
Path Supersonic Interferometer for Liquids,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 16, 100 (1944).
169.	Balzer K-, Ein Beitrag zum Mehrwelligkeits-
problem von piezoelektrischen Quarzscheiben,
Zs. techn. Phys., 18, 169 (1937).
Библиография
581
170.	Bancroft D., The Velocity of Longitudinal
Waves in Cylindrical Bars, Phys. Rev. (2), 59,
588 (1941).
171.	Barbier O., L’ottica degli ultrasuoni e le
immagini ultracustiche, Alta Frequenza, 11, 383
(1942).
172.	Barett E. W., P о r t e r C. W., Further
Studies on a Molecular Rearrangement Induced
by Ultrasonic Waves, Journ. Amer. Chem. Soc.,
63, 3434 (1941).
173.	В а г к 1 e t t Ch. S., Laue Spots from Perfect,
Imperfect and Oscillating Crystals, Phys. Rev.,
38, 832 (1931).
174.	Barnes R. B., Breaking Petroleum Emulsions,
Amer. Pat. No. 2257997, 1941.
175.	Barnett G. F., Investigation of Gamma in
Mixture of Gases, Journ. Acoust. Soc. Amer., 3,
579 (1932).
176.	Barone A., La modulazione della luce mediante
ultrasuoni, Ric. Sci., 12, 678 (1941).
177.	Barone A., Ultraschallgenerator mit Normal-
frequenz, Helv. phys. Acta, 21, 135 (1948).
178.	Barone A., Campioni di frequenza per ricerche
di acustica ed ultra-acustica, Elettronica, 2, 373
(1947); 3, 13 (1948); Ric. Sci., 15, 379 (1945).
179.	Barone A., G i а с о m i n i A., Probabile
effetto del campo elettrico e del campo magnetico
sulla velocita di propagazionee sul coefficiente di
assorbimento degli ultrasuoni in taluni liquidi,
Ric. Sci., 15, 264 (1945).
180.	Barzano, Zanardo, Processo di ricavo d.
minerali, carboni e simili per via di flottazionei,
Hal. pat. n. 375787, 1939.
181.	Bastien P.,Bleton J., Kerverseau E.
de, Influences des dimensions de la cristallisation
sur la propagation des ultra-sons dans les metaux.
Compt. Rend., 227, 726 (1948); 229, 1016 (1949).
182.	В a u d R. V., Anwendungen des Ultraschalles
im Materialpriifungswesen, Schweiz. Bau-Ztg.,
128, 222 (1946).
183.	Bauer В. B., Radiation Pressure, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 19, 504 (1947).
184.	В a u e r E. H., W e i g 1 e J., Diffusion of
Ultrasonic Waves by Thermal Waves, Compt.
Rend. Soc. Phys. Hirt. Nat., Geneve, 61, 175
(1944).
185.	Bauer L., Tamarkin P., Lindsay
R. B., Scattering of Ultrasonic Waves in Water
by Solid Cylinders, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
20, 583 (1948).
186.	Baumgardt E., Nouvelle methode optique
pour 1’etude des ondes ultrasonores par les liqui-
des, Compt. Rend., 199, 1383 (1934).
187.	Baumgardt E., Sur la variation avec la
temperature de 1’absorption des ondes ultraso-
nores par les liquides, Compt. Rend., 202, 203
(1936).
188.	Baumgardt E., Sur 1’absorption des ondes
ultrasonores dans le benzene, Compt. Rend., 204,
416 (1937).
189.	Baumgardt E., Sur le rendement ultraso-
nore des quartz piezoelectriques, Compt. Rend.,
204, 751 (1937).
190.	Baumgardt E., Sur la transparence aux
ultrasons des plaques solides, Compt. Rend., 206,
1284 (1938).
191.	В a u m g a r d t E., Sur la vitesse de propagation
des ondes elastiques dans les cristaux piezoelectri-
ques, Compt. Rend., 206, 4887 (1938).
192.	Baumgardt E., Une methode pour la deter-
mination des modules d’elasticite adiabatiques
des cristaux, Compt. Rend., 207, 273 (1938).
193.	Baumgardt E., Sur la mesure de certaines
constantes adiabatiques des cristaux par vote
ultra-sonore, Compt. Rend., 208, 1280 (1939).
194.	В a у h a H., Sauter E., Zerkleinerung von
Stoffteilchen durch Ultraschall, DRP Nr 738749,
1939.
195.	Бажулин IL, Die Absorption von Ultraschall-
wellen in einigen Fliissigkeiten, Sow. Phys., 8, 354
(1935).
196.	Бажулин IL, Затухание ультраакустических
волн в уксусной кислоте, ДАН СССР, нов. сер.,
3, 285 (1936).
197.	Бажулин П., Зависимость поглощения
ультразвуковых волн в бензоле и четыреххло-
ристом углероде от температуры, ДАН СССР, 14,
273 (1937).
198.	Б а ж у л и н П., Поглощение ультраакустиче-
ских волн в жидкостях, ЖЭТФ, 8, 457 (1938);
ДАН СССР, 19, 153 (1938); Journ. of Phys. USSR,
1, 431 (1939).
199.	Б а ж у л и н П., Поглощение ультраакустиче-
ских волн в вязких жидкостях, ДАН СССР, 31,
113 (1941).
200.	Beard Р. J., Gant v о о rt W. F., Obser-
vations on Supersonic Vibration, Journ. Bacte-
rid., 36, 36 (1938).
201.	Bechmann R., Piezoelektrische Quarzoszil-
latoren mit beliebigem Temperaturkoeffizienten,
insbesondere dem Wert Null, Naturwiss., 21, 752
(1933).
202.	Bechmann R., Entwicklung der Quarzsteue-
rung der Telefunken-GroBsender, Telefunkenztg.,
14, H. 36, 17 (1934).
203.	Bechmann R., Uber die Temperaturkoeffi-
zienten der Eigenschwingungen piezoelektrischer
Quarzplatten und Stabe, Zs. Hochfrequenztechn.,
44, 145 (1934).
204.	Bechmann R., Messung der Schallgeschwin-
digkeit in anisotropen Medien, insbesondere in
Quarz mittels piezoelektrischer Erregung, Zs. f.
Phys., 91, 670 (1934).
205.	Bechmann R., Untersuchungen fiber die
elastischen Eigenschwingungen piezoelektrischer
Quarzplatten, Zs. techn. Phys., 16, 522 (1935).
206.	Bechmann R., Quarzoszillatoren, Telefun-
kenztg., 17, 36 (1936).
207.	Bechmann R., Quarzresonatoren, Telefun-
kenztg., 18, H. 76, 5 (1937).
208.	Bechmann R., Dickenschwingung piezoelek-
trisch erregter Kristallplatten, Zs. Hochfrequenz-
techn., 56, 14 (1940).
209.	Bechmann R., Langsschwingungen recht-
eckiger Quarzplatten, Zs. f. Phys., 120, 107 (1942).
210.	Bechmann R., P e t r z i 1 k a V., Axiale
Langsschwingungen eines geraden Stabes aus kri-
stallinem Material, Zs. f. Phys., 122, 589 (1944).
211*	. В e c k F. F„ Krantz J. C., The effect of
ultrasonic vibrations on the growth and glycoysis
of Walker sarcoma 319, Amer. Journ. Cancer,
39, 245 (1940).
212.	Becker A., Goos F., Horbarmachung von
Ultraschall., Zs. phys. chem. Unterr., 54, 1 (1941).
213.	Becker H. E. R., Die Riickwirkung einer
umgebenden Fliissigkeit auf die Schwingungen
einer Quarzplatte, Ann. d. Phys. (5), 25, 359
(1936).
582
Библиография
214.	Becker Н. Е. R., Die Debye-Sears Beugungs-
erscheinung und die Energiebilanz bei Erzeugung
von Ultraschallwellen, Ann. d. Phys. (5), 25, 373
(1936).
215.	Becker H. E. R., Uber den Schwingmecha-
nismus einer Quarzplatte in Fliissigkeiten, Ann. d.
Phys. (5), 26, 645 (1936).
216.	Becker H. E. R., Eine fast tragheitslose
Lichtsteuerung mittels Ultraschallwellen, Zs.
Hochfrequenztechn., 48, 89 (1936).
217.	Becker H. E. R., H a n 1 e W., M a e г с к s O.,
Modulation des Lichtes durch einen Schwing-
quarz, Phys. Zs., 37, 414 (1936).
218.	Becker W., Anwendung von Ultraschall in der
Metallurgie, Neuheiten Techn., 10, 25 (1941).
219.	Beckwith T. D., Olson A. R., Ultra-
sonic Radiation and Yeast Cells, Proc. Soc. Exp.
Biol. Med., 29, 362 (1931).
220.	Beckwith T. D., Weaver С. E., Sonic
Energy as a Lethal Agent for Yeast and Bacteria,
Journ. Bacteriol., 32, 361 (1936).
221.	Behm A., Das Behm-Echolot, Ann. Hydrogr.,
49, 241 (1921).
222.	Behr A., The Examination of Metals by Ultra-
sonics, Metallurgia, 23, 7 (1940).
223.	Behr A., A Possible Application of Ultrasonics,
Metal Ind., 63, 422 (1943).
224.	Белявская Л., Новый метод измерения
коэффициента поглощения ультразвука в газах,
Изв. АН СССР, сер. физич., 7, 917 (1935).
225.	Bell Telephone Laboratories Inc., New York,
Ubertragungsfliissigkeit fiir piezoelektrische Unter-
wasserschallerzeuger, Amer. Pat. No. 2407315,
1943.
226.	Б e л ы н с к и й С. В., Кристаллизация солей,
ЖЭТФ, 6, 1176 (1936).
227.	Bender D., Ultraschallgeschwindigkeiten in
Stickstoff, Stickoxyd und Kohlenoxyd zwischen
20 und 200° C, gemessen mit einem neuen Verfahren,
Ann. d. Phys. (5), 38, 199 (1940).
228.	Benfield A. E., E m s 1 i e A. G., H un-
tin g t о n H. B., On the Theory and Perfor-
mance of Liquid delay Lines, Massachusetts Inst,
of Technology, Radiation Lab., Rep. No. 792,
1945.
229.	Bennewitz K., R 6 t ger H., Innere
Reibung fester Korper, Phys. Zs., 37, 578 (1936);
39, 835 (1938); Zs. techn. Phys., 19, 521 (1938).
230.	Bergmann L., Der optische Nachweis der
Oberschwingungen eines Quarzkristalles nach
der Methode von Debye-Sears und seine Anwendung
zur Schallgeschwindigkeitsmessung in Fliissigkei-
ten, Phys. Zs., 34, 761 (1933).
231.	Bergmann L., Eine neue Methode zur Bestim-
mung elektrischer Wellenlangen, Funk, 10, 777
(1933).
232.	Bergmann L., Der optische Nachweis der
Oberschwingungen und der Schwingungsform eines
Piezoquarzes nach der Methode von Debye-Sears
und seine Anwendung zur Bestimmung elektri-
scher Wellenlangen, Zs. Hochfrequenztechn., 43,
83 (1934).
233.	Bergmann L., Zur Frage der Eigenschwin-
gungen piezoelektrischer Quarzplatten bei Erregung
in der Dickenschwingung, Ann. d. Phys., 21, 553
(1934).
234.	Bergmann L., Elektrische und optische Ver-
suchemit schwingenden Kristallen, Zs. phys. chem.
Unterr., 68, 49 (1935).
235.	Bergmann L., Ein neuer Prazisions-Quarz-
Wellenmesser, Zs. Hochfrequenztechn., 48, 87
(1936).
236.	Bergmann L., Eine neue Methode zur Mes-
sung der Schallgeschwindigkeit in Fliissigkeiten,
Sitz.-Вег. Schles. Ges. f. vaterl. Kultur, 108, 47
(1936).
237.	Bergmann L., Neue optische Beugungser-
scheinungen an schwingenden Festkorpern (nach
gemeinsamen Versuchen mit Cl. Schaeter), Zs.
techn. Phys., 17, 441 (1936); Phys. Zs., 37, 867
(1936).
238.	Bergmann L., Messung der elastischen Kon-
stanten mit Ultraschall., Zs. VDI, 81, 878 (1937).
239.	Bergmann L., Uber Lichtbeugung und Span-
nungsdoppelbrechung an schwingenden Glaszy-
lindern, Verh. deutsch. phys. Ges. (3), 19, 89 (1938).
240.	Bergmann L., Eigenschwingungen von Glas-
zylindern, Zs. f. Phys, 125, 405 (1949).
241.	Bergmann L., Fues E., Bestimmung
elasto-optischer Konstanten aus Beugungsversu-
chen, Naturwiss., 24, 492 (1936).
242.	Bergmann L., F u e s E., Uber gleichzeitige
Ramanbeugung an mehreren Ultraschallwellen,
Zs. f. Phys., 109, 1 (1938).
243.	Bergmann L., G о e h 1 i c h H. J., Uber
eine sehr einfache Methode zum Nachweis von
Ultraschallwellen in Fliissigkeiten, Sitz.-Ber.
Schles. Ges. f. vaterl. Kultur, 108, 47 (1936).
244.	Bergmann L., G о e h 1 i c h H. J., Uber
eine sehr einfache Methode zum Nachweis von
Ultraschallwellen in Fliissigkeiten, Phys. Zs.,
38, 9 (1937).
245.	Bergmann L., JaenschA., Schallge-
schwindigkeitsmessungen in anorganischen und
organischen Fliissigkeiten, Sitz.-Ber. Schles. Ges. f.
vaterl. Kultur, 108, 34 (1936).
246.	Bergmann L., Oertel H., Untersuchun-
gen einer neuen Methode der direkten Messung von
Schallgeschwindigkeiten in Fliissigkeiten, Akust.
Zs., 3, 332 (1938).
247.	Б ер лага P. Я-, Влияние ультразвукового
поля на кристаллизацию переохлажденных
жидкостей, ЖЭТФ, 9, 1397 (1939).
248.	Берлага Р. Я., Влияние ультразвукового
поля на кристаллизацию переохлажденных
жидкостей, ЖЭТФ, 16, 647 (1946).
249.	В е u t h е Н., Uber den EinfluB der Ultraschall-
wellen auf chemische Prozesse, Zs. phys. Chem.,
A163, 161 (1933).
250.	Beuthe H., Furbach E., Soren-
son E., Wasserreinigung durch Ultraschall, Akust.
Zs., 4, 209 (1939).
251.	Beuttenmiiller E., Beitrage zur Kenntnis
des Abbaues von Makromolekiilen durch Ultra-
schall, Dissertation TH, Stuttgart, 1942.
252.	Beyer R. T., S m i t h M. C., Ultrasonic
Absorption in Copper Acetate and Ethyl Acetate,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 18, 424 (1946).
253.	Bez-Bardili W., Einige Versuche zur Bre-
chung von Ultraschallwellen, Phys. Zs., 36, 20
(1935).
254.	Bez-Bardili W., Uber ein Ultraschall-
Totalreflektometer zur Messung von Schallge-
schwindigkeiten sowie der elastischen Konstanten
fester Korper, Zs. f. Phys., 96, 761 (1935).
255.	Bhagavantam S., Elastic Constants of
Crystals, Proc. 33rd Indian Sci. Congr., P. II,
Sec. Ill, Physics, 1946.
Библиография
583
256.	Bhagavantam S., В h i m a s enachar J.,
Elastic Constants of Crystals. A New Method and
Its Application to Pyrites and Galena, Proc. Indian
Acad. Sci., 20, 298 (1944).
257.	Bhagavantam S., Bhimasena-
c h a r J., Shear Modes in Non-piezo-electric Crystal
Plates, Nature, 156, 23 (1945).
258.	Bhagavantam S., Bhimasenachar J.,
Elastic Constants of Diamond, Proc. Roy. Soc.,
A187, 381 (1946); 154, 546 (1944).
259.	Bhagavantam S., J о g a Rao Ch. V.,
Ultrasonic Velocity and the Adiabatic Compres-
sibility of Some Liquids, Proc. Indian Acad. Sci.,
9, 312 (1939).
260.	Bhagavantam S., Ramachandra Rao
B., Determination of the Elastic Constants of
Isotropic Media: A New Method, Proc. Indian
Acad. Sci., A23, 254 (1946).
261.	Bhagavantam S., Ramachandra
Rao B., Elastic Constants of Isotropic Media,
Nature,, 157, 624 (1946).
262.	Bhagavantam S., Ramachandra
Rao B., Diffraction of Light by Ultrasonic
Waves of very High Frequencies, Nature, 158,
484 (1946).
263.	Bhagavantam S., Ramachandra
Rao B., Diffraction of Light by High Frequence
Ultrasonic Waves, Nature, 160, 267 (1947).
264.	Bhagavantam S., Ramachandra
Rao B., Hiedemann Patterns at Very High
Frequencies, Nature, 159, 742 (1947).
265.	Bhagavantam S., S u г у a n a г a у a n a D.,
Elastic Constants of Piezoelectric Crystals;
Zinc sulphide, Proc. Indian Acad. Sci., A20, 304
(1944).
266.	Bhagavantam S., S u г у a n a г a у a n a D.,
A Note on the Even, Odd and Half-overtones
in Piezo-electric Crystal Plates, Proc. Indian Acad.
- Sci., A21, 19 (1945).
267.	Bhagavantam S., SuryanarayanaB.,
The Elastic Constants of Sodium Chlorate,
Phys. Rev. (2), 71, 553 (1947).
268.	Bhimasenachar J., Elastic Constants of
Calcite and Sodium Nitrate, Proc. Indian Acad.
Sci., A22, 199 (1945).
269.	Bhimasenachar J., Elastic Constants of
Apatite, Proc. Indian Acad. Sci., A22, 209 (1945).
270.	Bhimasenachar J., Venkateswar-
1 u K., Ultrasonic Velocities and Adiabatic Com-
pressibilities of Some Organic Liquids, Proc.
Indian Acad. Sci., All, 28 (1940).
271.	Biancani E., Biancani H., Dog-
non A., Action des ultrasons sur les paramecies,
Influences de divers facteurs exterieurs, Compt.
Rend. Soc. Biol., Ill, 754 (1932).
272.	Biancani E., Biancani H., Dog-
non A., Action des ultrasonores sur les cellules
isolees en suspension, Compt. Rend., 194, 2168
(1932).
273.	Biancani E., Biancani H., Dog-
non A., Sur 1’intervention des phenomenes ther-
miques dans Paction biologiques des ultra-sons,
Compt. Rend., 197, 1693 (1933).
274.	Biancani E., Biancani	H., Dog-
non A., Les ultra-sons et leurs actions biologi-
ques, Rev. Actinol et Physiother., 10, 161 (1934);
Journ. Physiol, et Pathol, gen., 32, 1083 (1934).
275.	Bick J., Supersonics Applied to the Testing of
Materials, Teknisk Tidskrift, 76, 937 (1946).
276.	В i 1 1 h a r t z W. H., Bishop F. L., The
Velocity of Sound in Ethylene Dichloride Vapor,
Journ. Acoust. Soc., Amer., 7, 225 (1936).
277.	В i q u a r d P., Phenomenes produits par 1’inter-
position d’une lame metallique dans un faisceau
d’ondes ultrasonores, Compt. Rend., 188, 1230
(1929).
278.	В i q u a r d P., Absorption des ondes ultrasono-
res par 1’eau, Compt. Rend., 193, 226 (1931).
279.	Biquard P., Nouveaux moyens de commande
d’un flux lumineux et applications, Fr. pat.
no. 752910, 1932.
280.	В i q u a r d P., Procede optique pour la mesure
de 1’absorption des ondes ultra-sonores par les
liquides, Compt. Rend., 196, 257 (1933).
281.	В i q u a r d P., Coefficients d’absorption des
ultrasons par differents liquides, Compt. Rend.,
197, 309 (1933).
282.	В i q u a r d P., Sur 1’absorption des ondes ultra-
sonores par les liquides, Theses de Doctorat, Paris,
1935; Ann. de phys. (11), 6, 195 (1936).
283.	В i q u a r d P., Sur 1’existence d’une diffusion
des ondes ultrasonores dans les liquides, Compt.
Rend., 202, 117 (1936).
284.	Biquard P., fitude de propagation des ultra-
sons dans les liquides sous pressions, Compt.
Rend., 206, 897 (J938).
285.	Biquard P., Etude sur la vitesse de propaga-
tion et sur 1’absorption du sons dans les liquides
sous pression, Rev. d’Acoustique, 8,. 130 (1939).
286.	Biquard P., Ahier G., Application des
methodes d’impulsion a 1’etude de la propagation
des ondes ultrasonores, Cahiers de Physiques,
no. 15, 21 (1943).
287.	Biquard P., L u c a s R., Nouvelles proprietes
optoque des solides et des liquides soumis a Taction
des ondes ultrasonores, Compt. Rend., 195, 121
(1932).
288.	В j e г к n e s C. A., Remarques historiques sur
la theorie du mouvement d’un ou de plusieurs
corps, de formes constantes ou variables, dans un
fluide incompressible; sur les forces apparentes,
qui en resultent et sur les experiences qui s’y
rattachent, Compt. Rend., 84, 1222, 1309, 1375,
1446, 1493 (1867).
289.	Blake F. G., Jr, On Set of Acoustical Cavita-
tion in Fluids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 590
(1948).
290.	Black K. Ch., A dynamic Study of Magneto-
striction, Proc. Amer. Acad., Boston, 63, 49
, (1928).
291	.Блинкин С. А., Полоцкий И. Г.,
Иноземцев С. П., Действие ультразвука
на нейровирус сыпного тифа, Журн. микробиол.,
эпидемиол. и иммунобиол., № 4, 132 (1940).
292.	Боболев В., Харитон К)., Возникнове-
ние детонации в NC13 под действием ультразву-
ковых колебаний, ЖЭТФ, 7, 818 (1937); Acta
phisicochim. USSR, 7, 416 (1937).
293.	В б m m е 1 Н., Zur Ultraschallgeschwindigkeits-
messung in Gasen, Helv. phys. Acta, 16, 423
(1943).
294.	В 6 m m e 1 H., Die Messung der Geschwindig-
keit und der Absorption von Ultraschall in Gasen
vermittels des optischen Methode, Helv. phys.
Acta, 18, 3 (1945).
295.	В 6 m m e 1 H., Uber die Lichtstreuung an durch
Ultraschall gerichteten kolloidalen Teilchen, Helv.
phys. Acta, 21, 289 (1948).
584
Библиография
296.	В 6 m m е 1 Н.» Alcune esperienze sull’uso dei
cristalli di NH4H2PO4 come generator! die ultra-
suoni, Ric. Sci., 18, 386 (1948).
297.	В d m m e 1 H., Ober die Eignung von Ammonium-
phosphatkristallen als Ultraschallgeneratoren, Helv.
phys. Acta, 21, 403 (1948).
298.	В d m m e 1 H., Baud R. V., Anwendung des
Ultraschalles im Materialpriifungswesen, Zs. f.
SchweiBtechn., 36, 185, 207 (1946).
299.	В 6 m m e 1 H., Baud R. V., Utilization of
Supersonics for the Testing of Materials, Eng.
Digest, 4, 176 (1947).
300.	В 6 m m e 1 H., N i к i t i n e S., Contribution
a 1’etude des proprietes optiques d’une solution
colloidale de trioxyde de tungstene parcourue par
des ultrasons, Helv. phys. Acta, 18, 234 (1945).
302.	Bottcher H. N., Die Zerstdrung von Metallen
durch Hohlsog (Kavitation), Zs. VDI, 80, 1499
(1936).
303.	Bole G. A., Loomis G. A., Some Physical
Procedures used in Ceramic Research, Journ. Appl.
Phys., 14, 443 (1943).
304.	В о 1 1 m anji J. H., Ultrasonic Ranging Device,
Amer. Pat., No. 2405182, 1946.
305.	Bondy C., Uber Ultraschallwirkungen und ihre
emulgierende Wirkungen, Dissertation, Zurich,
1936.
306.	Bondy C., Sollner K., The Influence of
Gases on Mercury Prepared by Ultrasonic Waves,
Trans. Farad. Soc., 31, 843 (1935).
307.	Bondy C., Sollner K-, Quantitative Expe-
riments on Emulsification by Ultrasonic Waves,
Trans. Farad. Soc., 32, 556 (1936).
308.	Bondy C., Sollner K-, On the Mechanism
of Emulsification by Ultrasonic Waves, Trans.
Farad. Soc., 31, 835 (1935).
309.	Bonn T. H., An Ultrasonic Condenser Micro-
phone, Journ. Acoust. Soc. Amer., 18, 496 (1946).
310.	Bopp F., Energetische Betrachtungen zum
1 Schalldruck, Ann. d. Phys. (5), 38, 495 (1940).
311.	В о r n H., Zur Frage der Absorptionsmessungen
im Ultraschallgebiet, Zs. f. Phys., 120, 383
(1943).
312.	Bosch W. C., A 1 1 e e W. G., Circuits Details
for a Small Supersonic Oscillator of the Piezoelect-
ric Types, Amer. Phys. Teach., 6, 272 (1938).
313.	В о s s a r d W., Busch G., Dampfung pie-
zoelektrischer Schwingungen, Zs. f. Phys., 108,
195 (1938).
314.	В о s t r 6 m A., Ultrasound, a New Factor in
Emulsion Technique, Nord. Tidskr. Fotogr., 26,
169 (1942).
315.	В о u m a n H. D., Biologic Action of Ultrasound
Waves, Nederl. Tijdschr. Geneeskunde, 79, 4631
(1935).
316.	В о u r g i n D. G., Kinetics of Absorption of
Ultrasonic Waves, Nature, 122, 133 (1928).
317.	Bourg in D. G., Sound Propagation in Gas
Mixtures, Phys. Rev. (2), 34, 521 (1929).
318.	В о u r g i n D. G., The Propagation of Sound
in Gases, Phil. Mag. (7), 7, 821 (1929).
319.	Bourgin D. G., Quasi-standing Waves in
a Dispersive Gas, Journ. Acoust. Soc. Amer., 4,
108 (1932).
320.	Bourgin D. G., The Velocity of Sound in
Absorptive Gas, Phys. Rev. (2), 42, 721 (1932).
321.	Bourgin D. G., Sound Absorption and Velo-
city in Mixtures, Journ. Acoust. Soc. Amer., 5, 57
(1933); Phys. Rev. (2), 50, 355 (1936).
322.	Bourgin D. [G., Sound Propagation, Phys.
Rev. (2), 49, 411 (1936).
323.	Boutaric A., Bouchard J., EinfluB
von Bewegung und von Ultraschallwellen auf die
Geschwindigkeit der Flockung instabiler Kolloide,
Bull. soc. chim. de France (4), 51, 543 (1932).
324.	Boyden L., Bats on the Beam. Nature’s
«Builtin» Equipment Controls blind Flying by
Supersonic Broadcasting, Science, 165, 78 (1941).
325.	Boyle R. W., Cavitation in the Propagation
of Sound, Trans. Roy. Soc. Canada (3), 16, 157
(1922).
326.	Boyle R. W., Compressional Waves in Metals
Produced by Impact, Trans. Roy. Soc. Canada
(3), 16, 293 (1922).
327.	Boyle R. W., Ultrasonic Stationary Waves,
Nature, 120, 476 (1927).
328.	Boyle R. W., Transmission of Sonic and Ultra-
sonic Waves Through Partitions, Nature, 121, 55
(1928).
329.	Boyle R. W., Field G. S., F г о m a n
D. К.» Ultrasonic Waves in Liquid Columns,
Nature, 129, 693 (1932).
330.	Boyle R. W., F г о m a n D. K-, Reflection
of Sound Energy and Thickness of Plate Reflector,
Canad. Journ. Res., 1, 405 (1929).
331.	Boyle R. W., From an D. K-, Velocity
of Sound in Tubes: Ultrasonic Method, Nature,
126, 602 (1930).
332.	Boyle R. W., From an D. K., Field
G. S., Dispersion and Selective Absorption in the
Propagation of Ultrasound in Liquids Contained
in Tubes, Canad. Journ. Res., 6, 102 (1932).
333.	Boyle R. W., Lehmann J. F., A New
Photographic Method to Demonstrate the Inter-
ference of Longitudinal Wave Trains. The Velocity
of High Frequency Sound in a Liquid, Trans. Roy.
Soc. Canada, 19, 159 (1925).
334.	Boyle R. W., Lehmann J. F., The Rela-
tion Between the Thickness of a Partition in a
Medium and its Reflection of Sound Waves by the
Ultrasonic Method, Phys. Rev. (2), 27, 518 (1926).
335.	Boyle R. W., Lehmann J. F., Passage
of Acoustic Waves Through Materials, Trans. Roy.
Soc. Canada (3), 21, 115 (1927).
336.	Boyle R. W., L e h m a n n J. F., Diffrac-
tive Reflection and Scattering of Ultrasonic Waves.
Their Influence on Torsionpendulum Measurements
of Sound Intensity, Canad. Journ. Res., 3, 491
(1930).
337.	Boyle R. W., Lehmann J. F., M о r-
g a n S. C., Some Measurements of Ultrasonic
Velocities in Liquids, Trans. Roy. Soc. Canada
(3), 22,' 371 (1928).
338.	Boyle R. W., Lehmann J. F., R e i d
C. D., Visualization and Energy Survey of a
High Frequency Diffraction Beam, Trans. Roy.
Soc. Canada (3), 19, 167 (1925).
339.	Boyle R. W., Morgan S. C., Lehmann
J. F., Audible Sonic Beats from Inaudible Sour-
ces, Trans. Roy. Soc. Canada, 17, 141 (1923).
340.	Boyle R. W., R a w 1 i n s о n W. F., Theo-
retical Notes on the Passage of Sound Through
Continous Media, Trans. Roy. Soc. Canada (3),
22, 55 (1928).
341.	Boyle R. W., Reid C. D., Practical Expe-
riments on the Detection of Icebergs and on Soun-
ding by Means of an Ultrasonic Beam, Trans.
Roy. Soc. Canada (3), 20, 233 (1926).
Библиография
585
342.	Boyle R. W., S p г о u 1 e D. О.» Oscillation
in Ultrasonic Generators and Velocity of Longitu-
dinal Vibrations in Solids at High Frequencies,
Nature, 123, 13 (1929).
343.	Boyle R. W., S p г о u 1 e D. O., Transmis-
sion of Sound Energy and Thickness of Plate
Transmitter at Normal Incidence-ultrasonic Me-
thod, II, Canad. Journ. Res., 2, 3 (1930).
344.	Boyle R. W., S p г о u 1 e D. O., Velocity
of Longitudinal Vibration in Solid Rods (Ultra-
sonic Method) With Special Reference to the
Elasticity of Ice, Canad. Journ. Res., 5, 601 (1931).
345.	Boyle R. W., Taylor G. B., The Small
Effect of High Frequency on the Velocity of Lon-
gitudinal Waves in Liquids, Trans. Roy. Soc.
Canada, 19, 197 (1925).
346.	Boyle R. W., Taylor G. B., Reflecting
Powers of Various Materials for Ultrasonic Waves,
Trans. Roy. Soc. Canada (3), 20, 245 (1926).
347.	Boyle R. W., Taylor G. B., From a n
D. K-, Cavitation in the Thrack of an Ultrasonic
Beam, Trans. Roy. Soc. Canada (3), 23, 187 (1929).
348.	Brandt O., Uber das Verhalten von Schwebstof-
fen in schwingen Gasen bei Schall- und Ultra-
schallfrequenzen, Kolloid. Zs., 76, 272 (1936).
349.	Brandt O., Ober die Frequenzabhangigkeit der
Schallabsorption im Aerosol, Kolloid. Zs., 81,
2 (1937).
350.	Brandt O., Aerosole. Ein Oberblick fiber
die neueren Ergebnisse der Aerosolforschung, Zs.
phys. chem. Unterr., 50, 1 (1937).
351.	Brandt O., Uber den EinfluB des Wasserdampf-
und Nebelgehaltes der Luft auf die Absorption von
Schall- und Ultraschallwellen, Meteorol. Zs.,
55, 350 (1938).
352.	Brandt O., Freund H., Einige Versuche
in Kundtschen Rohren mit Schallwellen hoher
Frequenz, Zs. f. Phys., 92, 385 (1934).
353.	Brandt O., Freund C., Uber die Aggrega-
tion von Aerosolen Mittels Schallwellen, Zs. f.
Phys., 94, 348 (1935).
354.	Brandt O., Freund H., Momentaufnah-
men von Schwebepartikeln in schwingenden Gasen,
BL Untersuch.- und Forsch.-Instr., 9, 57 (1935).
355.	Brandt O., Freund H., Eine neue Anord-
nung zur Vorfiihrung stehender Schallwellen in
Kundtschen Rohren, Zs. phys. chem. Unterr., 48,
259 (1935).
356.	Brandt O., Freund H., Zur Sichtbar-
machung stehender Schall- und Ultraschallwellen in
Gasen, Zs. f. Phys., 95, 415 (1935).
357.	Brandt O., Freund H., Hiedemann
E., Verfahren zum Ausscheiden von Schwebeteil-
chen aus Gasen und Dampfen, DRP Nr. 630452,
1934.
358.	Brandt O., Freund H., Hiedemann
E., Zur Theorie der akustischen Koagulation,
Kolloid. Zs., 77, 103 (1936).
359.	Brandt O., Freund H., Hiedemann
E., Schwebstoffe im Schallfeld, Zs. f. Phys., 104,
511 (1937).
360.	В г an dt О., Freund H., Hiedemann
E., Uber die Frequenzabhangigkeit der.Schallab-
sorption in Aerosolen im akustischen Ubergangs-
gebiet, Verh. deutsch. phys. Ges. (3), 18, 28
(1937).
361.	Brandt O., Hiedemann E., Uber das
Verhalten von Aerosolen im akustischen Feld,
Kolloid. Zs., 75, 129 (1936).
362.	Brandt O., Hiedemann E., The Aggre-
gation of Suspended Particles in Gases by Sonic
and Supersonic Waves, Trans. Farad. Soc., 32,
1101 (1936).
363.	Branson G. N., Portable Ultrasonic Thick-
ness Gage, Electronics, 21, 88 (1948).
364.	Бреслер C., On the Mechanism of the Oxy da
tion Effect of Ultrasonic Vibrations, Acta phys.
chim. USSR, 12, 323 (1940).
365.	Briggs H. B., A Supersonic Cell Fluorometer,
Journ. Opt. Soc. Amer., 30, 653 (1940); 31, 543
(1941).
366.	Briggs H. B., Johnson J. B., Mason
W. P., Properties of Liquids at High Sound Pres-
sore, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 664 (1947).
367.	Brillouin L., Diffusion de la lumiere et des
rayons X par un corps transparent homogene;
influence de 1’agitation thermique, Ann. de phys.
(9), 17, 88 (1922).
368.	Brillouin L., La diffraction de la lumiere
par des ultrasons, Paris, 1933.
369.	Brillouin L., Le role des surfaces absorban-
tes dans la propagation du son, Rev. d’Acoustique,
4, 113 (1935). •
370.	Brillouin L., La diffraction de la lumiere
par des ondes elastiques; verifications experimen-
tales recentes, Paris, 1935.
371.	Brillouin L., Sur les tensions de radiation,
Ann. de phys. (10), 4, 528 (1925); Rev. d’Acousti-
que, 5, 99 (1936).
372.	Brillouin L., Diffusion de la lumiere par les
liquides, Journ. de phys. et rad. (7), 7, 15 (1936).
373.	В r i 1 1 о u i n L., La chaleur specifique des liqui-
des et leur constitution, Journ. de phys. et rad. (7),
7, 153 (1936).
374.	В г о h u 1 t S., Splitting of the Haemocyanin
Molecule by Ultrasonic Waves, Nature, 140,
805 (1937).
375.	Brown G. B., On Vertex Motion in Gaseous Jets
an the Origin of Their Sensitivity to Sound, Proc.
Phys. Soc., 47, 703 (1935).
376.	Browne С. O., Demonstration of High-fre-
quency Fluctuations in the Intensity of a Beam
of Light, Proc. Phys. Soc., 40, 36 (1927). ..
377.	Bruner H., Rindfleisch H., Uber die
biologische Wirkung von Ultraschall, Naturwiss.,
34, 347 (1947).
378.	Brunt G. A., Supersonic Equipment Available
for Finding Flaws, Factory, 105, 94 (1947).
379.	Bryson H. C., Ultraschallwellen toten Sei-
denraupenparasiten, Discovery, 1, 206 (1938).
380*. В u c h t a 1 a V., Ultraschall-Therapie, Anwen-
dungsbereich und Kontraindikationen, Arztl.
Wchschr., 3, 321 (1948).
381.	Buckingham St. A., An Effect of High
Intensity Sound on Cellulose Fibers, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 7, 235 (1935).
382.	Buckingham St. A., Mahlen von Zellstoff
mit Schall hoher Intensitat, Paper Ind., 18, 749
(1936).
383.	Bricks K., Muller H., Uber einige Beobach-
tungen an schwingenden Piezoquarzen und ihrem
Schallfeld, Zs. f. Phys., 84, 75 (1933).
384.	Bugosh J., Yeager E., HovorkaF.,
The Application of Ultrasonic Waves to the Study
of Electrolytic Solutions. I. A Modification of
Debye’s Equation for the Determination of the
Masses of Electrolytic Ions by Means of Ultraso-
nic Waves, Journ. Chem. Phys., 15, 592 (1947).
586
Библиография
385.	Bull Н. В., S о 1 1 п е г ,К., Uber Quecksilber-
emulsionen, die mit Hilfe von Ultrashallwellen
hergestellt sind, Kolloid. Zs., 60. 263 (1932).
386.	Bundy F. P., Designe of Laminated Magneto-
strictive Longitudinal Oscillators, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 594 (1948).
387.	Bundy F. P., Characteristics of Stepped-fre-
quency Transducer Elements, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 297 (1948).
388.	Burger F. J., S 6 1 1 n e r* K-, The Action
of Ultrasonic Waves in Suspensions, Trans. Farad.
Soc., 32, 1598 (1936).
389.	Burton Ch. J., A Study of Ultrasonic Velocity
and Absorption in Liquid Mixtures, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 186 (1948).
390.	Burton E. F., Velocity of Sound in Liquid
Helium, Nature, 141, 970 (1938).
391.	Burton E. F., P i t t A., Me Kinley
D. W. R., Velocities of Ultrasonic Sounds, Natu-
re, 137, 708 (1936).
392.	Busch G., Die Bedeutung der Ultraschallwir-
kung fur die microbiologische Forschung, Zs.
Bakteriol., 142, 353 (1947).
393.	Buschmann K. F.; Schafer K., Die
Stobanregung intramolekularer Schwingungen in
Gasen und Gasgemischen, VIII. Untersuchung
der Anregbarkeit verschiedener Normalschwingun-
gen auf Grund exakter Schalldispersionsmessun-
gen, Zs. phys. Chem., 50, 73 (1941).
394.	В u 6 W., Absorptionsmessungen von Ultraschall-
wellen in wasserigen Losungen, Ann. d. Phys. (5),
33, 143 (1938).
395.	Butler J. B., Vernon J. B., Standing
Wave Technique of Thickness Measurements,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 18, 212 (1946).
396.	Butterworth S., Electrically Maintained
Vibrations, Proc. Phys. Soc., 27, 271 (1915).
397.	Butterworth S., S m i t h F. D., The
equivalent Circuit of theMagnetostrictive Oscillator
Proc. Phys. Soc., 43, 166 (1931).
398.	Byers W. H., Specific Heats of Carbon Tetra-
fluoride from Supersonic Measurements, Journ.
Chem. Phys., 11, 348 (1943).
399.	Cady W. G., The Piezoelectric Resonator,
Proc. Inst. Rad. Eng., 10, 83 (1922).
400.	Cady W. G., The Piezoelectric Resonator and
the Effect of Electrode Spacing Upon Frequency,
Physics, 7, 237 (1936).
401.	Cady W. G., The Longitudinal Piezoelectric
Effect in Rochelle Salt Crystals, Proc. Phys. Soc.,
49, 646 (1937).
402.	C a d у W. G., Piezoelectricity, An Introduction
to the Theory and Applications of Electromecha-
nical Phenomena in Crystals, New York, 1946.
(См. перевод: Кэди У., Пьезоэлектричество
и его практические применения, ИЛ, 1949.)
403.	Cady W. G., A Shear Mode of Crystal Vibra-
tion, Phys. Rev. (2), 29, 617 (1927).
404.	Camp L., Lamination Design for Magnetostric-
tive Electromechanical Transducers.,Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 616 (1948).
405.	Camp L., The Magnetostrictive Radial Vibra-
tor, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 225, 289 (1948).
406.	Camp L., V i n c e n t R., du В r e u i 1 F.,
Design and Construction of a 100 kc Magnetostric-
tive transducer, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20,
593, 611 (1948).
407.	С a n c e J. P., Uber die Interferenzen von zwei
ebenen planen Ultraschallwellen, Anwendung der
Erscheinung auf eine neue Methode zur Messung
der Schallgeschwindigkeit, Journ. de phys. et rad.
(7), 9, 308 (1938).
408*. C a n t о n i G., Morganti G., Su 1’azione
biologica degli ultrasuoni. I. Esperienzi su Psam-
mechinus microtuberculatus, Boll. Soc. ital. Biol,
sperim., 12, 587 (1937).
409.	Carlin B., Means for Supersonic Inspection,
Amer. Pat. No. 2431862 [1947].
410.	С a r 1 i n B., Supersonic Wabe Penetration into
Materials, Prod. Eng., 169 (1947).
411.	С a r 1 i n B., Location of Internal Defects of
Plant Equipment, Amer. Gas. Assoc. Monthly,
29, No. 9 (1947); The Gas World, September (1947).
412.	Carlin B., Supersonic Examination of Materials,
Prod. Eng., Oktober, 113 (1947).
413.	Carpenter O. R., Supersonic Reflectoscope
and Nonestructive Testing of Welded Pressure
Vessels, Gas, 22, 50, 53 (1946)*
414.	Carstensen E. L., Fo 1 d у L.L., Propaga-
tion of Sound Through a Liquid Containing Bubbles,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 481 (1947).
415.	Case Th. W., Apparatus for Producing High
Frequency Mechanical Vibrations, Amer. Pat.
No. 2278241, 1942.
416.	Cermak P., Schoeneck H., Dunkle
Streifen in den Spektren von akustischen und
optischen Doppelgittern, Ann. d. Phys. (5), 26,
465 (1936).
417*. Cerny A., Liechti, Wilbrandt W.,
Untersuchungen fiber Strahlenhamolyse, Strah-
lentherapie, 72, 202 (1942).
418.	Cerovs ka J., Circular Ultrasonic Grating
in Liquids, Nature, 140, 425 (1937).
419.	Cerovska J., Les phenomenes optiques sur
un reseau ultra-sonore dans I’ouverture circulaire
d’un anneau de quartz, Journ. de phys. et rad. (7),
10, 97 (1939).
420.	X а й к и н C., Uber eine direkte Methode zur
Messung von kleinen Dampfungen bei Piezokristall-
resonatoren, Journ. draht. Telegraphie, 35, 6
(1930).
421.	Chambers L. A., The Emission of Visible
Light from Pure Liquids during Acoustic Excita-
tion, Phys. Rev. (2), 49, 881 (1936).
422.	Chambers L. A., Soft Curd Character Indu-
ced in Milk by Intense Sound Vibration, Journ.
Dairy Sci., 19, 29 (1936).
423.	Chambers L. A., The Emission of Visible
Light From Cavitated Liquids, Journ. Chem.
Phys., 5, 290 (1937).
424.	Chambers L. A., The Influence of Intense
Mechanical Vibration on the Proteolytic Activity
of Pepsin, Journ. biol. Chem., 117, 639 (1937).
425.	Chambers L. A., Sound Waves, a New Tool
for Food Manufactures, Food Ind., 10, 133 (1938).
426.	Chambers L., Ashton W. H., Erniedrigung
der Gerinnungsfahigkeit der Milch, Amer. Pat.
No. 2091267, 1934.
427.	C h a m b e r s L. A., Fl osdorf E. W.,
The Denaturation of Proteins by Sound Waves
of Audible Frequencies, Journ. biol. Chem., 114,
75 (1936).
428.	Chambers L. A., Flos d о rf E. W.,
Sonic Extraction of Labile Bacterial. Constituents,
Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 34, 631 (1936).
429.	Chambers L. A., Flosdorf E. W.,
Method of Extracting Constituents of Living Cells,
Amer. Pat. No. 2230997, 1941.
Библиография
587
430.	Chambers L. A., Gaines N., Some Effects
of Intense Audible Sound on Living Organism and
Cells, Journ. Cell. Comp. Physiol., 1, 451 (1932).
431.	Chambers L., Gaines N., Method of
Dispersion, Amer. Pat. No. 1992938, 1935.
432.	Chambers L. A., Harvey E. N., Some
Histological Effects of Ultrasonic Waves on Cells
and Tissues of the Fish Lebistes Reticulatus and
on the larva of Rana Sylvatica, Journ. Morph.
Physiol., 52, 155 (1931).
433.	Chambers L. A., W e i 1 A. J., Immunolo-
gical Properties of a Sonic Extract of Pneumococci,
Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 38, 924 (1938).
434.	Харизоменов В. К., Модуляция света
на ультразвуковых волнах, ЖЭТФ, 7, 844(1937).
434а. Харизоменов В. К., Модуляция света
ультразвуком, ЖТФ, 5, 1518 (1935).
435.	Chilowsky С., Langevin Р.» Procedes
et appareils pour la production de signaux sousma-
rins diriges et pour la localisation a distance d’ob-
stacles sous-marins, Fr. pat. n. 502913, 1916.
436.	Christensen R. J., Samisch R.,
Effect of High Frequency Sound Waves on Oxidase
Activity, Plant. Physiol., 9, 385 (1934).
437.	C i a с c i a A., Generator! di ultrasuoni, Rass.
P.T.T., 11, 232 (1939).
438.	C i t t e r t P. H., van, Zur Theorie der Licht-
beugung an Ultraschallwellen, Physica, 4, 590
(1937).
439.	Claeys J., Errera J., Sack H., Absorp-
tion des ultra-sons dans les liquides, Compt. Rend.,
202, 1493 (1936).
440.	Claeys J., Errera J., Sack H., Absorp-
tion of Ultrasonic Waves in Liquids, Trans. Farad.
Soc., 33, 136 (1937).
441.	Claeys J., Errera J., Sack H., Quel-
ques remarques sur 1’absorption des ultrasons dans
des tubes, Bull. Belgique (5), 23, 659 (1937).
442.	Clair H. W., Sonic Floculator as a Fume Sett-
ler: Theory and Practic, U. S. Dep. Interior Bur.
Mines Rep. Invest., 3400, 51 (1938).
443.	Clair H. W., Sonic Flocculator and Method
of Flocculating Smoke of the Like, Amer. Pat.
No. 2215484, 1940.
444.	Clair H. W. S t., An Electromagnetic Sound
Generator for Producing Intense High Frequency
Sound, Rev. Sci. Instr., 12, 250 (1941).
445.	Clair H. W. St., Flocculation of Aerosols by
High Frequency Sound, Conference on Metallur-
gical Research by Staff of Metallurgical Division,
Bur. of Mines, May, 1940.
446.	Clair H. W. St., S p e n d 1 о v e M. J.,
Potter E. V., Flocculation of Aerosols by
' Intense High-frequency Sound, Bur. of Mines,
Rep. of Investigations, 4218, 27, (1948).
447.	С 1 a s о n С. B., Supersonic Plate Testing, Wel-
ding Eng., 31, 42 (1946).
448.	Claus B., Improvements in and Relating to
Methods of Producing Photographic Emulsions
and Apparatus Therefore, Brit. Pat. No. 417453,
1934; No. 417454, 1934.
449.	Claus B., Ober die Wirkung ultraakustischer
Schwingungen auf photographische Emulsionen, Zs.
techn. Phys., 15, 74 (1934).
450.	Claus B., Ober eine neue Methode zur Erzeu-
gung hochdisperser Zustande, Zs. techn. Phys.,
16, 80 (1935).
451.	С 1 a us B., Eine neue Methode zur Erzeugung
hochdisperser Zustande, DRP Nr. 663927, 1934.
452.	Claus B., Ober ein neues Verfahren zur Erzeu-
gung photographischer Halogensilbergelatineemul-
sionen, Zs. techn. Phys., 16, 109 (1935).
453.	Claus B., Ein neues Zerstaubungsgerat, Zs.
techn. Phys., 16, 202 (1935).
454.	Claus B.,Schmidt E., Ober die Erzeugung
disperserMetallzustande durch Ultraschall, Kolloid.
Beihefte, 45, 41 (1936).
455.	С 1 a u s e n F., В г о n c k., Einrichtung zur
Zerlegung oder Zusammensetzung des Bildes fiir
die Zwecke des Fernsehens oder der Bildiibertra-
gung mittels elektromagnetischer Wellen, DRP
Nr. 474869, 1927.
456.	С 1 a u s e r H. R., Supersonic Inspection of Mate-
rials, Matls. and Methods, 24, 379 (1946).
457.	Cochran D., Samsel R. W., Ultrasonics,
A Method of Determining the Acoustic Properties,
Absorption and Velocity for Materials to be Used
as Ultrasonic Windows, Lenses and Reflectors,
Gen. Electr. Rev., 47, 39 (1944).
458.	С о i 1 e R. C., Eigenfrequenzen von magneto-
striktiven Staben, Electronics, 20, 130 (1947).
459.	Colwell R. C., Chladni Figures on Square
Plates, Journ. Franklin Inst., 221, 635 (1936).
460.	Colwell R. С., H i 1 1 L. R., The Ultrasonic
Vibration of Small Plates, Science, 82, 283 (1935).
461.	Colwell R. С., H i 1 1 L. R., Mechanical
Vibrations at Radio Frequencies, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 8, 60 (1936).
462.	Colwell R. С., H i 1 1 L. R., The Magne-
tostrictive Oscillation of Quartz Plates, Journ.
Appl. Phys., 8, 68 (1937).
463.	Condon E. U., Note on the Velocity of Sound,
Amer. phys. Teach., 1, 18 (1933).
464*	. Conte E., Delorenzi E., Azioni biolo-
gische degli ultrasuoni, Atti Congr. naz. Radio-
biol., 4, 195 (1940).
465*	. Conte E., D e 1 о r e n z i E., EinfluB des
Druckes auf die biologische Wirkung des Ultra-
schalles, Boll. Soc. ital. Biol, sperim., 15, 758
(1940).
466.	Corey V. B., Adiabatic Compressibilities of
Some Aqueous Ionic Solutions and Their Variation
with Indicated Liquid Structure of the Water,
Phys. Rev. (2), 64, 350 (1943).
467.	С о s m a n С. M., Ultrasonics, A New Metallur-
gical Tool, Iron Age, 147, 48 (1941); Metal Ind.
(London), 59, 106 (1941).
468.	Cremer L., Theorie der Schalldammung diinner
Wande bei schragem Einfall, Akust. Zs., 7, 81
(1942).
469.	Cr ews S. К., H у m as F. C., Vibrating Air
Column of High Frequency, Nature, 124, 793 (1929).
470.	Crons ixoe D., Insektenverilgung, Fr. pat.
No. 807000, 1936.
471.	Curie J., Curie P., Development par pres-
sion deI’electricite polaire dans les cristaux hemied-
res a faces incliness, Compt. Rend., 91, 294 (1880).
472.	Curie J., Curie P., Contract ons et dilata-
tions produits par des tensions electriques dans
les cristaux hemiedres a faces inclinees, Compt.
Rend., 93, 1137 (1881).
473.	Curtis R. W., An Experimental Determina-
tion of Ultrasonic Absorption and Reflection Coef-
ficients in Air and in Carbon Dioxide, Phys. Rev.
(2), 46, 811 (1934).
474.	Czarniecki F., Ultraschallwellen und ihre
Anwendung fiir Unterwassermessungen, Przeglad
elektrotechn., 20, 387 (1938).
588
Библиография
475.	Czerlinsky Е., Uber die Ausbreitung von
Ultraschallwellen in Drahten, Akust. Zs., 7, 12
(1942).
476.	Czerlinsky E., Zerstorungsfreie Sperrholz-
priifung mit Ultraschall, Deutsche Luftfahrtfor-
schung, Untersuchungen und Mitt., Nr. 1042,
1943.
477.	Czerlinsky E., Zerstorungsfreie Lager-
priifung mit Ultraschall, Deutsche Luftfahrtfor-
schung, Untersuchungen und Mitt., Nr. 1069, 1943.
478.	D am kohler G., Isentropische Zustandsan-
derungen in dissoziierenden Gasen und die Methode
der Schalldispersion zur Untersuchung sehrschnel-
ler homogener Gasreaktionen, Zs. Elektrochem.,
48, 62 (1942).
479.	D am kohl er G., Schalldispersion in schnell
reagierenden Systemen, Naturwiss., 31, 305 (1943).
480.	Dang ers H. W., Uber die Eigenschaften durch
Ultraschallwellen in Gelatine peptisierten Halo-
gensilbers, Zs. f. Phys., 97, 34 (1935).
481.	Daniewski W., fitude sur la formation
d’emulsions sous 1’influence de vibrations ultra-
sonores, Acta phys. polon., 2, 45 (1933).
482.	Данилов В. И., Тевер овский Б. М.,
О зарождении центров кристаллизации в пере-
охлажденной жидкости, ч. II. Кристаллизация
органических веществ в ультразвуковом поле,
ЖЭТФ, 10, 1305 (1940).
483.	Данилов В. И., Плужник Е. Е.,
Теверовский Б. М.,0 зарождении цент-
ров кристаллизации в переохлажденной жид-
кости, I. Кристаллизация пиперина в ультра-
звуковом поле, ЖЭТФ, 9, 66 (1939).
484.	David Е., Intensitatsformeln zur Lichbeugung
an schwachen Ultraschallwellen, Verb, deutsch.
phys. Ges. (3), 17, 8 (1936); Phys. Zs., 38, 587
(1937).
485.	David E., Anschauliche Betrachtungen zur
Lichtbeugung an schwachen Ultraschallwellen,
1 Phys. Zs., 38, 592 (1937).
486.	David E., Theorie der optischen Ultraschall-
absorptionsmessungen, Phys. Zs., 41, 37 (1940).
487*. Davis, Halovell, Biological and Psycho-
logical Effects of Ultrasonics, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 589, 605 (1948).
488.	Dawson L. H., Piezoelectricity of Crystal
Quartz, Phys. Rev. (2), 29, 532 (1927).
489.	Давыдов Г. K-, Действие ультразвука на
семена сахарной свеклы, ДАН СССР, 29, 491
(1940).
490.	Debye Р., Schallwellen als optische Gitter,
Leipz. Ber., 84, 125 (1932).
491.	Debye P., Zerstreuung von Licht durch Ultra-
schallwellen, Phys. Zs., 33, 849 (1932).
492.	Debye P., A Method for Determination of the
Mass of Electrolytic Ions, Journ. Chem. Phys., 1,
13 (1933).
493.	Debye P., Die Kompressibilitat von lonenlo-
sungen, Zangger-Festschrift, Ziirich, 1934, S. 877.
494.	Debye P., Die quasikristalline Struktur von
' Fliissigkeiten, Zs. Elektrochem., 45, 174 (1939).
495.	Debye P., Sack H., С о u 1 о n F., Expe-
riences sur la diffraction de la lumiere par les
ultrasons, Compt. Rend., 198, 922 (1934).
496.	Debye P., Sears F. W., Scattering of Light
by Supersonic Waves, Proc. Nat. Acad. Sci. Wash.,
18, 409 (1932).
497.	D e L a n о R. B., Supersonic Method of Testing,
Electronics, 19, 132 (1946).
498*. Delorenzi E., Azione di ultrasuoni si cel-
lule cultivate in vitro, Boll. Soc. ital. Biol, sper.,
13, 55 (1938).
499*. Delorenzi E., Comportamento di ressuti
coltivati in vito sotto 1’azione di ultrasuoni, Med.
sper. Arch, ital., 6, 295 (1940).
500.	Delorenzi E., Wirkung von Ultraschall auf
Froschlarven, Boll. Soc. ital. Biol, sperim., 15,
756 (1940).
5Ol.	Demann W., Asbach H. R., Chemische
Wirkung des Ultraschalls, Techn. Mitt. Krupp,
1, 12 (1940).
502.	Denier A., Ultrasonoscope in Medicine, Compt.
Rend., 222, 785 (1946).
503*. Denier A., Les ultrasons; leurs applications
au diagnostic: Ultra-Sonoscopie et a la therapeuti-
que: Ultra-Sonotherapie, La Presse medicale, 307
(1946); Journ. Radiol, et Electroradiol.; 27, 481
(1946).
504.	Derenzini T., Giacomini A., Dipen-
denza della velocita degli ultrasuoni dalla tempera-
tura nella mescolanza alcool etilico-tetracloruro di
carbonio, Ric. Sci., 13, 27 (1942).
505.	Derenzini T., Giacomini A., Sulla
velocita di propagazione degli ultrasuoni nella
mescolanza alcool metilico-tetracloruro di carbonio,
Ric. Sci., 13, 242 (1942).
506*	. D e r n n о v а К. A., T i t о v A. I., The
Influence of Ultra-sounds on the Ear of Animals,
Zs. usn. BoL, 16, 104 (1939).
507.	D e s c h С. H., Sproule D. O., Dawson
W. J., The Detection of Cracks in Steel by Means
of Supersonic Waves, Journ. Iron Steel Inst., 153,
319 (1946); Welding Res. Suppl., 12, 1 (1947);
Appl. Meeh. Rev., 1, 105 (1948).
508.	Deubner A., Uber die Dispersion des Ultra-
schalls in Fliissigkeiten, Angew. Chem., 51, 471
(1938).
509.	Dice J. W., Location of Internal Defects by
Supersonics, Instruments, 19, 718 (1946).
510.	D i e c k m a n n E., Uber die Fortpflanzungsge-
schwindigkeit der von einem Poulsenlichtbogen
ausgesandten kurzwelligen Schallstrahlen, Ann.
d. Phys. (4), 27, 1066 (1908).
511.	Diessbach er M., Der U-Strahler von Mul-
wer.t, Mschr. Ohrenheilkde, 66, 1392 (1932).
512.	Diessbacher M., Cura della dimunizione
cronica d’utito con onde sonore ad alta frequenza,
Valsalva, 8, 133 (1932).
513.	D i j 1 B., Erzeugung und Fortpflanzung von
Ultraschall in Wasser, Nederl. Radiogenootsch.,
10, 57 (1942).
514.	Dixon H. B., Greenwood G., On the
Velocity' of Sound in Mixtures of Gases, Proc.
Roy. Soc., A109, 561 (1925).
515.	Dobberstein A., Piezoelektrizitat von Quarz
in fliissiger Luft, Naturwiss., 24, 414 (1936).
516.	Doederlein W., Uber die exakte Bestim-
mung der oberen Horgrenze mittels der Galton-
Pfeife, Beitr. Anat., Physiol. Pathol, d. Ohres,
17, 81 (1921).
517.	D о rsi ng K-, Messung der Geschwindigkeit
des Schalles in Rohren und des Verhaltnisses der
beiden spezifischen Warmen des Athers mit Hilfe
Kundtscher Staubfigure, Ann. d. Phys. (4), 25,
227 (1908).
518.	D о e r f f 1 e r H., Beigungs- und Transversal-
schwingungen piezoelektrisch angeregter Quarz-
platten, Zs. f. Phys., 63, 30 (1930).
Библиография
589
519.	Dognon A., Dognon Е., Biancani Н.
С h а 1 е u г et ultra-sons, Rev. Physiotherapie,
14, 280 (1938).
520.	Dognon A., Dognon E., Biancani H.,
Les ultra-sons et leurs actions biologiques, Radio-
logica, 3, 40 (1938).
521.	Dognon A., F 1 о r i s s о n C., Ultrasonic
Generators for Laboratory Use. Some Examples
of Physical and Chemical Applications, Bull. soc.
chim. biol., 27, 97 (1945).
522.	Домбровский П. И., Действие упругих
колебаний на вязкость жидкостей, Совещание
по вязкости жидкостей и коллоидных растворов
АН СССР (Отделение техн, наук, Инет, машино-
ведения), 2, 68 (1944).
523.	Donovan R. Ch., Verfahren zum Entkeimen
von Fliissigkeiten mittels Ultraschall, Ungar. Pat.
Nr. 104544, 1931; Brit. Pat. No. 356783, 1931.
524.	Doraiswami M. S., Elastic Constants of
Magnetite, Pyrite and Chromite, Proc. Indian
Acad. Sci., A25, 413 (1947).
525.	Dorsey H. G., The Dorsey Fathometer, Journ.
Wash. Acad., 25, 469 (1935).
526.	Drumheller С. E., Schilling H. K.,
Thorpe H. A., Correlations Between Ultra-
sonic and Micrometeorological Phenomena, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 18, 246 (1946).
527.	D u c a Lo, Proprietes piezo-chimiques des ultra-
sons centrifugeuse ultrasonore, Catalyseurs phy-
siques, Nature, „Paris, 3036, 274 (1938).
528.	D u d e 1 1 A., Uber schnelle Stromveranderungen
in einem Gleichstromflammenbogen, Phys. Zs., 2,
425, 440 (1901); Electrician, 46, 269, 310 (1900).
529.	Diirener Metallwerke A. G., Berlin-Borsigwalde:
Herstellung von Barren und Platten aus feinkor-
nigem gas- und seigerungsfreiem Metall des. Leicht-
metall, Belg. Pat. Nr. 446158, 1942.
530.	Diirener Metallwerke A. G., Berlin-Borsigwalde:
Herstellung von gasferein GuBstrucken bes. aus
Leichtmetall und seinen Legierungen, Belg. Pat.
Nr. 446180, 1942.
531.	Dugan J., Supersonic Inspection for Internal
Fissures in Cast Rolls, Steel, 121, 80, 95, 97 (1947).
532.	D u n g e n F. H. van den, La vitesse du son dans
les gaz, Bull. Cl. Sci. Acad. Roy. Belgique (5),
19, 1180 (1933).
533.	D u s s i k K., Uber die Moglichkeit, hochfre-
quente mechanische Schwingungen als diagnosti-
sches Hilfsmittel zu verwenden, Zs. Neurol., 174,
153 (1942).
534.	Dutt E. E., Procede et appareil de traitement
electro-chimique, FT. pat. no. 749007, 1933.
535.	D u t t a A. K-, Uber die Dispersion des Ultra-
schalles in Fliissigkeiten, Phys. Zs., 39, 186 (1938);
Trans. Bose Res. Inst. Calcutta, 12, 115 (1937).
536.	D u t t a A. K., Ghosh В. B., Propagation
of Elastic Waves Through Electrolytic Solutions,
Indian Journ. Phys., 17, 19 (1943).
537.	Dvorak V., Uber einige neue Staubfiguren,
Pogg. Ann. Phys.., 153, 102 (1874).
538.	Dvorak V., Uber eine neue einfache Art der
Schlierenbeobachtung, Wiedem. Ann. Phys., 9,
502 (1880).
539.	Dwyer R. J., The Persistance of Molecular
Vibration m Collisions, Journ. Chem. Phys., 7,
40 (1939).
540.	Dye W. D., The Piezo-electric Quartz Resonator
and its Equivalent Electrical Circuit, Proc. Phys.
Soc., 38, 399 (1926).
541.	D y e W. D., The Modes of Vibration of Quartz
Piezoelectric Plates as Revealed by an interfero-
meter, Proc. Roy. Soc., A138, 1 (1932).
542.	Dyke K. S. van, The Piezoelectric Resonator
and its Equivalent Network, Proc. Inst. Rad.
Eng., 16, 742 (1938).
543.	Dyke K. S. van, A Determination of Some of
the Properties of the Piezoelectric Quartz Resona-
tor, Proc. Inst. Rad. Eng., 23, 386 (1935).
544.	Dyke K. S. van, Some Unusual Demonstra-
tion With Piezoelectric Resonators, Phys. Rev. (2),
53, 686 (1938).
545.	Dyke K. S. van, Hagen J. P., Decrement
Investigations of Quartz Resonators, Phys. Rev.
(2), 46, 939 (1934).
546.	Dykgraaf, Sven, Die Sinneswelt der Fle-
dermause, Experientia, 2, 438 (1946).
547.	Dyroff R., Horvath J., Ultraschallwir-
kung beim menschlichen Sarkom, Strahlenthera-
pie, 75, 126 (1944).
548.	Edelmann M. Th., Studien fiber die Erzeu-
gung sehr hoher Tone vermittels der Galtonpfeife,
Ann. d. Phys. (4), 2, 469 (1900).
549.	Ehret L., Hahnemann H., Ein neuer
Schall- und Ultraschallgeber zur Erzeugung starker
Intersitaten in Gasen, Zs. techn. Phys., 23, 245
(1942).
550.	Einstein A., Schallausbreitung in teilweise
dissoziierten Gasen, Sitz.-Ber. Berl. Akad., 380,
(1920).
551	*. Ekert F., Biologische Wirkungen des
Ultraschalls, Miinch. med. Wschr., 89, 895
(1942).
552.	Electroacoustic G. m. b. H., Kiel: Unterwasser-
schallempfanger, DRP Nr. 668567.
553.	Эльпинер И. E., Шей нкерА. IL, Полу-
чение ультразвуковыми волнами эндотоксинов
(культуры палочки коклюша), Бюлл. эксп. биол.
и мед., 22, 51 (1946).
554.	Emslie A. G., Huntington Н. В.,
Shapiro Н., Benfield А. Е., Ultraso-
nic Delay Lines, II, Journ. Franklin Inst., 245,
101 (1948).
555.	Epstein L. F., Andersen W. M. A.,
Harden L. R., High Intensity Ultrasonics:
the Power Output of a Piezoelectric Quartz Cristal,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 248' (1947).
556.	E r b r i n g H., В г о e s e S., Vibrationsvisko-
simetrische Messungen an konzentrierten Suspen-
sionen, Kolloid. Zs., 100, 332 (1942).
557.	Erdmann D. C., Supersonic Flaw Detectors,
Amer. Electr. Eng. Trans., 67, 182 (1948).
558.	E r n i H., Anwendungen des Ultraschalles im
Materialpriifungswesen, Techn. Rdsch., 38, Nr.
45, 17 (1946).
559.	Ernst P. G., Ultrasonic Lenses and Transmis-
sion Plates, Journ. Sci. Instr., 22, 238 (1945).
560.	Ernst P. J., A Peculiar Supersonic Effect on
a Binary Mixture of Liquids, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 19, 372 (1947).
561.	Ernst P. J., Measurement and Specification
of Ultrasonic Lenses, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
19, 474 (1947).
562.	Erwin W. S., The Sonigage, a Supersonic Con-
tact Instrument for Thickness Measurement, Steel,
116, 131 (1945).
563.	Erwin W. S., Supersonic Measurement of Metal
Thickness, Iron Age, 154, 59 (1944); Ind. and Coal
Trades Res., 150, 435 (1946).
590
Библиография
564.	Erwin W. S., R ass wei 1 er G. M.,
Ultrasonic Resonance Applied to Nondestructive
Testing, Rev. Sci. Instr., 18, 750 (1947).
565.	Erwin W. S., R ass wei 1 er G. M., The
Automatic Sonigage. A New Ultrasonic Testing
Instrument, Iron Age, 160, 48 (1947).
566.	E s m a r c h W., Rummel Th., В e u t h e r
K., Uber Entgasung von Leichtmetallegierungen
durch Schallschwingungen, Wiss. Veroff. Siemens-
Werk., Werkstoffsonderheft, 78, 1940.
567.	E u с к e n A., Theoretische und praktische Prob-
leme auf dem Gebiete der Reaktionskinetik, Abh.
Ges. Wiss. Gottingen, KI. 3, Heft 18, 26 (1937).
568.	E u с к e n A., Uber die Wasserstruktur, Nachr.
Akad. Wiss. Gottingen, Math. phys. Kl., 38, 1946.
569.	E u с к e n A., A у b a r S., Die StoBanregung
intramolekularer Schwingungen in Gasen und
Gasgemischen, VI; Schallabsorptions- und Disper-
sionsmessungen an CH4, COS und ihren Mischun-
gen mit Zusatzgasen, Zs. phys. Chem., B46, 195
(1940).
570.	E u c ken A., Becker R., Der Ubergang von
Translations- in Schwingungsenergie beim Zusam-
menstoB verschiedenartiger Molekeln auf Grund
von Schalldispersionsmessungen, Zs. phys.
Chem., B20, 467 (1933).
571.	Eucken A., Becker R., Die StoBanregung
intramolekularer Schwingungen in Gasen und
Gasmischungen auf Grund von Schalldispersions-
messungen, I. Versuchsmethodik und Auswerung
bei exakten Messungen der Schallgeschwindigkeit
im Ultraschallgebiet, Zs. phys. Chem., B27, 219
(1934).
572.	Eucken A., Becker R., Die StoBanregung
intramolekularer Schwingungen in Gasen und Gas-
gemischen auf Grund von Schalldispersionsmessun-
gen, II. Die Schalldispersion bei verschiedenen
Temperaturen in Chlor und Kohlendioxyd, Zs.
phys. Chem., B27, 235 (1934).
573.	Eucken A., G ц t t n e r W., Die thermische
Hysterese bei der Umwandlung des Bromwasser-
stoffes bei 89° abs., Gottinger Nachr. (2), 2, 167
(1937).
574.	Eucken A., J а а с к s H., Die StoBanregung
intramolekularer Schwingungen in Gasen und Gas-
gemischen auf Grund Schalldispersionsmessungen,
III. Messungen an Stickoxydul, Zs. phys. Chem.,
B30, 85 (1935).
575.	Eucken A., Kti ch 1 er L., Zur Frage der
StoBanregung intramolekularer Schwingungen,
Phys. Zs., 39, 831 (1938); Zs. techn. Phys., 19,
517 (1938).
576.	Eucken А., Мй eke O., Becker R.,
Die Einstelldauer der Schwingungswarme zweiato-
miger Molekiile, Naturwiss., 20, 85 (1932); Zs.
phys. Chem., B18, 167 (1932).
577.	Eucken A., Nil m ann E., Die StoBan-
regung intramolekularer Schwingungen in Gasen
und Gasgemischen, IV. Schalldispersions- und
Absorptionsmessungen an CO2 und N2O bei hohen
Temperaturen, Zs. phys. Chem., B36, 163
(1937).
578.	Euler H. V., Skarzynski B., Einwirun-
gen von Ultraschallwellen auf Hefe, Naturwiss.,
31, 389 (1943).
579.	Everest F. A., Y о u n g R. W , J о h n-
son M. W., Acoustical Characteristics of Noise
Produced by Snapping Schrimp., Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 137 (1948).
580.	E x t er m ann R., Diffraction of Light
by Ultrasonic Waves, Nature, 138, 843 (1936).
581.	Extermann R., Theorie de la diffraction
de la lumierepar des ultra-sons, Helv. phys. Acta,
10, 185 (1937).
582.	Extermann R., Wannier G., Theorie
de la diffraction de la lumiere par les ultra-sons,
Helv. phys. Acta, 9, 520 (1936).
583.	Extermann R., W e i g 1 e J., Reflextion
de Bragg sur un milieu perturbe par des ultrasons,
Compt. Rend. Soc. phys. de Geneve, 54,
142 (1937).
584.	Falkenhagen H., Bachem Ch., Zur
Kompressibilitat starker Elektrolyte, Zs. Elektro-
chem., 41, 570 (1935).
585.	Falkenhagen H., Bachem Ch., Com-
pressibility of Electrolytic Solutions, Nature,
135, 830 (1935).
586.	F a у R. D., Plane Sound Waves of Finite Ampli-
tude, Journ. Acoust. Soc. Amer., 3, 223 (1931).
587.	Fay R. D., Non-specular Reflection of Sound
From Submerged Plates, Techn. Memor. No. 7
of Acoust. Labor., Massachusetts Institute of
Technology, 1946; Journ. Acoust. Soc. Amer.,
20, 582 (1948).
588.	Fein L., An Ultrasonic Unterwater «Pointsource»
Probe, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 590 (1948).
589.	Fein L., Ultrasonic Radiation From Curved Quartz
Crystals, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 583 (1948).
590.	Fessenden R. A., Method of and Apparatus
for Obtaining Increases Circulation, Amer. Pat.
No. 1318740, 1918.
591.	Field G. S., Velocity of Sound in Tubes; Ultra-
sonic Method, Nature, 128, 117 (1931).
592.	Field G. S., Longitudinal and Radial Vibra-
tions in Liquids Contained in Cylindrical Tubes,
Canad. Journ. Res., 5, 131 (1931).
593.	Field G. S., Velocity of Sound in Cylindrical
Rods., Canad. Journ. Res., 5, 619 (1931).
594.	Field G. S., Longitudinal Waves in Cylinders
of Liquid in Hollow Tubes and in Solid Rods.,
Canad. Journ. Res., 11, 254 (1934).
595.	F i e 1 d G. S., Vibrations in Solid Rods and Disks,
Canad. Journ. Res., 8, 563 (1933).
596.	Field G. S., The Resonant Radial Frequencies
of a Cylinder With any Wall Thickness, Canad.
Journ. Res., 17, 141 (1939).
597.	Field G. S., Dispersion and Selective Absorp-
tion in the Propagation of Ultrasound in Fluids
Contained in Tubes, Canad. Journ. Res., 17,
197 (1939).
598.	Field G. S., Dispersion of Supersonic Waves in
Cylindrical Rods., Phys. Rev. (2), 57, 1188 (1940).
599.	Field G. S., В о у 1 e R. W., Dispersion and
Selective Absorption in the Propagation of Ultra-
sound in Liquids Contained in Tubes, Canad.
Journ. Res., 6, 192 (1932).
600.	Findlay J. C., Pitt A., Grayson
Smith H., Wilhelm J. O., The Velocity
о Sound in Liquids Helium, Phys. Rev. (2), 54,
506 (1938); 56, 122 (1939).
601.	Finney W. J., Experimental Investigation
of Non-secular Reflection of Sound From Submer-
ged Steel Plates, Techn. Mem. No. 8 of Acoust.
Labor., Mass. Inst, of Technol., 1946; Journ.
Acoust. Soc. Amer., 20, 582 (1948).
602.	Firestone Fl. A., Flaw Detecting Device and
Measuring Instrument, Amer. Pat. No. 2280226,
1942.
Библиография
591
603.	Firestone Fl. A., Supersonic Inspection Devi-
ce, Amer. Pat. No. 2398701, 1943.
604.	Firestone Fl. A., Supersonic Reflectoscope,
йп Instrument for Inspectous the Interior of
Solid Parts by Means of Sound Waves, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 17, 287 (1945).
605.	Firestone Fl. A., The Supersonic Reflecto-
scop for Interior Inspection, Metal Progr., 48, 503
(1945).
606.	Firestone F. A., Frederick J. R.,
Refinements in Supersonic Reflectoscopy, Polari-
zed Sound, Journ. Acoust. Soc. Amer., 18, 200
(1946).
607.	Fisher С. B., Field G. S., Reviews and
Notes; Discussion on «Longitudinal and Radial
Vibrations in Liquids Containes in Cylindrical
Tubes», Canad. Journ. Res., 7, 548 (1932).
608.	Fitzgerald J. W., Davis M. E.,
Hurdle B. G., Some Acoustic Properties of
Marine Fouling, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19,
332 (1947).
609.	Fitzpatrick J. A., Kan kovsky Th.,
Thaler W. J., Intensity as a Factor in Preci-
sion Measurements in Ultrasonics, Bull. Amer.
Phys. Soc., 23, No. 3, 32 (1948).
610.	F 1 о r i s s о n M. C. L., Appareil emetteur
d’ondes ultra-sonores de grande puissance plus
particulierement applicable a la biologie, la the-
rapeutique et aux travaux ou mesures de labora-
toire, Fr. pat. no. 745611, 1933.
611.	Florisson Ch., Les ultra-sons et leurs appli-
cation, Bull. Soc. belg. Electr. no. 1—3 (1936).
612.	Florisson Ch., Dubrulle et Societe de Con-
densation et d’Applications mechaniques: Perfec-
tionnements aux appareils de production de trans-
mission ou d’utilisation d’oscillations a haute fre-
quence, en particulier aux generateurs d’ultra-sons,
Fr. Pat. no. 473335.
613.	Florisson Ch., Mesure du module de Young
et de sa variation en fonction de la temperature,
Usage d’un fil de transmission acoustique, Compt.
Rend., 223, 18 (1948).
614.	Florstedt H., Pohlman R., Ober die
percutane Applikation von Medikamenten durch
Ultraschall, Zs. ges. exp. Med., 107, 212 (1940).
615.	Flosdorf E. W., Chambers L. A.,
The Chemical of Audible Sound, Journ. Amer.
Chem. Soc., 55, 3051 (1933).
616.	Flosdorf E. W., Chambers L. A., An
Immunological Study of the Effects of Intense
Sound Vibrations on Egg Albumin, Journ. Immu-
nology, 28, 297 (1935).
617.	Flosdorf E. W., Chambers L. A.,
The Effect of Sonic Vibrations on (A) Pure Proteins
and (B) Bacterial Constituents, Journ. Bacteriol.,
31, 570 (1936).
618.	Flosdorf E. W., Chambers L. A.,
M a 1 i s о f f W. M., Sonic Activation in Chemi-
cal Systems; Oxydation at Audible Frequencies,
Journ. Amer. Chem. Soc., 58, 1069 (1936).
619.	Forster F., Die Dielektrizitatskonstante und
Schallgeschwindigkeit von Alkohol-Wassergemi-
schen, Dissertation, Gottingen, 1932.
620.	Forster F., Hol st e A., Zur biologischen
Wirkung von Ultraschall, Naturwiss., 25, 11
(1937).
621.	Fokker A. D., Les tensions de radiation
acoustiques, Rev. d’ Acoustique, 7, 73 (1938);
Physica, 5, 31 (1938).
622.	Foley A. L., The Speed of Sound Pulses in
Pipes, Phys. Rev. (2), 14, 143 (1919).
623.	Foley A. L., A Photographic Method of Fin-
ding the Instantaneous Velocity of Sound Waves
at Points Near the Source, Proc. Nat. Acad.
Amer. (Washington), 6, 310 (1920).
624.	Foley A. L., A Photographic Study of Sound
Pulses Between Curved Walls and Sound Ampli-
fication by Horns, Phys. Rev. (2), 20, 505 (1922).
625.	Foley A. L., Souder W. H., A New
Method of Photographing Sound Waves, Phys.
Rev. (1), 35, 373 (1912).
626.	Fox F. E., Ultrasonic Interferometry for Liquid
Media, Phys. Rev. (2), 52, 973 (1937).
627.	Fox F. E., Sound Pressure on Spheres, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 12, 147 (1940—1941).
628.	Fox F. E., Griffing V., Consentration
of Ultrasonic Beams by Curved Reflectors, Bull.
Amer. Phys. Soc., 23, No. 3, 32 (1948); Phys.
Rev. (2), 74, 1228 (1948).
629.	Fox F. E., Herzfeld K. F., Rock
G. D., The Effect of Ultrasonic Waves on the
Condustivity of Salt Solutions, Phys. Rev. (2),
70, 329 (1946).
630.	Fox F. E., Rock G. D., The Ultrasonic
Radiation Field of a Quartz Disk Radiating into
Liquid Media, Phys. Rev. (2), 54, 223 (1938).
631.	Fox F. E., Rock G. D., An Ultrasonic
Source of Improved Design: Optical Studies of
Ultrasonic Waves in Liquids, Rev. Sci. Instr., 9,
341 (1938).
632.	Fox F. E., Rock G. D., An Ultrasonic
Stroboscope for Measuring Sound Wave-length
in Liquids, Rev. Sci. Instr., 10, 345 (1939).
633.	F о x F. E., R о с к G. D., Ultrasonic Absorp-
tion in Water, Journ. Acoust. Soc. Amer., 12,
505 (1940).
634.	Fox F. E., Rock G. D., A Quartz Plate
with Coupled Liquid Column as a Variable Resona-
tor, Proc. Inst. Rad. Eng., 30, 29 (1942).
635.	Fox F. E., Rock G. D., Compressional
Viscosity and Sound Absorption in Water at Diffe-
rent Temperatures, Phys. Rev. (2), 70, 68 (1946).
636.	Fox G. W., Carr P. H., The Effect of
Piezoelectric Oscillations on the Intensity of
X-ray Reflections from Quartz, Phys. Rev. (2),
37, 1622, 1695 (1931).
637.	F о x G. W., Cork J. M., The Regular Refle-
ction of X-rays from Quartz Crystals Oscillating
Piezoelectrically, Phys. Rev. (2), 38, 1420 (1931).
638.	Franck J., Eu.cken A., Umsatz von
Translationsenergie in Scwingungsenergie bei mo-
lekularen StoBprozessen, Zs. phys. Chem., B20,
460 (1938).
639.	Frederick J. R., Ultrasonic Measurement
of , the Elastic Properties of Polycrystalline Mate-
rials at High and Low Temperatures, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 20, 586 (1948).
640.	Fredlund E., Die Wirkungen des Ultraschal-
les und seine Anwendungsmoglichkeiten, Tekn.
T., Stockholm, 70, 349, 374 (1940).
641.	Фредерикс В., Михайлов Г., Die
Abhangigkeit der piezoelektrischen Konstanten
des Quarzes von der Temperatur, Zs. f. Phys., 76,
328 (1938).
642.	Freedm ann P., Improvements in and Rela-
ting to Processes and Apparatus for the Prepara-
tion of Emulsions, Suspensions and Colloidal
Dispersions, .Britt. Pat. No. 332533, 1929
592
Библиография
643.	Freehafer J. E., Supersonic Vibrations,
Newark Eng. Notes, 5, 18 (1941).
644.	Frei H., Schiffer M., Separation by
Diffusion in Field of Ultrasonic Waves, Phys.
Rev. (2), 71, 555 (1947).
645.	FreimannL. S., Die angenaherte Theorie
des magnetostriktiven Generators, Journ. drahtl.
Telegr., 34, 219 (1929).
647.	Френкель Я-, On Electrical Phenomena
Associated with Cavitation due to Ultrasonic
Vibrations in Liquids, Acta phys.-chim. USSR,
12, 317 (1940).
648*. F r e n z e 1 H., Diskussionsbemerkung zu einem
Vortrag von R. Perwitzschky: Zum Problem der
Einwirkung ultraakustischer Schallwellen auf das
schwerhorige Ohr, Zs. Hals-usw. Heilkunde, 34,
245 (1933).
649*. F r e n z e 1 H., H i n s b e r g K., Schul-
tes H., Zur Methodik experimenteller Unter-
schungen iiber die biologische Wirkung von
Ultraschall, Zs. ges. exp. Med., 89, 246 (1933).
651*. F r e n z e 1 H., Hinsberg K., Schul-
tes H., Behandlung von Schwerhorigkeit mit
Ultraschallwellen, Zs. Hals-usw. Heilkunde, 34,
237 (1934).
652. F r e n z e 1 H., Hinsberg K., Schul-
tes H., Uber den EinfluB des Ultraschalles auf
Diffusionsvorgange, Zs. ges. exp. Med., 96, 811
(1935).
653*. F r e n z e 1 H., Scheiff, Zur U-Strahlerbehand-
lung der Schwerhorigkeit, Zs. Hals-usw. Heil-
kunde, 31, 390 (1932).
654.	Frenzel H., Schultes H., Lumineszenz
im ultraschallbeschickten Wasser., Zs. phys.
Chem., B27, 421 (1935).
655.	Freundlich H., G i 1 1 i n s D. W.,
Thixotropes Verhalten von Kieselsaurigel, Journ.
Chem. Soc., 546 (1938).
656.	Freundlich H., G i 1 1 i n g D. W., The
Influence of Ultrasonic Waves on the Viscosity of
Colloidal Solutions, Trans. Farad. Soc., 34, 649
(1938).
657.	Freundlich H., Gillings D. W
Comparison of Influence of Audible Sound and
of Supersonic Waves on Colloidal an two Phase
Systems, Trans. Farad. Soc., 35, 319 (1939).
658.	Freundlich H., Rogowski F., S 6 1 1-
n e r K., Uber die Wirkung der Ultraschall-
wellen auf tixotrope Gele, Zs. phys. Chem.,
A160, 469 (1932).
659.	Freundlich H., Rogowski F., S 6 11-
n e r K., Die Einwirkung von Ultraschallwellen
auf Gele insbesondere tixotrope Gallerten, Kol-
loid. chem. Beihefte, 37, 223 (1933).
660.	Freundlich H., Sollner K-, The
Influence of Ultrasonic Waves on Gels, Trans.
Farad. Soc., 32, 966 (1936).
661.	FreundJ ich H., S 6 1 1 n e г K-, Rogow-
ski F., Uber einige biologische Wirkungen von
Ultraschallwirkungen, Klin. Wschr, 11, 1512,
(1932).
662.	Frey er E. B., Sonic Studies of the Physical
Properties of Liquids, II. Thei Velocity of Sound
in Solutions of Certain Alkali Halides and their
Compressibilities, Journ. Amer. Chem. Soc., 53,
1313 (1931).
663.	Freyer E. B., Hubbard J. C. An-
drews D. W., Sonic Studies of the Physical
Properties of Liquids, I. The Sonic Interferometer.
The Velocity of Sound in Some Organic Liquids
and their Compressibilities, Journ. Amer. Chem.
Soc., 51, 759 (1929).
664.	F r e y-W yssling A., Mu h 1 e t h a 1 e r K.,
Use of Supersonics in the Preparation of Fiber
Samples for Electromicroscope Studies, Textil
Res. Journ., 17, 32 (1947).
665.	Fricke E. F., The Absorption of Sound in
Five Triatomic Gases, Journ. Acoust. Amer.,
Soc., 12, 245 (1940).
666.	Friese J., Waetzmann E., Relative
Temperaturmessungen in stehenden Schallwellen,
Zs. f. Phys., 29, 110 (1924).
667.	Friese J., Waetzmann E., Absolute
Temperaturmessungen in stehenden Schallwellen,
Zs. f. Phys., 34, 131 (1925).
668—669. From V. D., Donovan C. R.,
Improvements in or Relating to the Treatment
of Substances with a View to their Purification
Preservation or Sterilisation, Brit. Pat. No.
356783, 1931.
670.	F u b i n i-C h i г о n E., Anomalie nella propa-
gazione di onde acustiche di grande ampiezza,
Alta Frequenza, 4, 530 (1935); 5, 735 (1936).
671.	F u b i n i-C h i г о n E., La tension de radiation
acoustique et les ondes de grande amplitude,
Rev. d’ Acoustique, 6, 118 (1937); Alta Frequenza,
6, 640 (1937).
672.	F u e s E., Berichte fiber Breslauer theoretische
Arbeiten zu Ultraschallschwingungen fester Kor-
per und zur Lichtbeugung an ihnen, Verh. deutsch.
phys. Ges. (3), 19, 89 (1938).
673.	F u e s E., Zur dynamischen Theorie der Raum-
gitterbeugung, Zs. f. Phys., 109, 14, 236 (1938).
674.	Fues E., Ludloff H., Weitere Untersu-
chungen fiber die Beugungserscheinungen an schwin-
genden Kristallen, Theoretischer Teil, Sitz.-Ber.
Berliner Akad. Phys. math. KI. XIV, 225 (1935).
675.	Furbach E., Beeinflussung des Flammpunk-
tes von Mineralolen durch Ultraschallwellen,
Akust. Zs., 5, 212 (1940).
676.	Furbach E., Beeinflussung des Flammpunk-
tes von Mineralolen durch Ultraschallwellen,
Wiss. Abh. phys. techn. Reichsanst., 24, 204
(1940).
677.	Gaines N., Some Effects of Intense Audiofre-
quency Sound, Phys. Rev. (2), 37, 109 (1931).
678.	Gaines N., A Magnetistriction Oscillator
Producing Intense Audible Sound and Some
Effects Obtained, Physics, 3, 209 (1932).
679.	Gaines N., Chambers L. A., Further
Study of Effects of Intense Audiofrequency Sound,
Phys. Rev. (2), 39, 862 (1932).
680.	Galambos R., Cochlear Potentials From
the Bat, Science, 93, 215 (1941).
681.	Galambos R., Cochlear Potentials Elici-
ted from Bats by Supersonic Sounds, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 14, 41 (1942).
682.	Galambos R., The Avoidance of Obstacles
by Flying Bats: Spallanzani’s Ideas (1794) and
Later Theories, Isis, 34, 132 (1942).
683.	Galambos R., Flight in the Dark: A Study
of Bats, Sci. Mo., 56, 155 (1943).
684.	Galambos R., Griffin D. R., Obstacle
Avoidance by Flying Bats: The Cries of Bats,
Journ. exp. Zool., 89, 475 (1942).
685.	Galt J. K-, Mechanical Properties of Alkali-
halide Crystals (NaCl, КВг, KC1), Mass. Inst.
Technol., Techn. Rep. No. 45, 24 (1947).
Библиография
593
686.	Galt J. К., Sound Absorption and Velocity
in Liquefied Argon, Oxygen, Nitrogen and Hydro-
gen, Mass. Inst. Technol., Techn. Rep. -No. 46,
1947.
687.	Galt J. K., Mechanical Properties of NaCl,
КВг, KCl, Phys. Rev. (2), 73, 1460 (1948).
688.	G anse R. van, Onderzoekingen aan ultrage-
luiden,. I. Verandering van de voortplantingssnel-
heid met den druk,Wis- en Natuurk. Tijdscnr.,
10, 95 (1941).
689.	Garra t T. A., Lucas W., Improvements
in Apparatus for Receiving Submarine Sounds,
Brit. Pat. No. 21727, 1908.
690.	Garten W., A Comparison of Optical and
Electromechanical Methods of Studying Ultra-
sonic . Fields, Phys. Rev. (2), 61, 391 (1942).
691.	Geffken W., Ober die scheinbaren Molvolu-
mina geloster Elektrolyte, Zs. phys. Chem.,
A155, 1 (1931).
692.	Gem an t A., Absorption of Sound Waves and
of Supersonics, Journ. Appl. Phys., 12, 718,
725 (1941).
693.	G e r d i e n H., Unterwasserschallsender, DRP
Nr, 449982, 1927.
694,	Qerdi.en H., Schpaffs W., Ein mecha-
nischpiezoelektrischer Impuls- und Kurzzeitgeber,
Frequenz, 2, 49 (1948).
695.	Getzel D., Azioni biologische degle ultrasuo-
ni, Rev. Fisic., Math. Sci. natur., 11, 30 (1936).
696.	G i а с о m i n i A., Alcuni esperimenti di ottica
degli ultrasuoni, Alta Frequenza, 7, 660 (1938).
697.	G j а с о m i n i A., La’velocita di propagazione
degli ultrasuoni, Ric. Sci., 12, 384 (1939).
698.	G i а с о m i n i A., Liquido nel quale la velo-
cita degli ultrasuoni e indipendente dalla tem-
peratura, Acta Pont. Accad. Sci., 6, 87 (1942).
699.	G i а с о m i n i A., Celia ultrasonora di grande
area per la modulazione della luce, Acta Pont.
Accad. Sci., 8, 49 (1944); Alta Frequenza, 12,
409 (1943); Ric. Sci., 15, 52 (1945).
700.	G i а с о m i n i A., Sulla misura delle lunghezze
d’pnda ultrasonore per il tramite di due fasci
onde progressive, Ric. Sci., 17, 900 (1947).
701.	G i а с о m i n i A., Sulla misura delle lunghezze
d’onda ultrasonore mediante due fasci di onde
progressive, Rend. Accad. Naz. Lincei, 2, 791
(1947).
702.	G i a com i n i A., Ultrasonic Velocity in Etha-
nolwater Mixtures, Journ. Acoust. . Soc. Amer.,
19, 701 (1947).
703.	G i а с о m i n i A., , Sulla modulazione della
luce a radiofrequenza mediante ultrasuoni, Atti
del Congresso Internazionale per il Cinquantena-
rio della Scoperta Marconiana della Radio, Roma,
1948.
704.	G i а с о m i n i A., Sulla modulazione della
luce a radiofrequenza mediante ultrasuoni, Ric.
Sci., 18, 803 (1948).
705.	G i а с о m i n i A., Contributio alia tecnica
della ricerche sulla azione biologica degli ultra-
suoni, Nuovo Cimento,.6, 39 (1939).
706.	G i а с о m i n i A., Bertini A., Perfezio-
namento del metodo per accertare Pomogeneita
dei solide mediante ultrasuoni, Ric. Sci., 10,
921 (1939).
707.	G i а с о m i n i A., P e s с e B., Compressi-
bilita di soluzione di elettroliti determinata
mediante la velocita degli ultrasuoni, Ric. Sci.,
11, 605 (1940).
38 л, Бергман
708.	G i e be E., Blechschhmidt E., Ober
den EinfluB der Magnetisierung auf den Elasti-
zitatsmodul bei Dehnungsschwingungen ferro-
magnetischer Stabe, Ann. d. Phys. (5), 11, 905
(1931).
709.	Giebe E., Blechschmidt E., Experi-
mentelle und theoretische Untersuchungen fiber
Dehnungseigenschwingungen von Staben und
Rohren, Ann. d. Phys. (5), 18, 417, 457 (1933).
710.	G i e b e E., S che i b e A,, Eine einfache
Methode zum qualitativen Nachweis der Piezo-
elektrizitat von Kristallen, Zs.f. Phys., 33, 760
(1925).
711.	Giebe E., S c h e i b e A., Piezoelektrische
Kristalle als Frequenznormale, Elektr. Nachri-
chtentechnik, 5, 65 (1926).
712.	G i e b e E., S c h e i b e E., Ober die Serien-
gesetze der elastischen Eigenfrequenzen von
Quarzstaben, Ann. d. Phys. (5), 9, 93, 137 (1931).
713.	Gies J. R., Anwendung des Ultraschalls auf
die Reinigung von Industriegasen, Zs. VDI Beih.
Verfahrenstechn., 6, 177 (1938).
714.	Girard P., Marineco N., Centrifugeuse
ultrasonore, Compt. Rend., 206, 2000 (1938).
715.	G о с к e 1 H., Messung yon Dampfungsdekremen-
ten an Piezokristallen, Phys. Zs., 37, 657 (1936).
716.	Goddard J., Die Ultraschallzelle als Licht-
steuervorrichtung, Television, 11, 734 (1938); 12,
12 (1939).
717.	Gotz J., Ober den Schalldurchgang durch
Metallplatten in Fliissigkeiten bei schragem
Einfall einer ebenen Welle, Akust. Zs., 8, 145
(1943).
718.	Gotz J., Fdrfaringssatt och anordning, for
konstaterande av felstallen i, arbetsstycken vid
forstoringsfri materialprovning medelst ultral-
jud, Schwed. Pat. No. 117919, 1943.
719*	. G о h r H., Thiele O. W., Ober die Ein-
wirkung von Ultraschallwellen auf Ergosterin,
Zs. ges. exp. Med., 110, 660 (1942).
720.	G о 1 d b a u m G., Waetzmann E.,
Geschwindigkeitsmessungen mit erhitzten Drah-
ten in stehenden Luftwellen, Zs. f. Phys., 54,
179 (1929).
721.	G о 1 d m a n St., Supersonic Measurement? of
the Directional Characteristics of Horns, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 5, 181 (1934).
732. G о 1 1 m i с к H. J., Untersuchungen fiber die
Lichtbeugung an Ultraschallwellen in Gasen,
Dissertation, Univ. Berlin, 1940.
723.	Горбачев С. В., Северный А. Б.,
Zur Frage der Bewegung eines schweren Tropfens im
akustischen Feld, Kolloid. Zs., 73, 146 (1935).
724.	Городецкий А. Ф., Рассеяние ультра-
звука вблизи критической точки смешения двух
жидкостей, ЖЭТФ, 10, 694 (1940).
725.	Gottschalk V. Н., Clair W. St.,
Use of Sound and Supersonic Waves in Metal-
lurgy, Min. Metall, 18, 244 (1937).
726.	G о u d e t G., Etude des ondes stationaires ultra-
sonores dans les liquides, Compt. R$nd., 213,
117 (1941).
727.	G о u d e t G., La modulation de la lumiere en
haute frequence par les ondes stationnaires ultra-
sonores, Compt. Rend., 213, 228 (1941).
728.	Gou det G., Ultra-sons-fluorometer, Compt.
Rend., 214, 742 (1942).
729.	G о u d e t G., La modulation de la lumiere en
haute frequence par les ondes. ultrasonores, Paris.
594
Библиография
730.	Grabar Р., Prudhomme R. О., Action
des ultrasons sur les macromolecules, Journ.
chim. phys., 44, 145 (1947).
731.	Grabar P., Prudhomme R., TheMecha-
nisme of Certain Chemical Actions of Supersonic
Waves on Substances in Aqueous Solutions,
Compt. Rend., 226, 1821 (1947).
732.	Grabar P., Rouyer M., La desintegration
des microbes par les ultrasons, Ann. de L’inst.
Pasteur, 71, 154 (1945).
733.	G r a b a u M., A Study of the Velocity of Sound
in Air, Journ. Acoust. Soc. Amer., 5, 1 (1933).
734.	Grant C., Ultrasonic and Their Application in
Echo Sounding, Proc. Inst. Rad. Eng., 28, 488
(1940).
735.	Grant K., High-frequency Interruption of
Light, Nature, 120, 586 (1927).
736.	G r a t h J. W. Me., Kurtz A. R., Isolation
of an Ultrasonic Crystal Radiator from Conducting
Liquids, Rev. Sci. Instr., 13, 128 (1942).
737.	Green H. G., On The Velocity of Sound in Li-
quids Contained in Circular Cylinders with Slight-
ly Elastic Walls, Phil. Mag. (6), 45, 907 (1923).
738.	Gregg E. C., Jr., Ultrasonic Absorption in Li-
quids, Phys. Rev. (2), 58, 208 (1940).
739.	Gregg E. C., Jr., An Optical Method for the
Measurement of Ultrasonic Absorption, Rev.
Sci. Instr., 12, 149 (1941).	10
740.	Griffin D. R., How Bats Guide Their Flight
by Supersonic Echoes, Amer. Journ. Phys., 12,
342 (1944).
741.	Griffin D. R., Supersonic Cries of Bats,
Nature, 158, 46 (1946).
742.	Griffin D. R., G a 1 a m b о s R., The
Sensory Basis of Obstacle Avoidance of Flying
Bats, Journ. exp. Zool., 86, 481 (1941).
743.	Griffiths E., A Gas Analysis Instrument
Based on Sound Velocity Measurements, Proc.
Phys. Soc., 39, 300 (1927).
744.	G г о b e H., Absorption von Ultraschall in
Fliissigkeiten nach einer optischen MeBmethode,
Phys. Zs., 39, 333 (1938).
745.	Groenewold H. J., Velocity of Sound in
Liquid Helium, Nature, 124, 956 (1938).
746.	Groenewold H. J., Thermal Conditions in
Sound Waves, Physica, 6, 303 (1939).
747.	Gr on wall T. H., The Longitudinal Vibra-
tions of a Liquid Containes in a Tube With
Elastic Walls, Phys. Rev. (2), 30, 71 (1927).
748.	GroBmann E., Versuch fiber die Ausbrei-
tung des Schalles an einem schwingenden Quarz,
Phys, Zs., 32, 222 (1931).
749.	GroBmann E., Schallabsorptionsmessungen
in Gasen bei sehr hohen Frequenzen, Ann. d. Phys.
(5), 13, 681 (1932).
750.	GroBmann E., Die Schallabsorptionsbande
der Kohlensaure, Phys. Zs., 33, 202 (1932).
751.	GroBmann E., Beitrag zur Bestimmung der
Schallgeschwindigkeit mit dem akustischen Inter-
ferometer, Phys. Zs., 35, 83 (1934); Journ. Acoust.
Soc. Amer., 6, 106 (1934).
752.	GroBmann E., Hiedemann E., Dar-
stellung der Fresnelschen Beugungserscheinungen
mit Wasseroberflachenwellen und Ultraschall-
wellen, Zs. f. Phys.» 95, 383 (1935).
753.	Grossetti E., Sull’ absorbimento delle onde
ultrasonore da parte di miscugli di liquid! die
notevole viscosita, Atti Accad. Naz. Lincei, 1,
1315 (1946).
754.	Groth E. J., Liebermann L. N.,
Precision Measurement of the Velocity at Super-
sonic Frequencies Using a Microphone, Phys. Rev.
(2), 65, 350 (1944).
755.	Groves W. W., Verfahren zur Ausfiihrung
chemischer Reaktionen und Extraktionen, Brit.
Pat. No. 457552, 1935; No. 472756, 1936.
756.	Griineisen E., Gons E., Schallge-
schwindigkeit in Stickstoffetroxyd, Eine untere
Grenze seiner Dissoziationsgeschwindigkeit, Ann.
d. Phys. (4), 72, 193 (1923).
757.	Gruetzmacher J., Piezoelektrischer Kri-
stall mit Ultraschallkonvergenz, DRP Nr.
644765, 1934.
758.	Gruetzmacher J., Piezoelektrischer Kri-
stall mit Ultraschallkonvergenz, Zs. f. Phys.,
96, 342 (1935).
759.	Gruetzmacher J., Ultraakustischer Richt-
strahler, Zs. techn. Phys., 17, 166 (1936).
760.	G u с к e r F. T., The Apparent Molal Heat
Capacity, Volume and Compressibility of Electro-
lytes, Chem. Rev., 13, 111 (1933).
761.	G u с к e r F. T., The Compressibility of Solu-
tions, I. The Apparent Molal Compressibility of
Strong Electrolytes, Journ. Amer. Chem. Soc.,
55, 2709 (1933).
762.	Giinther R., Die elektrischen ErsatzgroBen
von piezoelektrischen Kristallen und ihre Mes-
sung, Zs. Hochfrequenztechn., 50, 200 (1937);
45, 185 (1935).
763.	Giinther R., Uber die innere Reibung in
Quarzkristallen, Elektr. Nachr. Techn., 16, 53
(1939).
764.	Quillet L., Remarques sur la communication
precedente: G. Mahoux, Influence des oscillations
a haute frequence sur les traitements des produits
metallurgiques, Compt. Rend., 191, 1331 (1930).
765.	Гуревич JI., Поглощение звука большой
частоты металлами, ЖЭТФ, 14, 202 (1944); Journ.
of Phys. USSR, 9, 383 (1945).
766.	Гуревич С. Б., Поглощение ультраакусти-
ческих волн в жидкостях, ДАН СССР, 55, 17
(1947).
767.	Hagemann J., Verfahren und Einrichtung
zur Sterilisation von Fliissigkeiten durch Schall-
drucke hoher Frequenz, DRP Nr. 591948, 1932.
768.	Hahnemann W., Hecht H., Schallgeber
und Schallempfanger, Phys. Zs., 20, 104, 245
(1919).
769.	Hall L., The Origin of Excess Ultrasonic Absorp-
tion in Water, Phys. Rev. (2), 71, 318 (1947).
770.	Hall L., Structural Absorption of Sound in
Water, Phys. Rev. (2), 72, 537 (1947).
771.	Hall' L., Origin of Ultrasonic Absorption in
Water, Phys. Rev. (2), 73, 775 (1948).
772.	Halpern O., Remarks on the Annomalous
Damping of Ultrasonic Waves, Phys. Rev. (2),
5, 881 (1933).
773.	Hamm D., Zur Behandlung der Otosklerosen,
Mschr. Ohrenheilkunde, 66, 1313 (1932).
774.	Hamm D., Eine neue Behandlungsweise chro-
nischer Schwerhorigkeit mit hochfrequenten Schall-
strahlen, Klin. Wschr., 9, 1723 (1930). .
775.	Hamm D., Weitere Erfahrungen fiber die Behand-
lung der chronischen Schwerhorigkeit mit hochfre-
quenten Schallwellen,Klin. Wschr., 10, 2262 (1931).
776.	Hanle W., Untersuchungen zur Frage der
Tragheit des Faraday-Effektes, Zs. f. Phys., 14,
418 (1939).
Библиография
595
777.	Hanle W., Maercks О., Hochfrequente
Lichtmodulation mittels Ultraschallwellen und
die Entwicklung eines neuartigen Fluorometers,
Verh. deutsch. phys. Ges. (3), 19, 40 (1938).
778.	Hansen G., Messung kleiner Brechungsunter-
schiede durch Lichtblenkung und Interferenz,
Zeiss Nachr., 3, 302 (1940).
779.	H a r d i n g J. W., White F. W. G., On
the Modes of Vibration of Quartz Crystal, Phil.
Mag. (7), 8, 169 (1929).
780.	Hardy H. C., Use of the Pierce Interferometer
for Measuring the Absorption of Sound in Gases,
Phys. Rev. (2), 61, 740 (1942); Journ. Acoust. Soc.
Amer., 15, 91 (1943).
781.	H a r d у H. С., T e 1 f a i r D., Pielemeier
W. H., The Velocity of Sound in Air, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 13, 226 (1942).
782.	H a r i s a к i Y., The Ration of Supersonic
Waves on Colloidal Systems, IX. The Influence
on the Lyotropic Series of Various Electrolytes in
the Jelly Formation of Gelatin, Journ. Chem.
Soc. Japan, 64, 1236 (1943).
783.	Hartmann G. K., Focke A. W.,
Absorption of Supersonic Waves in Water and in
Aqueous Suspensions, Phys. Rev. (2), 56, 217
(1939); 57, 221 (1940).
784.	Hartmann J., Om en ny metode til frembrin-
gelse af lydsvingninger, Det Kgl. Dansk. Videns-
kabernes Selskab., Math. fys. Medd., 1, 13 (1919).
785.	Hartmann J., Modus operandi of the Air-
jet Pulsator, Berlin, 1929.
786.	Hartmann J., On the Production of Acoustic
Waves by Means of an Air-jet of a Velocity Exceed-
ing that of Sound, Phil. Mag. (7), 11, 926 (1931).
787.	Hartmann J., A New Method for the Genera-
tion of Sound-Waves, Phys. Rev. (2), 20, 719
(1932).
788.	Hartmann J., La generatrice acoustique a
jet d’air, Journ. de phys. et rad. (7), 6, 123(1935).
789.	Hartmann J., La generatrice acoustique a
jet d’air. Moyen de production d’ondes sonores
de haute frequence et de grande intensite dans
1’air, Journ. de phys. et rad. (7), 7, 49 (1936).
790.	Hartmann J., The Acoustic Air-jet Gene-
rator, Ingeniorvidenskabelige Skrifter, No. 4
(1939).
791.	Hartmann J., Construction, Performance
and Design of the Acoustic Air-jet Generator,
Journ. Sci. Instr., 16, 146 (1939).
792.	Hartmann J., Der akustische Luftstrahlgene-
rator, Umschau, 43, 1 (1939).
793.	Hartmann J., Den akustiske Luftstraale-
generator, Fysiks Tidsskrift, 38, 65, 97 (1940).
794.	Hartmann J., Mathes P. von, Die
exp ^rimentelle Grundlage zum Entwurf des
akustischen Luftstrahlgenerators, Akust. Zs., 4,
126 (1939).
795.	Hartmann J., Mathes P. von, Vibra-
tions of a Liquid Membrane Exposed to High-
Frequency Sound Waves, Phil. Mag. (7), 12,
883 (1936).
796.	Hartmann J., Mortensen T.,A Com-
parison of the Rayleigh Diskand the Acoustic
Radiometer Methods for the Measurement of Sound
Wave Energy, Ingeniorvidenskabelige Skrifter,
No. 2 (1948).
797.	Hartmann J., Tro 1 1 e B.,A New Acoustic
Generator. The Air-jet Generator, Journ. Sci.
Instr., 4, 101 (1927).
798.	Hartmann J., Tro lie B., Modus ope-
randi of the Air-Jet Pulsator, Det. Kgl. Dansk.
Videnskabernes. Selskab., Math.-fys. Medd. 10,
№ 4, 61 (1930).	J	’
799.	H a r t r i d g e H., The Avoidance of Objects by
Bats in Their Flight, Journ. Physiol., 54, 54
(1920).
800.	Hartridge H., Acoustic Control in the
Flight of Bats, Nature, 156, 490 (1945).
801.	H a r t r i d g e H., Supersonic Cries of Bats
Nature, 158, 135 (1946).
802.	Harvey E. N., The Effect High Frequency
Sound Waves on Heart Muscles and Other Irri-
table Tissues, Amer. Journ. Physiol., 91, 284
(1929).
803.	Harvey E. N., Biological Aspects of Ultra-
sonic Waves, a General Survey, Biol. Bull., 59
306 (1930).
804.	Harvey E. N., Sonoluminiscence and Sonic
Chemiluminiscence, Journ. Amer. Chem. Soc.,
61, 2392 (1939).
805.	Harvey E. N., H a r v e у E. B., Loo-
mis A. L., Further Observations on the Effect
of High Frequency Sound Waves on Living Matter,
Biol. Bull. Marine biol. Lab., 55, 459 (1928).
806.	Harvey E. N., Loomis A. L., High
Frequency Sound Waves of Small Intensity and
Their Biological Effects, Nature, 121, 622 (1928).
807.	Harvey E. N., Loomis A. L., Further
Observations on the Effect of High Frequency
Sound Waves on Living Matter, Biol. Bull. Marine
Biol. Lab., 55, 459 (1928).
808.	H a r v e у E. N., Loomis A. L., The
Destruction of Luminous Bacteria by High
Frequency Sound Waves, Journ. Bacteriol., 17,
373 (1929).
809.	Harvey E. N., Loomis A. L., High
Speed Photomicrography of Living Cell Subjec-
ted to the Supersonic Vibration, Journ. Gen.
Physiol., 15, 147 (1931).
810.	Ha uss L., L’influence des ultrasons sur cer-
taines proprietes physico-chimiques, Bull. Soc.
chim. Belg., 44, 81, 154 (1935).
811*. H a у a s h i S., Einfliisse der Ultraschallwel-
len auf das Wachstum des Rattensarkoms, Journ.
med. Sci. Biophys., Japan, 5, 162 (1938).
812*. Hayashi S., Der EinfluB der Ultraschall-
wellen und Ultrakurzwellen auf den malignen
Tumor, Journ. Med. Sci. Biophys., Japan, 6,
138 (1940).
813.	Hayes H. C., Measuring Ocean Depths by
Acoustical Methods, Journ. Franklin Inst., 197,
323, (1924).
814.	Hayes H. C., Recent Development in Acousti-
cal Depth-Finding Apparatus, Bull. Nat. Res.
Council, 11, 112 (1926).
815.	Hayes H. C., Detection and Location of Al-
minations in Steel Plates, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 8, 220 (1937).
816.	Heaney M. F., Apparatus for and Art of
Carburation, Amer. Pat. No. 193930, 1933.
817.	H e c h t H., Die elektroakustischen Wandler,
Leipzig, 1941.
818.	H e d w a 1 1 J. A., E с к w a 1 1 G., Die Ein-
wirkung der Ultraschallschwingungen auf das
Anlaufen von Metallen, Tekn. T., Stockholm, 24,
625 (1944).
819.	Hedwall J. A., E с к w a 1 1 G., Die
Geschwindigkeit der Triibung von Metallen unter
38*
596
Библиография
dem EjnfluB von Ultraschallwellen. Mit einer
Beschreibung der Ultraschallapparatur von
K. Dahr, Ark. Kern., Mineral. Geol. (1), 18, 1
(1944).
820.	H e d wall J. A., Jonsson O., Uber
dep EinfluB von Ultraschall auf dieGeschwindig-
keit von Anlaufreaktionen von Kupfer, Natur-
wiss., 29, 726 (1941).
821.	Heegner K., Ober Messungen an piezoelek-
trischen Kristallen, Telefunken Ztg., 8, 60 (1926);
Zs. Hochfrequenztechn., 29, 177 (1927).
§22.	Hehlgans F. W., Uber Piezoquarzplatten
als Sender und Empfanger hochfrequenter aku-
stischer Schwingungen, Ann. d. Phys. (4), 86,
587 (1928).
823.	Heil O., Bemerkungen zu einer Arbeit von
Kneser fiber Schallgeschwindigkeit in CO2, Zs. f.
Phys., 74, 31 (1932).
824,	H e i m b e r.g e r W., Verfahren zur Reinigung
von Metallflachen, DRP Nr. 733470, 1939.
825.	Helburne G. R., Ultraschall, das Waschmit-
tel der Zukunft, Neue Auslese, 3, 72 (1948).
826.	Helm hoi tzt W., Vergleich zwischen der
Galtonpfeife und dem Schultzeschen Monochord
zur Bestimmung der oberen Horgrenze, Disserta-
tion, Univ. Berlin, 1910.
$27. Hemardinquer P., Modulateur de lumiere
a ondes ultra-sonores pour television, Techn.
mod., 31, 662 (1939).
828*. Henkel R., Meine Erfahrungen mit Ultra-
schall zur Behandlung von Neuritis und Asthma,
Strahlentherapie, 77, 291 (1948).
828a.f H e n г у P. S. H., The Energy Exchange
Between Molecules, Proc. Cambr. Phil. Soc.,
28, 249 (1932).
829.	Hercik F., Hrdlicka M., S p r in d-
Г i c h J., Die biologische Wirkung des Ultra-
schalls, Sborn. Lek. (tschech.), 44, 15 (1942).
830.	Herget С. M., A Constanz-Path Acoustic
interferometer for Gases at Variable Pressure,
Rev. Sci. Instr., 11, 37 (1940).
831.	Herget С. M., Ultrasonic Velocity in Carbon
Dioxid and Ethylene in the Critical Region,
Journ. Chem. Phys., 8, 537 (1940).
832.	Hermans J. J., Charged Colloid Particles
in a Ultrasonic Field, Phil. Mag. (7), 25, 426 (1938).
833.	Hermans.J. J. Charged Colloid Particles
in Ultrasonic Field, II. Particles Surrounded by
a Thin Double Layer, Phil. Mag. (7), 26, 674
(1938).
§34. H e r m a n s J. J., The Orientation of Suspen-
ded Particles in an Ultrasonic Field, Rec. Trav.
Chim. Pays-Bas, 57, 1359 (1938).
835.	Herman s J. J., The. Influence of an Ultra-
sonic Field on the Rate of Coagulation of Nega-
tive AgJ-sols by electrolytes, Rec. Trav. chim.
Pays-Bas, 58, 139 (1939).
836.	Hermans J., J., Orthokinetik Coagulation due
to Oscillations, Rec. Trav. chim. Pays-Bas,
58, 164 (1939).
837.	Hermes-Patentverwertungs GmbH, Aufbringung
von Metallschichten, Ital. Pat. No. 392345, 1941.
838.	Herr R., An Acoustic Lens for Undrewater
Sound, Techn, Mem. No. .9 of Acoust. Labor.,
Mass. Inst, of Technol., 1946.
839.	Hersh A., H., ,Karrer E., Loomis
A. L., Attempt to Induce Mutation in Drosophila
melongaster by Means of Supersonic Vibration,
Arrler. Naturalist, 64, 552 (1930).
840.	Hershberger W. D., The Theorie of
Supersonic Interferometer, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 3, 263 (1931).
841.	Hershberger W. D., Multiple Peaks
in Supersonic Interferometry, Physics, 2, 269
(1932).
842.	Hershberger W. D., The Supersonic Inter-
ferometer and Absorption Measurements, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 4, 173, 273 (1932).
843.	H e r t 1 V., Verfahren zur reinigenden Behandlung
von Metallbadern, Oster. Pat. Nr. 142886, 1934.
844.	Hertz G., Der Strahlungsdruck in Fliissigkei-
ten und Gasen im Zusammenhang mit der Zu-
standsgleichung, Zs. techn. Phys., 21, 298 (1940).
845.	Hertz G., Mende H., Der Schallstrahlungs-
druck in Fliissigkeiten, Zs. f. Phys., 114, 354
(1939).
846.	Hertz G., Wiesner E., Vorrichtung zur
Herstellung von Emulsionen, DRP Nr. 712216,
1939; DRP Nr. 716231, 1939.
847.	H.e r z f e 1 d K. F., The Scattering of Sound
Waves by Small Elastic Spheres, Phil. Mag.
(7), 9, 741 (1930).
848.	Herzfeld K. F., Propagation of Sound in
Suspensions, Phil. Mag. (7), 9, 752 (1930).
849.	Herzfeld K. F., Untersuchungen fiber die
kinetische Energie der Gase, I. Schallabsorption,
Ann. d. Phys. (5), 23, 465 (1935).
850.	Herzfeld K. F., Untersuchungen fiber die
kinetische Energie der Gase. II. Die Allgemeinen
Gleichungen der Bewegung und der Warmeleit-
fahigkeit und ihre Anwendung auf Gleitung und
Temperatursprung, Ann. d. Phys. (5), 23, 476
(1935).
851.	Herzfeld K. F., Reflection of Sound, Phys.
Rev. (2), 53, 899 (1938).
852.	Herzfeld K. F., The Unmixing Effect of
Sound Waves on Liquid Mixtures, Journ. Chem.
Phys., 9, 513 (1941).
853.	Herzfeld K. F., The Origin of the Absorp-
tion of Ultrasonic Waves in Liquids, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 12, 33 (1941).
854.	Herzfeld K. F., The Propagation of Ultra-
sonic Waves in Liquids, Journ, Wash. Acad. Sci.,
31 .375 (1941).
855.	Herzfeld K. F., Rice F. C., Disper-
sion and Absorption of High Frequency Sound
Waves, Phys. Rev. (2), 31, 691 (1928).
856.	Hiedemann E., Eine neue Prazisionsmethode
zur Bestimmung der elastischen Konstanten von
isotropen durchsichtigen Korpern, Zs. f. Phys.,
96, 273 (1935).
857.	H i e d e m a n n E., Einwirkung von Schall und
( Ultraschall auf Aerosole, Kolloid. Zs., 77, 168
(1936).
858.	Hiedemann E., Versuche zur Nath-Mfiller-
schen Theorie der Beugung von Licht an schwin-
genden Festkorpern, Zs. f. Phys., 108, 592,
(1938).
859.	Hiedemann E., Schallabsorption in feuchter
und nebelhaltiger Luft, Verh. deutsch. phys.
Ges. (3), 20, 59 (1939).
860.	Hiedemann E., Dispersionsprobleme bei
Hyperschallwellen, Verh. deutsch. phys. Ges.
(3), 20, 60 (1939).
861.	Hiedemann E., Wellenausbreitung in fe-
sten Korpern; Ultraschall, Naturforschung u.
Medizin in Deutschland 1939—1946, 8, Teil I,
S. 154.
Библиография
597
862.	Hiedemann Е., A s b а с h Н. R., Opti-
sche Demonstration des Ziehens eines Quarzes,
Phys. Zs., 34, 494 (1933).
863.	Hiedemann E., Asbach H. R., Opti-
sche Demonstration der Wandstarken maximaler
Durchlassigkeit fiir Ultraschallwellen, Phys. Zs.,
34, 734 (1933).
864.	Hiedemann E., Asbach H. R., Einige
optische Versuche fiber die Reflexion von Ultra-
schallwellen, Zs.f. Phys., 87, 442 (1934).
865.	Hiedemann E., Asbach H. R., Opti-
sche Untersuchung der Schwingungsform piezo-
elektrischer Oszillatoren in Fliissigkeiten, Phys.
Zs., 35, 26 (1934).
866.	Hiedemann E., Asbach H. R., H o-
e s c h К. H., Die Sichtbarmachung der stehenden
Ultraschallwellen in durchsichtigen festen Korpern,
Zs. f. Phys., 90, 322 (1934).
867.	H i e d e m a n n E., Brandt O., Entfernung
von suspendierten Teilchen aus Fliissigkeiten durch
Einwirkung von Schall- und Ultraschallwellen,
Brit. Pat. No. 508675, 1937.
868.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Zur
Sichtbarmachung von Langs- und Dickenschwin-
gungen an einem Schwingquarz, Naturwiss., 23,
511 (1935).
869.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Die
Sichtbarmachung der stehenden Ultraschallwellen
in durchsichtigen festen Korpern. II. Optische
Untersuchungen an einem Glasblock, Zs. f. Phys.,
96, 268 (1935).
870.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Zur
Sichtbarmachung der stehenden Ultraschallwellen
in durchsichtigen festen Korpern, III. Zur span-
nungsoptischen Analyse der elastischen Schwin-
gungen, Zs. f. Phys., 98, 141 (1935).
871.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Eine
neue Methode zur Messung der elastischen Kon-
stanten von durchsichtigen isotropen Festkorpern,
Naturwiss., 23, 577 (1935).
872.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Schub-
wellen als optische Gitter, Naturwiss., 23, 705,
(1935).
873.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Zur
Frage der optischen Beugungserscheinung an
schwingenden Glaskorpern, Naturwiss., 24, 60
(1936).
874.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Ultra-
schallstroboskope, Zs. f. Phys., 102, 253 (1936).
875.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Eine
neue Methode zur Sichtbarmachung der Intersi-
tatsverteilung im Schallfeld, Verh. deutsch.
phys. Ges. (3), 18, 27 (1937).
876.	Hiedemann E., Hoesch К. H., Opti-
sche Untersuchungen von Ultraschallfeldern in
Fliissigkeiten und Glasern, Zs. f. Phys., 104,
197 (1937).
877.	Hiedemann E., Osterhammel K.,
Optische Untersuchung der Richtcharakteristik
von Ultraschallquellen, Zs. f. Phys., 107, 273
(1937).
878.	Hiedemann E., Osterhammel К.»
Untersuchung von Schallamplitudenfeldern mittels
einer Methode der Isochromaten, Proc. Indian
Acad., A8, 275 (1938); Verh. deutsch. phys. Ges.
(3), 19, 23 (1938).
879.	H iedemann E., Schreuer E., Zur
Theorie der Lichtbeugung an fortschreitenden
Ultraschallwellen, Zs. f. Phys., 99, 363 (1936).
880.	Hiedemann E., Schreuer E.,. Zur
Periodizitat der Abbildung von Ultraschallwel-
len, Zs. f. Phys., 107, 463 (1937).
881.	Hiedemann E., S e i f e n N., Optischer
Nachweis der Oberschwingung eines Piezoquar-
zers und der starken Abflachung seiner Resonanz-
kurve durch Fliissigkeitsdampfung, Zs. f. Phys.,
91, 413 (1934).
882.	Hiedemann E., Seifen N., Schreu-
er E., Schalldispersion in Fliissigkeiten, Na-
turwiss., 24, 681 (1936).
883.	Hight S. C., Production of Acoustic Wind by
a Vibrating Quartz Crystal, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 7, 77 (1935).
884.	Hiltscher R., Piezoelektrische Schwing-
versuche mit Steignettesalzkristallen, Zs. f.
Phys., 104, 672 (1937).	. ,
885*	. Hintzelmann U., Ultraschalltherapie
rheum at ischer	Erkran kungen,	Deutsche med.
Wschr., 72, 350 (1947).
886*	. Hintzelmann U., Der gegenwartige Stand
der Ultraschall-Therapie, Zs. physikal. Therap.,
Bader- u. Klimaheilkunde, 1, 161 (1948).
887.	H i p p e 1 A. von, Die Theorie des Thermomikro-
phons, Ann. d. Phys. (4), 75, 521 (1924).
888.	H i p p e 1 A. von, Experimented Untersu-
chung des Thermomikrophons, Ann. d. Phys. (4),
76, 590 (1925). .	, ,
889*	. Hirohasi K-, Hayashi S., .Einflusse der
Ultraschallwellen auf Rattencafcinomtumor, Journ.
med. Sci. Biophys., Japan, 5, 162 (1938).
890.	H i r s c h 1 a f f E., The Velocity of Sound in
Liquid Nitrogen, Proc. Cambr. Phil. Soc., 34,
296 (1938).
891.	Hodge A. H., An Experimental Determination
of Ultrasonic Velocity in Several Gases at
Pressures Between one and one hundred Atmosphe-
res, Journ. Chem. Phys., 5, 974 (1937).
892.	Hoesch К. H., Messungen der elastischen
Konstanten von durchsichtigen isotropen Festkor-
pern nach einer neuen Methode, Zs. f. Phys., 109,
606 (1938).
893.	Holbrook R. D., A Pulse Method for Mea-
suring Small Changes in Ultrasonic Velocity in
Solids with Temperature, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 590 (1948).
894*	. Holland G., Schultes H., Uber die
Erzeugung von Histaminquaddeln durch Ultra-
schall, Zs. exp. Med., 98, 207 (1936).
895.	H о 1 1 m a n n H. E., Bauch W., Der mag-
netische Barkhausen-Effekt bei Ultraschallbestrah-
lung, Naturwiss., 23, 35 (1935).
896.	Holton G., Ultrasonic Investigations of
Substances Under High Pressures, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 586 (1948).
897.	Holton G., Propagation of Sound in Liquids
Under High Pressure, Phys. Rev. (2), 73, 543
(1948).
898.	Holtzmann M., Eine machtige Quelle kur-
zer Schallwellen, Phys. Zs., 26, 147 (1925).
899.	Honda К., К i do, K., On the. Change of
Length by Magnetostriction in Iron-Nickel and
Iron-Cobalt Alloys, Sci. Rep. Tohoku Univ., 9,
221 (1930).
900.	H о n d a K., S h i m i z u S., К u s к a b e S.,
Veranderung der Elastizitatskoeffizienten ferro-
magnetischer Substanzen infolge von Magnetisie-
rung, Phys. Zs., 3, 380 (1902) Phil. Mag. (4), 4,
459 (1902).
598
Библиография
901.	Hoopes J., Zallen J., Ultrasonic Atte-
nuation in Solutions of High Polymers, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 20, 586 (1948).
902.	H о p w о о d F. L., Experiments with High
Frequency Sound Waves, Journ. Sci. Instr., 6,
34 (1929).
903.	Horw.ood F. L., Ultrasonics: Some Proper-
ties of Inaudible Sound, Nature, 128, 748 (1931).
904.	Hopwood F. L., Some New Phenomena Pro-
duced by Sound Vibrations, Nature, 138, 1059
(1936).
905.	Hopwood F. L., Ultrasonic Lenses and
Prismas, Journ. Sci. Instr., 23, 63 (1946).
906.	Hopwood F. L., Salaman M.	H.,
F a r 1 a n A. S., Effect of Ultrasonic Vibra-
tion on Vaccinia Virus, Nature, 144, 377 (1939).
907*. Horikawa M., Ober die Veranderungen
des BluteiweiBes und dessen kolloid-osmotischen
Druckes durch Einwirkung der ultraakustischen
Schallwellen* auf die Leber bzw. die Milz, Tohoku
Journ. exp. Med., 28, 357, 376 (1936).
908.	Hornbostel J., Improved Theory of the
Light Pattern Method for the Modulation Measu-
rement in Groove Recording, Journ. Acoust.
Soc., Amer., 19, 165 (1947).
909.	Horsley С. B., Jones R. C., Smith
A. A., Acoustic Treatment of Liquids in Thin
Laminae, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 182
(1948).
910*. Horvath J., Ultraschallwirkung beim
menschlichen Sarkom (I. Klinischer Teil),
Strahlentherapie, 75, 119 (1944).
911*. Horvath J., Uber dieWirkung derUltraschall-
welen auf das menschliche Karzinom, Klinik u.
Praxis, 1, 10 (1946).
912*. Horvath J., Weitere Erfahrungen fiber die
Wirkung der Ultraschallwellen auf das menschli-
che Karzinom, Klinik u. Praxis, 1, 108 (1946).
913*. Horvath J., Ober den EinfluB von Ultra-
schallwellen auf das Carcinom, Asklepios, 1,
1 (1947).
914*. Horvath J., Experimentelle Untersuchun-
gen uber die Verteilung der Ultraschallenergie
im menschlichen Gewebe, Arztl. Forschung, 1,
357 (1947).
915.	Houghton J. Y., Brown Th. H., Gas-
reinigung, Amer. Pat. No. 2216779, 1938.
916.	Houstoun R. A., A New Method of Measuring
the Velocity of Light, Nature, 142, 833 (1938),
917.	Houstoun R. A., Dark Bands in the Spectra
of Double Diffraction Gratings, Phill. Mag. (7),
30, 68 (1940).
918.	Houstoun R. A., A New Way of Measuring
the Velocity of Light, Proc. Roy. Soc., A61,
102 (1941).
919.	Houstoun R. A., The Ultrasonic Diffraction
Grating, Phil. Mag. (7), 35, 192 (1944).
920.	Houstoun R. A., A Measurement of the
Velocity of Light in Water, Proc. Roy. Soc., A62,
58 (1944).
921.	H r d 1 i с к a J., V a 1 о u c h L. A., Z a c h o-
v a 1 L., Contribution a I’etude de 1’effet Debye-
Sears, Compt. Rend., 203, 786 (1936).
922.	Hsu, T s un g-Y u e n E., Measurement
of Supersonic Absorption in Water by the Balance
Methode with Mechanical Integration, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 17, 127 (1945).
923.	Hubbard J. C., Ultrasonic Absorption in
Gases, Phys. Rev. (2), 35, 1442 (1930).
924.	Hubbard J. C., Problems in Acoustic Inter-
ferometry with Gases, Phys. Rev. (2), 36, 1668
(1930).
925.	Hubbard J. C., Methods of Acoustic Inter-
ferometry for the Measurement of Velocity and
Absorption of Sound in Gases, Phys. Rev. (2),
35, 1442 (1930).
926.	Hubbard J. C., The Acoustic Resonator
Interferometer, I. The Acoustic System and its
Equivalent Electric Network, Phys. Rev. (2), 38,
1011 (1931).
927.	Hubbard J. C., The Methods and Results of
Supersonic Interferometry, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 4, 172 (1932).
928.	Hubbard J. C., The Acoustic Resonator
Interferometer, II. Ultrasonic Velocity and Absorp-
tion in Gases, Phys. Rev. (2), 41, 523 (1932).
929.	Hubbard J. C., Acoustic Resonator Inter-
ferometer, Phys. Rev., (2), 46, 525 (1934).
930.	Hubbard J. C., Ultrasonics a survey, Amer.
Journ. Phys., 8, 207 (1940).
931.	Hubbard J. C., Sound Velocity and Absorp-
tion by Ultrasonic Interferometry, Phys. Rev. (2),
59, 935 (1941).
932.	Hubbard J. C., Fitzpatrick J. A.,
К a n к о v s к у В. Т., Thaler W. J.,
Distortion of Progressive Ultrasonic Waves, Phys.
Rev. (2), 74, 107 (1948).
933.	Hubbard J. C., Herget С. M., Ultra-
sonic Study of CO2 Near its Critical Point, Bull.
Amer. Phys. Soc., 13, 39 (1938); Phys. Rev. (2),
53, 945 (1938).
934.	Hubbard J. C., Herget С. M., Ultra-
sonic Study of Phase Transition near the Critical
Point, Journ. Acoust. Soc. Amer., 12, 467 (1941).
935.	Hubbard J. C., Hodge H. H., Ratio of
Specific Heats of Air, N2 and CO2 as a Function of
Pressure bv the Ultrasonic Method, Phys. Rev. (2),
49, 194 (1936).
936.	Hubbard J. C., Hodge A. H., Ratio of
Specific Beats of Air, N2 and CO2 as Function of
Pressure by the Ultrasonic Method, Journ. Chem.
Phys., 5, 978 (1937).
937.	Hubbard J. C., Loomis A. L., A Sonic
Interferometer for Measuring Compressional Velo-
cities in Liquids: A Precision Method, Journ. Opt.
Soc. Amer., 17, 295 (1928); Nature, 120, 189 (1927).
938.	Hubbard J. C., Loomis A. L., Com-
pressibilities of Liquids by the Sonic Interferome-
ter, Phys. Rev. (2), 31, 158 (1928).
939.	Hubbard J. C., Loomis A. L., The
Velocity of Sound in Liquids at High Frequencies
by the Sonic Interferometer, Phil. Mag. (7), 5,
1177 (1928).
940.	Hubbard J. C., Z a r t m a n n I. F.,
Fixed Path Acoustic Interferometer for the Study
of Matter, Rev. Sci. Instr., 10, 382 (1939).
941.	Hubbard J. C., Zartmann I< F.,
Larkin C. R., Optical Study, of Acoustic
Fields Near Diffracting Edges, Journ. Opt. Soc.
Amer., 37, 832 (1947).
942.	Hudson G. E., Dispersion of Sound at High
Frequencies in Cylindrical Rods, Phys. Rev. (2),
61, 739 (1942).
943.	Hii t er Th., Uber die Fortleitung von Ultra-
schallwellen in festen Staben, Zs. angew. Phys.,
1, 274 (1949).
944.	H u 1 s w i t W. H., Spence J. R., Spen-
ce B. J., The Effect of Containing Tubes on
Библиография
599
Ultrasonic Velocities in Benzene, Phys. Rev. (2),
52, 256 (1937); Journ. Acoust. Soc. Amer., 9,
224 (1938).
945.	H u m b у S. R., Some Experiments with Sound
Waves of High Frequency, Proc. Phys. Soc., 39,
435 (1927).
946.	Humphreys R. F., Watson W. W.,
W о e r n 1 e у D. L., Ultrasonic Modulation
of a Light Beam, Appl. Phys., 18, 845 (1947).
947.	Hund A., Uses and Possibilities of Piezoelec-
tric Oscillators, Proc. Inst. Rad. Eng., 14, 447
(1926).
948.	Hunter J. L., The Absorption of Ultra-
sonic Waves in Highly Viscous Liquids, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 13, 36 (1941).
949.	Hunter J. L., Supersonic Absorption in
Resonant Liquid Column with a Free Face, Bull.
Amer. Phys. Soc., 23, No. 3, 32 (1948).
950.	Huntington H. B., Pulsed Ultrasonic
Measurements on Single Crystals, Phys. Rev. (2),
71, 472 (1947).
951.	Huntington H. B., Ultrasonic Measure-
ments on Single Crystals, Phys. Rev. (2), 72,321
(1947).
952.	Huntington H. B., On Ultrasonic Pro-
pagation through Mercury in Tubes, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 424 (1948).
953.	Huntington H. B., Emslie A. G.,
Hughes V. W., Ultrasonic Delay Lines, I.
Journ. Franklin Inst., 245, 1 (1948).
954.	Hutter H. E., Magnetostriction and Super-
sonics, Electr. Times, 105, 368 (1944).
955.	Hutter H. E., Industrial Supersonics, Meeh.
World, 122, 635 (1947).
956.	Ide J. M., Sonar, Secret Weapon of the Sea,
Proc. US Naval Inst., 73, 439 (1947).
957.	I n g e 1 m a г к В. E., Preliminara resultat
fran en elektronmikroskopisk undersokning av kol-
lagena fibriller fran senor, Nordisk Medicin, 32,
2659 (1946).
958.	Internationale Tobis Maatsch, Mischung gefarb-
ter Korper insbesondere zur Herstellung von
Farbrastern, Fr. Pat. Nr. 809642, 1937.
959.	Ishii Ch., Supersonic velocity in Gases, Espe-
cially in Dry and Humid Air, Sci. Pap. Inst. Phys.
Chem. Res. Tokio, 26, 201 (1935).
960.	I s n a r d i T., Uber das Verhaltnis der spezi-
fischen Warmen cJcv fiir Fliissigkeiten, Phys. Zs.,
25, 439 (1924).
961.	Исакович M. А., О распространении волн
в жидкости, обладающей максвелловой вязко-
стью, ДАН СССР, 23, 783 (1939).
962.	Истомина О., Островский Е., Влия-
ние ультразвука на развитие растений, ДАН
СССР, нов. сер., 2, 155 (1936); см. также ЖТФ, 6,
2065 (1936).
963.	Itterbeek A. van, Absorption van het ge-
luid in lichte gassen, Wis- en Natuurk, Tijdschr.,
10, 17 (1940).
964.	Itterbeek A. van., The Absorption of
Sound in Gases Applicated to Collision Kinetics,
Meded. Kon. Vlaamsche Acad. Wetensch. Lette-
ren Schone Kunsten Belgie, KL Wetensch., No.
2, 22 (1940).
965.	Itterbeek A. van, de В о c k A., Sound
Velocity and Temperatur Change Moleculare Asso-
ciation, Nature, 162, 611 (1948).
966.	Itterbeek A. van, de Bruyn P., Ma-
ri e n s P., Measurements on the Absorption of
Sound in CO2 Gas, in CO2 Containing Small Quanti-
ties of H2, D2, H2O, D2O and also in Mixtures of
CO2 and O2, Collision Efficienties, Physica, 6,
511 (1939).
967.	Itterbeek A. van, D о n i n c k W. van,
Velocity of Sound in Mixtures of Argon, Helium
and Hydrogen at Low Temperatures, Proc. Phys.
Soc., 58, 615 (1946).
968.	Itterbeek A. van, D о n i n c k W. van,
Mesures sur la vitesse de propagation du son dans
CO et D2 en fonction de la pression aux temperatu-
res de Poxygene et de 1’hydrogene liquide, Se-
cond coefficient du virial de D2, Physica, 10, 481
(1943).
969.	Itterbeek A. van, D о n i n c k W. van,
Vitesse de propagation du son dans Fair et dans
les me langes azotehydrogene aux basses tempe-
ratures, Calcul des chaleurs specifiques, Ann. de
phys., 19, 88 (1944).
970.	Itterbeek A. van, L a u w e r s L., Mesu-
res sur la vitesse du son dans I’ammoniaque ga-
zeux, Physica, 12, 241 (1946).
971	.Itterbeek A. van, M a r i e n s P., Mea-
surements with Ultrasonics on the Velocity and
Absorption of Sound at Ordinary and at Low Tem-
peratures, Physica, 4, 207 (1937).
972.	Itterbeek A. van, M a r i e n s P., Mea-
surements on the Velocity and Absorption of
Sound in Various Gases Between-|-100° C und
—100° C. Influence of Pressure on the Absorption,
Physica, 4, 609 (1937).
973.	Itterbeek A. van, M a r i e n s P., Deter-
mination of the Relaxation Time for the Vibra-
tional Energy of Carbon Dioxide, Nature, 140,
850 (1937).
974.	Itterbeek A. van, M a r i e n s P., Measure-
ments on the Absorption of Sound in Carbon Dio-
xide Gas, Determination of the Relaxation Time
for the Vibrational Energy as a Function of the
Temperature, Physica, 5, 153 (1938).
975.	Itterbeek A. van, M a r i e n s P., Measu-
rements on the Absorption of Sound in O2 Gas
and in CO2 Gas Containing Small Quantities of
H2O, D2O and Ne, Relaxation Times for the Vib-
rational Energy, Physica, 7, 125 (1940).
976.	Itterbeek A. van, Mariens P., Die
StoBanregung intramolekularer Schwingungen in
CO2 gas unter dem EinfluB von Fremdgasen als
Funktion der Temperatur, Physica, 7, 909 (1940).
977.	Itterbeek A. van, Mariens P., Sound
Absorption in Light Gases, Physica, 7, 938
(1940).
978.	Itterbeek A. van, P a e m e 1 O. van,
Measurements on the Velocity of Sound as a Func-
tion of Pressure in Oxygengas at Liquid Oxygen
Temperatures, Calculation of the Second Virial
Coefficient and the Specific Heats, Physica, 55,
593 (1938).
979.	Itterbeek A. van, P a e m e 1 O. van,
Measurements on the Velocity of Sound in Gaseo-
us Argon and Deuterium Respectively at Liquid
Oxygen and Hydrogen Temperatures. Calcula-
tion and Discussion of the Second Virial Coef-
ficient of Argon, Physica, 5, 845 (1938).
980.	Itterbeek A. van, T h у s L., Influence of
a Magnetic Field on the Absorption of Sound in
Oxygen Gas, Physica, 5, 298 (1938).
981.	Itterbeek A. van, T h у s L., Measure-
ments on the Velocity and the Absorption of Sound
600
Библиография
in Gaseous Nitric Oxy de in a Magnetic Field, Phy-
sica, 5, 640 (1938).
982.	Itterbeek A. van, T h у s L., Measure-
ments on the Absorption and the Velocity of Sound
in Hydrogen, Deuterium and Neon Gas, Physica,
5, 889 (1938).
983.	Itterbeek A. van, Vermaelen R.,
Mesures sur 1’absorption et la vitesse de propaga-
tion du son dans I’hydrogene leger et I’hydrogene
lourd entre 300° К et 60° K, Physica, 9, 345 (1942).
984.	Ivanescu I., Ober die Schallgeschwindig-
keit in gasformigen Gemischen, Ann. Sci. Univ.
Jassy (I), 27, 167 (1941).
985.	Jahn R., Reisinger C., Herstellung von
feinkornigen GuBstiicken aus Metallen und Metal-
legierungen durch Austreiben der Gas- und Schla-
ckeneinschliisse aus dem flieBenden GieBgut,
Brit. Pat. No. 456657, 1934.
986.	Jaques A. T., Tuck E., VanZant R.,
The Underwater Directional Characteristics of
a Free-edge-plate, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
20, 583 (1948).
987.	J a n о v s к i W., Pohlman R., Schall-
und Ultraschallerzeugung in Fliissigkeiten fiir
industrielle Zwecke, Zs. angew. Phys., 1, 222
(1948).
988.	Jatkar S. К. K., Supersonic Satellites,
Electrotechnics (Bangalore), No. 11, 84 (1938).
989.	J a t к a r S. К. K., Supersonic Velocity in
Gases and Vapours, I. Aberrations of Supersonic
Interferometers in Gases, Journ. Ind. Inst. Sci.,
A21, 245 (1938).
99(b	Jatkar S. К. K., Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. II. Supersonic Satellites in
Vapours, Journ. Ind. Inst. Sci., A21, 455 (1938).
991.	J a t к a r S. К. К.» Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. III. Volume Resonance
in a Supersonic Interferometer, Journ. Ind.
Inst. Sci., A21, 477 (1938).
992.	Jatkar S. К- К.» Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. IV. Measurement of the Absolut
Frequency of Piezoelectric Quartz Oscillators,
Journ. Ind. Inst. Sci., A22, 1 (1939).
993.	J a t к a r S. К. K., Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. V. Specific Heats of Vapours of
Acetone, Benzene Cyclohexane, n-Heaxane, Met-
hyl, Ethyl and n-Propylethers, Journ. Ind. Inst.
Sci., A22, 19 (1939).
994.	Jatkar S. К. K., Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. VI. Specific Heats of the
Vapours of Alcohols and Ethyl Acetate, Journ.
Ind. Inst. Sci., A22, 39 (1939).
995.	J a t к a r S. К. К.» Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. VII. Specific Heats of the
Vapours of Dichlormethane, Chloroform, Carbon,
Tetrachloride and Ethylene Dichloride, Journ.
Ind. Inst. Sci., A22, 59 (1939).
996.	Jatkar S. К. K., Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. VI11. Supersonic Velocity in
Air, Steam, Carbon, Dioxide and Carbon Disul-
fide, Journ. Ind. Inst. Sci., A22, 93 (1939).
997.	Jatkar S. К. K. Supersonic Velocity in
Gases and Vapours. IX. Specific Heats and Dis-
persion of Supersonic Velocity in Organic Vapours,
Indian Journ. Phys., 13, 445 (1939).
998.	Jatkar S. K. K-, Lakshminaray-
n a n D., Supersonic Velocity in Gases and Va-
pours. X. Molecular Heats of Some Vapours,
Journ. Ind. Inst. Sci., A28, 1 (1946).
999.	Jatkar S. К. K., Lakshminaray-
n a n D., Supersonic Velocity in Gases and Va*
pours. XI. Dispersion in CO2, CS2, N2O and CH3CHO
Journ. Ind. Inst. Sci., A28, 16 (1946).
1000.	Jatkar S. К. К.» L akshm i n a ray-
nan D., Supersonic Velocity- in Gases and Va-
pours. XII. Dispersion of Molecular Heats of
Organic Vapours, Journ. Ind. Inst. Sci., A28,
29, (1946).
1001.	Jef free J. H., Modulateurs de lumiere,
Fr. pat. No. 786641, 1935.
1002.	Jeffree J. H., The Scophony Light Control,
Television, 9, 260 (1936).
1003.	Jeffree J. H., More Experiments in Super-
sonic-Wave Light Modulation, Television, 11,
595 (1938).
1004.	Johns	W., Das Echolot in der Fischerei,
Fischmarkt, 2, 256 (1934).
1005.	Johnson С. H., The Lethal Effects of Ultra-
sonic Radiation, Journ. Physiol., 67, 356 (1929).
1006.	Johnson E. A., The Measurement of Tem-
perature of Sound Fields, Phys. Rev. (2), 45, 641
(1934).
1007.	Jones P. L. F., G a 1 e A. Y., Ultraso-
nic Velocity in Water, Nature, 157, 341 (1946).
1008.	J о u a u s t R., Le quartz piezo-electrique com-
me etalon de frequence, Onde electr., 6, 513
(1927).
1009.	Joule J. P., On the Effects of Magnetism
Upon the Dimensions of Iron and Steel Bars,
Phil. Mag. (3), 30, 76, 225 (1847).
1010.	Kallmeyer F. W., Nach dem Magnetostrik-
tionsprinzip wirkendes Schwingungsgebilde fiir
Unterwasserschallsender bzw. Empfanger, DRP
Nr. 666905, 1933.
1011.	Kallmeyer F. W., Durch magnetostriktive
Krafte zu radialen Schwingungen in seiner Eigen-
frequenz angeregtes ringformiges Schwingungs-
gebilde, DRP Nr. 607048, 1934.
1012.	Kallmeyer F. W., Einrichtung zum Sen-
den und Empfangen von Schallwellen, DRP Nr.
620872, 1934.
1013.	К a 1 о у e r a s S. A., Effect of Ultrasonic
Waves on Oils, Journ. Amer. Oil Chem. Soc., 24,
283 (1947).
1014.	Kanazawa S., Shinogawa H., Ein-
fliisse der Ultraschallwelle auf das Wachstum der
Fische, Journ. Med. Sci. Biophys., Japan, 5,
159 (1938).
1015.	К a n n u n a M., Methode zur Diffusionsmessung
zweier Fliissigkeiten vermittels Ultraschallwellen,
Helv. phys. Acta, 21, 93 (1948).
1016.	Kao. Pan Tschang, Vitesse du propaga-
tion des ondes aeriennes ultrasonores, Compt.
Rend., 193, 21 (1931).
1017.	Kao Pan Tschang, Etude experimentale
de la vitesse de propagation des ultrasons dans des
gaz, Ann. de phys. (10), 17, 315 (1932).
1018.	Karl О. H., Ultraschallwellen. loten, priifen,
feilen, Techn. Assistentin, 10, 30 (1943).
1019.	К a г о 1 u s A., Light Relais, Amer. Pat. No.
2084201, 1932.
1020^	. К as aha га M., Uber die Imrrtunitatsver-
haltnisse des mit Ultraschallwellen behandelten
Virus bei experimenteller Affenpolimyelitis, Klin.
Wschr., 18, 971 (1939).
1021*. Kasahara M., К a w a s h i m а К.» Uber
den Einflufi der ultraakustischen Wellen auf das
Vitamin C, Klin. Wschr., 16, 1191 (1937).
Библиография
601
1022*. Kasahara М., Nan S. S., Uber die
Schutzwirkung des mit Ultraschallwellen behan-
delten Lyssavirus, Klin. Wschr., 19, 866 (1940).
1023*. Kasahara M., Nan S. S., OgataS.,
Ober den EinfluB der Ultraschallwellen auf das
Encephalitisvirus, Klin. Wschr., 19, 817 (1940).
1024*. Kasahara M., N a r u s e T., Sak iy a-
m a T., Ober die Veranderungen der kernhal-
tigen Erythrocythen durch Ultraschallwellen,
Folia Haematol., 58, 355 (1937).
1025*. Kasahara M., Ogata S. J.,„ Kam-
bay a s h i H., Yoshida K., Ober den
EinfluB der Ultraschallwellen auf das Poliomye-
litis virus in vitro, Mschr. Kinderheilkunde, 73,
79 (1938).
1026*. Kasahara M. et al., Ober den EinfluB der
Ultraschallwellen auf das Vaccinevirus, Mschr.
Kinderheilkunde, 76, 43 (1938).
1027*. Kasahara M., Takagi T., Ober den
EinfluB der ultraakustischen Schallwellen auf das
Diphtherietoxin, Mschr. Kinderheilkunde, 72,
8 (1938).
1028*. Kasahara M., T a t s u m i M., К о n i-
s h i K., Ober den EinfluB der Ultraschallwel-
Ten auf die Milch, Zs. Kinderheilkunde, 59, 193
(1937).
1029*. Kasahara M., Yoshida K-, Kam-
bay a s h i H., Ober den Einfluft der Ultra-
schallwellen auf den Keuchhustenbazillus, Mschr.
Kinderheilkunde, 72, 11 (1938).
1030*. Kasahara M., Y oshinare T., Ober
den EinfluB der Ultraschallwellen auf die Mil-
chenzyme, Zs. Kinderheilkunde, 59, 462 (1938).
1031.	Кастерин H., Ober die Dispersion der akus-
tischen Wellen in einem nicht homogenen Medium,
Zittingsversl. Kon. Akad. v. Wet. Amsterdam,
6, 460 (1897).
1032.	К a t s u r a i T., Ober das Hydrosol des ferromag-
netischen Eisenoxyds, Kolloid. Zs., 82, 172 (1938).
1033.	Kausche G. A., PfankuchE., Rus-
k a H., Beobachtungen iiber Schall- und Ultra-
schalleinwirkungen am Protein des Tabakmosaik-
virus, Naturwiss., 29, 573 (1941).
1034.	Kaye G. W. C., S h e r r a t t G. G.,
The Velocity of Sound in Gases in Tubes, Proc.
Roy Soc., A141, 123 (1933).
1035.	Keeney E. L., Eine langsam resorbierte
Zubereitung von Adrenalin, Bull. Johns Hopkins
Hospl., 112, 227 (1938).
1036.	К e i d e 1 W. D., Ober die Verwendung des
Ultraschalles in der klinischen Diagnostik, Arztl.
Forschung, 1, 349 (1948).
1037.	Keller A. C., Submarine Detection by Sonar,
Bell Lab. Rec., 25, 55 (1947).
1038.	Keller H. H., Ultraschallabsorption in
Gasen, Phys. Zs., 41, 386 (1940).
1039.	Kettering C. F., Cathing up with Nature,
Blind Flying, Vital Speeches, 10, 736	(1944).
1040.	К e u t e 1 F., Ober die spezifische Warme von
Gasen, Dissertation, Berlin, 1910.
1041.	X a p к e в и ч А. А., Об устойчивости преобра-
зователей, ЖТФ, 16, 851 (1946).
1042.	King L. V., On the Acoustic Radiation Field
of the Piezoelectric Oscillator and the Effect
of Viscosity on Transmission, Canad. Journ. Res.,
11, 135, 484 (1934).
1043.	King L. V., On the Acoustic Radiation Pres-
sure on Spheres, Proc. Roy. Soc., A147, 212
(1934).
1044.	King L. V., On the Acoustic Radiation Pres-
sure on Circular Discs. Inertia and Diffraction
Corrections, Proc. Roy. Soc., A153, 1 (1935).
1045.	King L. V., On the Theory of the Inertia and
Diffraction Corrections for the Rayleigh Disc,
Proc. Roy. Soc., A153, 17 (1935).
1046.	Kinoshita M., Ishii Ch., The Effect of
Humidity on Supersonic Velocity in Air, Sci. Pap.
Inst. Phys. Chem. Res. Tokyo, 19, 83 (1932).
1047.	Kirchhoff G., Ober den EinfluB der Warme-
leitung in einem Gase auf die Schallbewegung,
Pogg. Ann. Phys., 134, 177 (1868).
1048.	KistiakowskyG. B., Richards W.T.,
An Attempt to Measure the Velocity of Dissocia-
tion of Nitrogen Tetroxide by Methode of Sound
Waves, Journ. Amer. Chem. Soc., 52, 4661 (1930).
1049.	Kittel C., Ultrasonic Propagation in Liquids,
II. Theoretical Study of the Free Volume Model
of the Liquid State, Journ. Chem. Phys., 14, 614
(1946).
1050.	Klauer F., Rontgen-Laue-Diagramme an
piezoelektrische schwingenden Kristallen, Phys.
Zs., 36, 208 (1935).
1051.	Klein E., Spherical Torsion Pendulum as
Supersonic Radiation Pressure Meter in Liquids,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 8, 210 (1937).
1052.	Klein E., Absolute Sound Measurements in
Liquids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 10, 105 (1938).
1053.	Klein E., Absolute Sound Intensity in Liquids
by Spherical Torsion Pendula, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 9, 312 (1938).
1054.	Klein E., Hershberger D. W., Use
of the Pierce Acoustic Interferometer for the De-
termination of Absorption in Gases for High Fre-
quency Sound Waves, Phys. Rev. (2), 36, 1262
(1930).
1055.	Klein E., Hershberger D. W., Super-
sonic Interferometers, Phys. Rev. (2), 37, 109,
760 (1931).
1056.	Klein V., Die Entgasung von Glasschmelzen
durch Schallwellen, Glastechn. Ber., 16, 232
(1938).
1057.	Kling A., Kling R., Action des ultrasons
sur 1’eau, Compt. Rend., 223, 33 (1946).
1058.	Kling A., Kling R., Action des ultrasons
sur les hydrocarbures, halogenes au milieu aqueux,
Compt. Rend., 223, 1131 (1946).
1059.	Kling R., La sonoluminescence et ses rapports
avec certaines actions chimiques des ultrasons,
Rev. Sci., 85, 364 (1947).
1060*. К 1 о p f A., Ultraschallwellen und derer biolo-
gische Bedeutung, Dissertation, Munchen, 1941.
1061.	Kneser H. O., ’ Uber die Schallgeschwindig-
keit in Kohlensaure, Phys. Zs., 32, 179 (1931).
1062.	Kneser H. O., Zur Dispersionstheorie des
Schalles, Ann. d. Phys. (5), 11, 761 (1931).
1063.	Kneser H. O., Die Dispersion hochfrequenter
Schallwellen in Kohlensaure, Ann. d. Phys. (5),
11, 777 (1931); 12, 1015 (1932).
1064.	Kneser H. O., Vibrational Specific Heat of
Carbon Dioxide, Nature, 129, 797 (1932).
1065.	Kneser H. O., The Interpretation of the
Anomalous Sound Absorption in Air and Oxygen
in Terms of Molecular Collisions, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 5, 122 (1933).
1066.	Kneser H. O., Schallabsorption in mehr-
atomigen Gasen, Ann. d. Phys. (5), 16, 337 (1933).
1067.	Kneser H. O., Bemerkung zur Arbeit von
A. J. Rutgers, Ann. d. Phys. (5), 16, 360 (1933).
602
Библиография
1068.	Kneser Н. О., Die Anregung der O2-Kern-
schwingung durch MolekiilstoB (nach Schallabsorp-
tionsmessungen), Zs. Techn. Phys., 15, 559 (1934).
1069.	Kneser H. O., Molekulare Schallabsorption
in Gasen, Zs. Techn., Phys., 16, 213 (1935).
1070.	Kneser H. O., Schallabsorption und disper-
sion in Fliissigkeiten, Ann. d. Phys. (5), 32, 277
(1938).
1071.	Kneser H. O., Die akustischen Relaxation-
serscheinungen, Phys. Zs., 39, 800 (1938); Zs. techn.
Phys., 19, 486 (1938).
1072.	Kneser O., Schallabsorption, spezifische
Warme und Einstellung des Elektronenspins in
Stickoxyd, Ann. d. Phys. (5), 39, 261 (1941).
1073.	Kneser H. O., Ober den Zusammenhang
zwischen Schallgescwindigkeit und absorption bei
der akustischen Relaxation, Ann. d. Phys. (5),
43, 465 (1943).
1074.	Kneser H. O., Zur Deutung der Schallabsorp-
tion in Wasser, Naturwiss., 34, 53 (1947).
1075.	Kneser H. O., Relaxation der Schwingungs-
warme als Ursache der Schallabsorption in Fliis-
sigkeiten, Naturwiss., 34, 54 (1947).
1076.	Kneser H. O., Schallabsorption und Struk-
tur der Fliissigkeiten, Naturwiss., 35, 88 (1948).
1077.	Kneser H. O., Gaul er O., Das Problem
der Schallausbreitung in teilweise dissoziierten
Gasen, Phys. Zs., 37, 677 (1936).
1078.	Kneser H. O., Knudsen V. O., Die
Einstelldauer der Schwingungsenergie in Sauer-
stoff und ihre Beeinflussung durch Fremdgase,
Ann. d. Phys. (5), 21, 682 (1934).
1079.	Kneser H. O., Wallmann M. H., Zur
Frage der Einstelldauer der Rotationswarme von
Wasserstoff, Naturwiss., 22, 510 (1934).
1080.	Kneser H. O., Ziihlke J., Einstelldauer
der Schwingungsenergie bei CO2 und N2O, Zs. f.
Phys., 77, 649 (1932).
1081.	Knotzel H., Knotzel L., Schallabsorp-
tion und Dispersion in Sauerstoff, Ann. d. Phys.
(6), 2, 393 (1948).
1082.	Knoll M., D i e 1 s K., Herstellung der Oxyd-
iiberziige auf Gliihkathoden unter Zuhilfenahme
von Ultraschallwellen, DRP Nr. 645385, 1934.
1083.	Knudsen V. O., The Absorption of Sound in
Air and Water Vapour, Phys. Rev. (2), 43, 1051
(1933).
1084.	Knudsen V. O., Measurement of the Rate
of Decay of Sound in Small Chambers for Frequen-
cies to 11 000 cycles, and a Determination of the
Effects of Temperature and Humidity on the
Absorption of Sound in Air, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 5, 64 (1933).
1085.	Knudsen V. O., The Absorption of Sound in
Air in Oxygen and in Nitrogen, Effects of the
Humidity and Temperature, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 5, 112 (1933).
1086.	Knudsen V. O., The Absorption of Sound
in Gases, Journ. Acoust. Soc. Amer., 6, 199 (1935).
1087.	Knudsen V. O., The Absorption of Sound
in Gases, Science, 81, 578 (1935).
1088.	К n u d s e n V. O., Fricke E., The Absorp-
tion of Sound in Carbon Dioxyde and Other Gases,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 10, 89 (1938).
1089.	Knudsen V. O., Fricke E., Absorption
of Sound in Carbon Dioxy de, Effects of Impurities,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 9, 273 (1938).
1090.	Knudsen V. O., Fricke E., The Absorp-
tion of Sound in CO2, N2O, COS and CS2 Containing
Added Impurities, Journ. Acoust. Soc. Amer., 12,
255 (1940).
1091.	Knudsen V. O., Kneser H. O., The
Absorption of Sound in Oxygen as Influenced by
the Presence of Other Gases, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 5, 4 ,(1933).
1092.	Knudsen V. O., Obert L., The Transfer
of Translational and Vibrational Energy in
Oxygen as Influenced by Small Impurities of Wa-
ter or Ammonia Vapour, Phys. Rev. (2), 47, 256
(1935).
1093.	К n u d s e n V. O., Obert L., The Absorption
of High Frequency Sound in Oxygen Containing
Small Amounts of Water Vapour or Ammonia,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 7, 249 (1936).
1094.	Koch H. E., Briicke zur Messung der Eigenfre-
quenzen von Ultraschallquarzen, Dissertation,
Rostock, 1940.
1095.	К 6 n i g R., Uber die hochsten horbaren und un-
horbaren Tone von 4096 bis 90 000 Schwingungen,
Ann. d. Phys. (3), 69, 626, 721 (1899).
1096.	К о n i g W., Hydrodynamisch-akustische Unter-
suchungen, Ann. d. Phys. (3), 42, 353, 549 (1891).
1097.	К о n i g W., Hydrodynamische akustische Un-
tersuchungen, Wied. Ann., 43, 43 (1891).
1098.	Konig W., Ein Apparat zur Erklarung der
Entstehung der Kundtschen Staubfiguren, Zs.
phys. chem. Unterr., 8, 191 (1895).
1099*. К о e p p e n S., Therapeutische Erfahrungen mit
Ultraschall, Therapie d. Tegenwart, 85, 116 (1944).
1100*. Koeppen S., Die Anwendung der Ultraschall-
wellen in der Biologie, Hippocrates, 15, 325 (1944).
1102.	Koster W., Elastizitatsmodul und ДЕ-Ef-
fekt der Eisennickellegierungen, Zs. Metallkunde,
35, 194 (1943).
1103.	Koga I., Characteristics of Piezo-electric Quartz-
oscillators, Journ. Inst. Electr. Eng. Japan, 52,
170 (1932).
1104.	Koga I., Thickness Vibrations of Piezo-ele-
ctric Oscillating Crystals, Journ. Inst. Electr.
Eng. Japan, 52, 498, 736 (1932); Physics, 3, 70
(1932); Phil. Mag. (7), 16, 275 (1933).
1105.	Koga I., Thermal Characteristics of Piezo-
electric Oscillating Quartz Plates, Rep. Rad.
Res. Japan, 4, 61 (1934).
1106.	Koga I., Plaques oscillantes en quartz pie-
zoelectrique sans variation de frequence avec la
temperature, Onde electr., 15, 457, 498 (1936).
1107.	Koga I., Takagi N., Piezoelectric Quartz
Oscillating Plates with Temperature Coefficients
Less than 10~50 C, Journ. Inst. Electr. Eng.
Japan, 53, 940 (1933).
1108.	Koga I., Takagi N., Thermal Characte-
ristics of thin Oscillating Quartz Plates, Journ.
Inst. Electr. Eng. Japan., 54, 399 (1934).
1109.	Kohle-und Eisenforschung G.m.b.H., Sintern pul-
verformiger Stoffe, schweiz. pat. Nr. 217550, 1940.
1110.	Кудрявцев Б. Б., Поглощение звука
в бинарных газовых смесях, ЖЭТФ, 17, 294(1947),
1111.	Коп ылович Е., Цукерман М. А.,
Erfahrungen mit der Behandlung verschiedener
Schwerhorigkeitsformen mittels Hochfrequenz-
schall, Arch. Ohrenheilkunde, 131, 208 (1932).
1112.	К о r f f W., Photometrische Untersuchungen der
Lichtbeugung an Ultraschallwellen in Fliissigkeiten
und Gasen, Phys. Zs., 37, 708 (1936).
1113.	Королев Ф. А. О применении метода Теп-
лера для измерения поглощения ультразвука
в жидкостях, ДАН СССР, 15, 35 (1931).
Библиография
603
1114.	Королев Ф. А., Измерение поглощения
ультразвука в газах оптическим методом, ЖЭТФ,
11, 184 (1941).
1115.	Korte we g D. J., Uber die Fortpflanzungs-
geschwindigkeit des Schalles in elastischen Roh-
ren, Wiedem. Ann. Phys., 5, 525 (1878).
1116.	Krainer H., Anwendung eines Druckwechsel-
feldes in der NaBaufbereitung, Metall u. Erz,
35, 471 (1938).
1117.	К r a m о 1 i n L. von, Durch Dispersion mit
Hilfe von Ultraschallwellen hergestellte Oxydkat-
hode, DRP Nr. 735369, 1938.
1118*	. Krantz J. C., Beck F r. F., Sound Wa-
ves are Tried as Cancer Treatment, Arch. Phys.
Ther., 20, 370 (1939).
1119.	Краснушкин П. E., Расчет интерферо-
метра Пирса, ДАН СССР, 27, 214 (1940); Journ.
of Phys. USSR, 7, 80 (1943).
1120.	Краснушкин П. E., On Supersonic Wa-
ves in Cylindrical Tubes and the Theory of the
Acoustic Interferometer, Phys. Rev. (2), 65, 190
(1944).
1121.	Краснушкин П. E., Пумпер E. Я-,
О поглощении ультразвука в гелии, ДАН СССР,
23, 448 (1939).
1122.	Krause Fr., Die Darstellung von Geweben mit
dem Elektronenstrahlmikroscop, Deutsche med.
Wschr., 70, 435, 532,(1944).
1123.	К r e m n e v L., Uber den Mechanismus des
Emulgierungsprozesses, Kolloid. Zs., 68, 16 (1934).
1124.	К r e m n e v L., Uber die Theorie der Quecksil-
beremulgierung, Kolloid. Zs., 67, 171 (1934).
1125.	Kress, Uber die Wirkung von Ultraschall auf
Brucella Abortus, Wien. Tierarztl. Mschr., 34,
636 (1947).
1126.	Кречмер С. И., Ржевкин С. H.,
Исследование волновых процессов по методу мо-
делей с применением ультраакустических волн,
Усп. физич. наук, 18, 1 (1937); Techn. Phys.
USSR, 4, 1004 (1937).
1127.	Кречмер С. И., Ржевкин С. Н., Не-
посредственное наблюдение волн Релея при пол-
ном внутреннем отражении, ДАН СССР, 20,
17 (1938).
1128.	Krishnan К. G., Dispersion of Ultrasonic
Velocity in Liquids, Proc. Ind ian Acad. Sci.,
A9, 382 (1939).
1129.	Krishnan K. G., Effect of Depth of Liquid
on Damping of a Quartz Oscillator, Indian Journ.
Phys., 16, 23 (1942).
ИЗО. Krishnamurty Bh., Ultrasonic Studies
in Amethyst and Smoky Quartz, Proc. Indian Acad.
Sci., A27, 132 (1948).
1131.	Kroncke H., Sichtbarmachung kurzer Schall-
wellen, Phys. Zs., 31, 908 (1930).
1132.	Kroncke H., Ein einfacher Resonanzempfan-
ger fiir kurzeSchallwellen, Phys. Zs., 33, 733 (1932).
1133.	Kruger F., Entgasung von Glasschmelzen
durch Schallwellen, Glastechn. Ber., 16, 233 (1938).
1134.	Kruger F., Casper K-, Uber die WirbeL
bildung bei Schneidentonen Zs. tech. Phys., 17,
416 (1936).
1135.	Kruger F., Koosmann W., Verfahren
zum Entgassen von Schmelzen, DRP Nr. 604486,
1941.
1136.	Krupp A. G., Verfahren zur Erhohung des
Schiittelgewichtes von staubformigem oder kornigem
Gut oder einer Mischung beider, DRP Nr.i 140537,
1935.
1137.	Krupp A. G., Friedr, Improvements Rela-
ting to the Depolymerisation of Bituminous Sub-
stances, Brit. pat. No. 502891, 1936.
1138.	Krupp A. G., Friedr., Chemische Reaktionen
mit Hilfe von Ultraschall, Fr. pat. no. 868437,
1940.
1139.	К r u p p F., Klein E., Einrichtung zum
Ermitteln von Fehlstellen in Werkstiicken und
SchweiBnahten durch hochfrequente Schallschwin-
gungen, DRP Nr. 741366, 1940.
1140.	Kruse F., Zur Werkstoffpriifung mittels Ult-
raschall, Akust. Zs., 4, 153 (1939); Dissertation,
Hannover, 1938.
1141.	Kruse F., Untersuchungen uber Schallvor-
gange in festen Korpern bei Anwendung f requenzmo-
dulierten Ultraschalls, Akust. Zs., 6, 137 (1941).
1142.	Ku c h 1 e r L., Die StoBanregung intramoleku-
larer Schwingu^gen in Gasen und Gasgemischen, V.
Schalldispersionsmessungen an CO2, CO2—He,
CO2—H2 und N2O—He zwischen 20 und 400° C,
Zs. Phys. Chem., B41, 199 (1938).
1143.	Kiichler L., Die StoBausbeute beim N2O,
Zerfall, Naturwiss., 26, 104 (1938).
1144.	Kiirth R., Vorrichtung zum Behandeln des
menschlichen Korpers mit Ultraschallwellen, DRP
Nr. 744635, 1940.
1145.	Кудрявцев Б. Б., см. [1110].
1146.	К u n d t A., Uber die Doppelbrechung des Lich-
tes in tonenden Staben, Pogg. Ann. Phys., 123,
541 (1864).
1147.	К und t A., Uber eine neue Art akustischer
Staubfiguren und fiber eine Anwendung derselben
zur Bestimmung der Schallgeschwindingkeit in
festen Korpern und Gasen, Pogg. Ann. Phys.,
127, 497 (1866).
1148.	К u n d t A., Uber die Erzeugung von Klangfi-
guren in Orgelpfeifen und uber die Wirkung tonen-
der Luftsaulen auf Flammen, Pogg. Ann. Phys.,
128, 337, 496 (1866).
1149.	К u n d t A., L e h m a n n O., Uber longitudi-
nale Schwingungen und Klangfiguren in zylindri-
schen Fliissigkeitssaulen, Pogg. Ann. Phys., 153,
1 (1874).
1150.	Kunert D., Die elastischen Konstanten
Jenaer Glaser, Glastechn. Ber., 16, 383 (1938).
1151.	Kunert D., Goehl i ch H. J., Die Bestim-
mung der elastischen Konstanten Schottscher
Glaser, Verh. deutsch. phys. Ges. (3), 19, 90
(1938).
1152.	Kun tze A., Uber Erzeugung und Empfang
tonfrequent modulierter Ultraschallwellen mittels
Piezoquarzen in Luft und metallischen Schallei-
tern, Ann. d. Phys. (5), 26, 349 (1936).
1153.	Kunze W., Fortschritte in der Entwicklung
der Echolote, Zs. VDI, 77, 1265 (1933).
1154.	Kunze W., Uber die neuere Entwicklung der
Echolote, Schiffbau, 35, 379 (1934).
1155.	Kunze W., Magnetostriktiver Schwinger, DRP
Nr. 632249, 1934.
1156.	К u s a n о S., Wirkung der ultraakustischen
Schallwellen auf Jodkalium und H2O2, Tohoku
Journ. exp. Med., 30, 175 (1936).
1157*	. Kusano S., EinfluB ultraakustischer Schall-
wellen auf die pharmakologischen Wirkungen von
einigen Hormonen und vegetativen Giften, Tohoku
Journ. exp. Med., 30, 170 (1936).
1158.	Kuyama T., Uber den magnetistriktiven
Unterwasser-Schallempfanger, Proc. Phys. Math.
Soc. Japan (2), 19, 250 (1937).
604
Библиография
1159.	Kuyck W. G., Enkele Mededeelingen oven
het echolood, Tidschr. Nederl. Radioger, 6, 39
(1933).
1160.	L a b a w L. W., Wave Front Determination in
a Supersonic Beam, Phys. Rev. (2), 66, 354 (1944).
1161.	Lab aw L. W., Wave Front Determination
in a Unidirectional Beam Supersonic, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 17, 19 (1945).
1162.	Lab aw L. W., Curved Quartz Crystals as
Supersonic Generators, Journ. Acoust. Soc. Amer.
16, 237 (1945).
1163.	L a b a w L. W., Williams A. O., Jr.,
Absorption of Supersonic Waves in Water Near
on Megacycle, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19,
30 (1947).
1164.	Lachemann R., Erzeugung und Anwendung
von Ultraschall, Deutsche Techn., 8, 338 (1940).
1165.	L а с к F. R., Observations on Modes of Vibra-
tion and Temperature Coefficients of Quartz Cry-
stal Plates, Proc. Inst. Rad. Eng., 17, 1123
(1929), Bell Syst. Techn. Journ., 8, 515 (1929).
1166.	Lagemann R. T., Velocity of Sound and
Molecular Association in Liquids, Journ. Chem.
Phys., 11, 464 (1944).
1167.	Lagemann R. T., Dunbar W. S.,
Relationships Between the Velocity of Sound and
other Physical Properties of Liquids, Journ. Phys.
Chem., 49, 428 (1945).
11	68.,Lagemann R. T., McMillan D. R.,
Jr., Woosley M., Ultrasonic Velocity in a
Series of 1’olefins, Journ. Chem. Phys., 16, 247
(1948).
1169.	L a i d 1 e r T. J., Richardson E. D.,
The Absorption of Supersonic in Smokes, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 9, 217, (1938).
1170.	Lamb H., Hydrodynamics, Dover
Publ., 6 AufL, 361 (1945).
1170a. Lamb J., Andreae J. H., Bird R.,
Absorption and Dispersion of Ultrasonic Waves
in Acetic-Acid, Nature, 162, 993 (1948).
1171.	La Мег V. K., Yates J. W., Intfluence
of Ultrasonic Irradiation Upon the Phase Transi-
tion in the Formation of Colloida Sulfur, Science,
106, 508 (1947).
1172.	Ландау Л., P у м e p Г., Uber Schallabsor-
ption in festen Korpern, Sow. Phys., 11,18 (1937).
1173.	Ландау Л., Теллер E., Zur Theorie der
Schallabsorption, Sow. Phys., 10, 34 (1936).
1174.	Lang R. J., High Frequency Vibrations and
Elastic Modulus of Metal Bars, Trans. Roy. Soc.
Canada, 16, 163 (1922).
1175.	Lange E. H., Myers J. A., Static and
Motional Impendance of a Magnetostriction Re-
sonator, Proc. Inst. Rad. Eng., 17, 1687 (1929).
1176.	Langevin A., Sur la variation du module
piezoelectrique du quartz en fonction de la tempe-
rature, Journ. phys. et rad. (7), 7, 95 (1936).
1177	.. L a n g e v i n P., Procede et appareil d’emis-
sion et de reception des ondes elastiques sousma-
rines a 1’aide des proprietes piezo-electriques du
quartz, Fr. pat. no. 505703, 1918; no. 576281, 1924;
no. 622035, 1926; Brit. Pat. No. 145691, 1920.
1178.	L a n g e v i n P., Sondage et detection sous-
marine par les ultrasons, Rev. hydrograph. Bur.
Internat. Monaco, 1, 39 (1924); Recherches et
Inventions, 6, 441 (1925); Spec. Publ. Intern.
Hydrograph. Bur. Monaco no. 3, 34 (1924).
1179.	Langevin P., Sondeur ultra-sonore, Re-
cherches et Inventions, 7, 119 (1926).
1180.	L a n g e v i n P., Le phare ultra-sonore de
Calais, Rev. Maritime, 481 (1927).
1181.	Langevin P., Ch ilows ky N. C., Pro-
cede et appareils pour la Production de signaux
sousmarins diriges et pour la localisation a distan-
ce d’obstacles sousmarins, Fr. pat. no. 502913,
1918.
1182.	Langevin P., Chilowsky N. C.,
Tournier M., Emission d’un faisceau d’ondes
ultra-sonores par excitation piezoelectriques d’une
lame de quartz en resonance, Journ. Phys. (4),
4, 537 (1923).
1183.	Langevin P., Florisson Ch. L.,
Procedes et appareils pour le sondage et la loca-
lisation en distance d’obstacles sous-marins, au
moyen d’echos ultra-sonores, Fr. pat. no. 575435,
1923.
1184.	Langevin P., Ishimoto M., Uti-
lisation des phenomenes piezoelectriques pour la
mesure de 1’intensite des sons en valeur absolute,
Journ., Phys. (4), 4, 539 (1923).
1185.	Langner R. M., X-Ray Reflections from
Oscillating Crystals, Phys. Rev. (2), 38, 573(1931).
1186.	Lanier R. S., Sawyer C. R., Sonar for
Submarines, Electronics, 19, 99 (1946).
1187.	Laporte R., Loiseleur J., Sur le degre
de resistance des souches de bacilles tuberculeux
a la desintegration par les ultrasons, Ann. de
1’Inst. Pasteur, 71, 375 (1945).
1188.	Larsen F. J., Ultrasonic Trainer Circuits,
Electronics, 19, 126 (1946).
1189.	Lawlor R., Sound Absorption in Non-reactive
Gas Mixtures, Journ. Acoust. Soc. Amer., 4, 284
(1933);, 5, 172 (1933). .
1190.	Leavens Th., Dog Whistle, Amer. pat. No.
2245484, 1941.
1191.	Л e б e д e в П. H., Предельная величина ко-
ротких акустических волн, ЖРФХО, 43, 108
{1911) (имеется в избранных сочинениях П. Н. Ле-
бедева, М.—Л., 1949, стр. 225).
1192.	Lee Н., The Scophony Television Receiver,
Nature, 142, 59 (1938).
1193.	Lee H. W,, Some Factors Involved in the Opti-
cal Design of a Modern Television Receiver Using
Moving Scanners, Proc. Inst. Rad. Eng., 27,
496 (1939).
1194.	Leonard R. W., The Absorption of Sound
in Carbon Dioxide, Journ. Acoust. Soc. Amer., 12,
241 (1940).
1195.	Leonard R. W., An Improved Apparatus
for the Direct Measurement of the Absorption of
Sound in Gases, Rev. Sci. Instr., 11, 389 (1940).
1196.	Leonard R. W., The Attenuation of Ultra-
sonic Sound Waves in Water, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 224 (1948).
1197.	Levi F., Uber die Frequenzanderung des Lrchtes
bei der Beugung an Ultraschallwellen, Helv.
phys. Acta, 9, 63, 234 (1936).
1198.	Levi F., Diffraction of Light by Ultrasonics at
Oblique Incidence, Nature, 140, 969 (1937).
1199.	Lev.i F., Nagendra Nath N. S.,
Zur Theorie des Durchgangs von Ultraschall-
wellen durch eine feste Platee, Helv. phys. Acta,
11, 408 (1938).
1200.	Levi F., Philipp H. J., Untersuchungen
fiber die Schallgeschwindigkeit in Kautschuk,
Helv. phys. Acta, 21, 233 (1948).
1201.	Левшин В. Л., Ржев кин С. Н.,
К вопросу о механизме свечения жидкостей при
Библиография
605
воздействии ультразвука. ДАН СССР, 16, 407
(1937).
1202.	Liebermann L. N., Apparatus for the
Determination of Dispersion at Supersonic Fre-
quencies, Phys. Rev. (2), 65, 350 (1944).
1203.	Liebermann L. N., Absorption of Sound
in Fresh Water and in the Sea, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 223, 868 (1948).
1204.	Liebermann L. N., Reflection of Sound
from Coastal Sea Bottoms, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 305 (1948).
1205.	Liebermann L. N., Reflection of Underwater
Sound from the Sea Surface, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 20, 498 (1948).
1206.	Liepmann H. W., Uber die Messung der
Schallgeschwindigkeit im fliissigem Sauerstoff,
Helv. phys. Acta, 9, 507 (1936).
1207.	Liepmann H. WDie Schallgeschwindig-
keit in fliissigem Sauerstoff als Funktion der
Siedetemperatur bei Frequenzen von 7,5 und 1,5-106
Hertz, Helv. phys. Acta, 11, 381 (1938).
1208.	Liepmann H. W., Messung der Schallge-
schwindigkeit in fliissigem Argon, Helv. phys.
Acta, 12, 421 (1939).
1209.	Lindberg A., Ultraschallabsorption in
Fliissigkeiten, optisch gemessen, Phys. Zs., 41,
457 (1940); Dissertation, Hamburg, 1941.
1210.	Lindsay R. B., High Frequency Sound Radia-
tion from a Diaphragm, phys. Rev. (2), 32, 515
(1928).
121E Lippmann G., Principe de la conversation
de I’electricite, Ann. de phys. chim., 24, 145
(1881).
1212.	Little E. P., Supersonic Sound in Nature,
Gen. Rad. Exp., 9, 5 (1935).
1213.	Liu, S z u-C h i h, W u H s i en, Effect of
Ultrasonic Radiation on Indicators, Journ. Amer.
Chem. Soc., 54, 791 (1932).
1214.	Liu, S z u-C h i h, W u H s i e n, Mechanism
of Oxydation Promoted by Ultrasonic Radiation,
Journ. Amer. Chem. Soc., 56, 1005 (1934).
1215.	Liu, S z u-C h i h, Yen A. С. H., Further
Studies on Effect of Supersonic Waves on Bacteria,
Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 32, 485 (1934).
1216.	L 1 i b о u t г у L., The Effect of Ultrasound
Waves on Some Chemical Reactions, Journ. Chem.
Phys., 41, 173 (1944).
1217.	Loebenstein A., Zur Bestimmung akusti-
scher Resonanzen nach der Hitzdrahtmethode,
Helv. phys. Acta, 15, 321 (1942).
1218.	Loebenst e in' A., Die Ausmessung der Fein-
struktur akustischer Resonanzen mit dem Hitzd-
rahtschallmesser, Helv. phys. Acta, 16, 91(1943).
1219.	Loewenthal H., Hop wood F. L.,
Serological Properties of Extracts of Haemolytic
Streptococci Prepared by Ultrasonic Vibrations,
Nature, 145, 858 (1940).
1220.	L о i s e 1 e u r J., Sur I’activation de I’oxygene
par les ultrasons, Compt. Rend., 218, 876 (1944).
1221.	Loiseleur J., Sur le mode d’action des
ultrasons sur les microbes, Ann. de 1’Inst. Pas-
teur, 71, 378 (1945).
1222.	Loiseleur M. J., Realisation in vitro de
1’adaption specifique d’un proteide quelconque a un
antigene organique de faible poids moleculaire,
Compt. Rend., 224, 505 (1947).
1223.	Loiseleur M. J., Sur le mecanisme del’adap-
tation in vitro d’un proteide a un antigene,
Compt. Rend., 224, 687 (1947).
1224.	L о m m e 1 E., Uber die Interferenz desgebeugten
Lichtes, Pogg. Ann. Phys. Erg., 8, 82, 225 (1878).
1225.	Lo Monaco G., Azione biologia degli ultra-
suoni, Reforme med., 51, 1608 (1935).-
1226.	Loomis A. L., Hubbard J. C., A Sonic
Interferometer for Measuring Compressional Velo-
cities in Liquids: A Precision Method, Journ.
Opt. Soc. Amer., 17, 295 (1928).
1227.	Loomis A. L., Wood W. R., Method
and Apparatus for Forming Emulsions and the
Like, Amer. Pat. No. 1734975, 1927.
1228.	Lopasic J., Ein Ultraschallinterferometer mit
veranderlicher Frequenz, Mitt, jugosl. Akad.
Wiss. Kiinste, math, naturwiss. Reihe, 263, 55
(1939).
1229.	Lovera G., Recenti ricerche sulle azioni fi-
sico-chimiche ed affini prodotte dagli ultrasuoni,
Cime. N. S., 18, 298 (1941).
1230.	Lucas R., Sur la diffraction de la lumiere par
les ondes elastiques, Compt. Rend., 195, 1066
(1932).
1231.	Lucas R., Sur les phenomenes de mirage opti-
que dus aux ondes elastiques, Compt. Rend., 199,
1107 (1934).
1232.	Lucas R., Sur la propagation des ultrasons
dans les milieux liquides, Compt. Rend., 201, 1172
(1935).
1233.	Lucas R., Sur la diffraction de la lumiere par
les ondes ultrasonores, Compt. Rend., 202, 1165
(1936).
1234.	Lucas R., Sur 1’absorption des ondes elasti-
ques dans les fluides, Compt. Rend., 203, 459
(1936).
1235.	Lucas R., Sur la diffusion des ondes elastiques
dans les fluides, Compt. Rend., 203, 611 (1936).
1236.	Lucas R., Absorption et diffusion des ultra-
sons et structure des liquides, Journ. de phys. et
rad. (7), 8,- 41 (1937).
1237.	Lucas R., Sur les ondes longitudinales de fre-
quences tres elevees dans les fluides visqueuses,
Compt. Rend., 206, 658 (1938).
1238.	Lucas R., Nouvelles proprietes de birefrin-
gence des liquides soumis a des ultra-sons, Compt.
Rend., 206, 827 (1938).
1239.	Lucas R., Proprietes de birefringences des
liquides crees par les ultra-sons, Journ. de phys. et
rad. (7), 10, 151 (1939).
1240.	Lucas R., Sur les effets de birefringence des
liquides dus aux ondes ultra-sonores, Rev. d’Aco-
ustique, 8, 121 (1939).
1241.	Lucas R., В i q u a r d P., Nouvelles pro-
prietes optiques des liquides soumis a des ondes ult-
rasonores, Compt. Rend., 194, 2132 (1932).
1242.	Lucas R., Bi-quard P., Proprietes op-
tiques des milieux solides et liquides soumis aux
vibrations elastiques ultra-sonores, Journ. de phys.
et rad., 3, 464 (1932).
1243.	Lucas R., Biquard P., Les ultrasons
et la diffraction de la lumiere, Rev. d’Acoustique,
3, 198 (1934).
1244.	Lucas R., Biquard P., Proprietes opti-
ques des ondes elastiques ultra-sonores, Journ.
de phys. et rad., 5, 119 (1934).
1245.	Lucas R., Biquard P., The Diffusion and
Absorption of Ultrasonics in Liquids, Trans. Farad.
Soc., 33, 130 (1937).
1246.	Luck D. G., Sound Velocity in Reacting
Mixtures of Real Gases, Phys. Rev. (2), 40, 125,
440 (1932).
606
Библиография
1247.	L u d 1 о f f H., Optische Beugungserscheinun-
gen an schwingenden Kristallen im reflektierten
Licht. Theoretischer Teil, Sitz. Ber. Berl. Akad.
Wiss. Math. KI. XX, 248 (1936).
1248.	L u d 1 о f f H., Ober Ultraschalloberflachenwel-
len, Phys. Zs., 37, 524 (1936).
1249.	L u d 1 о f f H., Uber Ultraschall-Oberflachen-
wellen und ihren optischen Nachweis, Zs. techn.
Phys., 17, 518 (1936); Akust. Zs., 1, 124 (1936).
1250.	L u d 1 о f f H., The Ultrasonic Method for the
Determination of the Elastic Properties of Solids,
Phys. Rev. (2), 55, 593 (1939).
1251.	L u d 1 о f f	H.,	Ultrasonics and Elasticity,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 12, 193 (1940).
1252.	L u d 1 о f f	H.,	Ultrasonics and Elasticity,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 12, 467 (1940).	_
1253.	L u b с к e E., Akustische Lotverfahren; Gerate
und Erfahrungen, Zs. VDI, 71, 1245 (1927).
1254.	L u b с к e E., Akustische Messung von Wasser-
tiefen, Zs. Fernmeldetechn., 14, 119 (1933).
1255.	L й b с к e E., Akustische Tiefenmessung, Arch,
techn. Messen, 5, V, 1124 (1935).
1256.	Lun den B., Die Kompressibilitat einwerti-
ger Elektrolytlosungen, Svensk. kem. Tidskr.,
53, 86 (1941).
1257.	L и n d e n B., Die Kompressibilitat von Elektro-
lytlosungen, Zs. phys. Chem., A192, 345 (1943).
1258*	. Lynn J. G., Putnam T. J., Histology of
Cerebral Lessions Produced by Focused Ultra-
sound, Amer. Journ. Path., 20, 637 (1944).
1259*	. Lynn J. G., Zwemer R. L., Chick
A. J., The Biological Application of Focused Ultra-
sonic Waves, Science, 96, 119 (1942); Journ. Gen.
Physiol., 24, 179 (1942).
1260*	. Lynn J. G., Zwemer R. L., Chick
A. J., Miller A. E., A New Method for the
Generation and Use of Focused Ultrasound in
Experimental Biology, Journ. Gen. Physiol.,
26, 179 (1942).
1261*	. Lynn J. G. et al., Focused Supersonic Waves
in Biological Experiments, Electronic Eng., 17,
122 (1944).
1262*	. M а с с о G. di, Azione patologica della vibra-
zioni ultrasuoni; rivista sintetica, Arch. ital.
di med. sper., 2, 66 (1938).
1263.	Me Keeh an L. W., Magnetostriction, Journ.
Franklin Inst., 202, 737 (1926).
1264.	Me Keeh an L. W., Cioffi P. P., Mag-
netostriction in Iron and Permalloy, Phys. Rev.
(2), 21, 707 (1923); 27, 817 (1926); 28, 158 (1926).
1265.	McKinley D. W. R., 4pplication of
Quartz Crystals to the Modulation of Light, Canad.
Journ. Res., A16, 77 (1938).
1266.	McKinley D. W. R., Measurement of
Small Optical Activities with the Quartz Crystal
Light Modulator, Canad. Journ. Res., 17, 202
(1939).
1267.	M с К i t t r i с к D. S., Cornish R. E.,
Separation of Phases with the Aid of Sonic Waves,
Amer. pat. No. 2265762, 1941.
1268.	McMillan D. R., jr., LagemanR. T.,
A Precision Ultrasonic Interferometer for Liquids
and Some Velocities in Heavy Water, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 19, 956 (1947).
1269.	McNamee B. F., Sound Wave Stroboscope,
Electronics, 9, 24 (1936).
1270.	McSkim in H. J., Theoretical Analysis of
the Mercury Delay Line, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
20, 418 (1948).
1271.	Mach E., S a 1 c h e r P., Optische Untersu-
chung der Luftstrahlen, Wied. Ann. Phys., 41,
144 (1890).
1272.	Maercks O., Das Schallbeugungsspektrum als
Lichtrelais, Phys. Zs., 37, 562 (1936).
1273.	Maercks O., Uber die Lichtsteuerung mittels
Ultraschalls und ihre Anwendung als Fluorometer,
Verh. deutsch. phys. Ges. (3), 18, 62 (1937).
1274.	Maercks O., Ultraschallwellen als optischer
VerschluB, Zs. f. Phys., 109, 598 (1938).
1275.	Maercks O., Neuartige Fluorometer, Zs. f.
Phys., 109, 685 (1938).
1276.	Maercks О., H a n 1 e W., Eine neue MeB-
methode der Tragheit des Kerreffektes, Zs. techn.
Phys., 19, 538 (1938); Phys. Zs., 39, 852 (1938).
1277.	Mahler F., Die Fresnelsche Beugungserschei-
nung an Ultraschallwellen und ihre Auswertung
nach der Methode von Mascart, Ann. d. Phys. (5),
34, 689 (1939).
1278.	Mahoux A., Mahoux G., Perfectionne-
ments aux traitements thermiques des metaux fer-
reux, Fr. pat. no. 700049, 1929; Zusatz 1, 1930.
1279.	Mahoux G., Influence des oscillations a haute
frequence sur les traitements des produits metallur-
giques, Compt. Rend., 191, 1328 (1930).
1280.	Mahoux G., Neue experimentelle Untersuchun-
gen fiber Ultraschallwellen, Mechanique, 21, 281
(1937).
1281.	Maier E., Uber Ultraschallwellen die beim
PanzerplattenbeschuB auftreten, Beitrage zur Bal-
listik und techn. Physik, Leipzig, 1938, S.
168.
1282.	Малов H., Изучение ультраакустических
колебаний при помощи термометра сопротивле-
ний, ЖТФ, 3, 1259 (1933); Zs. Hochfrequenztechn.,
42, 115 (1933).
1283.	Малов Н., Р ж е в к и н Н., Изучение зву-
коизолирующей способности различных материа-
лов при ультразвуковой частоте, ЖТФ, 3, 155
(1933); Zs. Hochfrequenztechn., 40, 134 (Г932).
1284.	Мандельштам Л. И., Леонтович
М. А., Замечания об абсорбции ультраакустиче-
ских волн в жидкостях и некоторых связанных
с нею оптических явлениях, ДАН СССР, нов.
сер., 3, 111 (1936).
1285.	Мандельштам Л. И., Леонтович
М. А., К теории поглощения звука в жидкостях,
ЖЭТФ, 7, 438 (1937).
1286.	Mar iens Р., Vereinfachte mathematische
Behandlung der Theorie der Fortpflanzungs-
geschwindigkeit und der Absorption von Schall-
wellen in Gasen, Meded. Kon. Vlaamsche Acad.
Wetensch. Lettern Schoone Kunsten Belgie, KI.
Wetensch., 1940, S. 3.
1287.	Marinesco N., Action du piezo-quartz
oscillant sur les sols et les suspensions, Compt.
Rend., 194, 1824 (1932).
1288.	Marinesco N., Preparation des colloides
par dispersion ultrasonique, Compt. Rend., 196,
346 (1933).
1289.	Marinesco N., La preparation des colloides
a 1’aide des ultrasons, Bull. Soc. roum. Phys.,
36, 181 (1934).
1290.	Marinesco N., Deflagration des substances
explosives par les ultrasons, Compt. Rend., 201,
1187 (1935).
1291.	M a r i n e s с о N., La loi du noircissement des
plaques photographiques par les ultrasons, Compt.
Rend., 202, 757 (1936).
Библиография
607
1292.	Mar inesco N., Reactions photochimiques
et reactions explosives provoquees par les ultra-
sons, Journ. chim. phys., 33, 99 (1936).
1293.	Mar inesco N., Les proprietes physico-chi-
miques des ones elastiques de haute frequence,
Catalyseurs physiques, ultra-filtration et centri-
fugeuse ultrasonore, Genie civ., 113, 317 (1938).
1294.	Mar inesco N., Effets thermiques et chi-
miques des ultrasons, Chim. et Ind., 55, 263
(1946).
1295.	Marinesco N., Action des ultra-sons sur
les colloides, Chim. et Ind., 55, 87 (1946).
1296.	Marinesco N., Les ultra-sons en metallur-
gie, Chim. et Ind., 55, 180 (1946).
1297.	Marinesco N., Holtz H., Homogeni-
sieren von Milch, Fr. pat. no. 836618, 1938.
1298.	M a r i n e s с о N., Reggiani M., Impres-
sion des plaques photographiques par les ultra-
sons, Compt. Rend., 200, 548 (1935).
1299.	Marinesco N., Trillat J. J., Action
des ultra-sons sur les plaques photographiques,
Compt. Rend., 196, 858 (1933).
1300.	Mark H., Some Applications of Ultrasonics
in High-polymer Research, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 16, 183 (1945).
1301.	Markus J., Detecting the invisible, Sci. Amer.,
174, 104 (1946).
1302.	M a r 1 о w D., Nisewanger C. R.,
Cady W. M., A Method for the Instanta-
neous Measurement of Velocity and Temperature
in High Speed Air Flow,Bull. Amer. Phys. Soc.,
23, No. 3, 33 (1948).
1303.	Marrison W. A., A High Precision Standart
of Frequency, Proc. Inst. Rad. Eng., 17, 1103
(1929); Bell Syst. Techn. Journ., 8, 493 (1929).
1304.	Marr о M., Water Wave Telephony; Transmission
of the Voice by Mechanical Oscillations, Electri-
cian, 111, 609 (1933).
1305.	M a r t i n e c Th., Der EinfluB des Ultraschalls
auf Korner und verschieden alte Hirsepflanzen
(Paniccum), Planta, 33, 546 (1943).
1306.	Masima, Masaiti, On the Cushioning
Action of Liquids, Scient. Pap. Inst. Phys. Chem.
Res. Tokyo, 34, 1123 (1938).
1307.	Masing G., RitzauG., Zur Frage des
Automatenaluminiums, Zs. Metallkunde, 28, 293
(1936).
1308.	Masiyama Y., On the Magnetostriction of
Iron-Nickel Alloys, Sci. Rep. Tohoku Imp. Univ.
(1), 20, 574 (1931).
1309.	Mason W. P., ADP and KDP Crystals, Bell
Lab. Record, 24, 257 (1946).
1310.	Mason W. P., The Elastic, Piezoelectric and
Dielectric Constants of Potassium Dihydrogen
Phosphate and Ammonium Dihydrogen Phosphate,
Phys. Rev. (2), 69, 173 (1946).
1311.	Mason W. P., Properties of Monoclinic Cry-
stals, Phys. Rev. (2), 70 (1946).
1312.	Mason W. P., New Low-coefficient Synthe-
tic Piezoelectric Crystals for Use in Filters and
Oscillators, Proc. Inst. Rad., Eng., 35, 1005 (1947).
1313.	Mason W. P., Liquid Medium for Ultrasonic
Compressional Wave Transmission, Amer. pat.
No. 2407315, 1946.
1314.	Mas о nW. P., Baker W. О., M c S к i-
min H. J., Heiss J. H., Mechanical Pro-
perties of Long-Chain Molecule Liquids at Ultra-
sonic Frequencies, Phys. Rev. (2), 73, 1074 (1948);
74, 1873 (1949).
1315.	Mason P. W., McSkimin H. J., Atte-
nuation and Scattering of High Frequency Sound
Waves in Metals and Glasses, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 19, 466 (1947).
1316.	Mason W. P., McSkimin H. J., Ener-
gy Losses of Sound Waves in Metals Due to Scat-
tering and Diffusion, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
20, 586 (1948).
1317.	Mason W. P., McSkimin H. J., Sho-
ckley H., Ultrasonic Observation of Twinning
in Tin, Phys. Rev. (2), 73, 1213 (1948).
1318.	M a s s a F., A Working Standart for Sound Pres-
sure Measurements, Journ. Acoust. Soc. Amer., 17,
29 (1945).
1319.	M a s s a F., A New Sound Measurement System,
Communications, 26, 16 (1946).
1320.	Massa F., Sound Pressure Measurement Equip-
ment for the Range 50 Cycles to 250 kc, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 20, 451, 591 (1948).
1321.	Masson D. O., Solute Molecular Volumes in
Relation to Solvation and Ionisation, Phil. Mag.
(7), 8, 218 (1929).
1322.	M a s t a g 1 i P., M a h о u x A. P., Action
des ultrasons sur les propietes des corps simples et
des corps composes, Compt. Rend., 224, 276 (1947).
1323.	M a s t u g 1 i P. M., Mahoux A. P.,
В r i c a r d A., Action des ultra-sons sur quel-
ques carbures aromatiques, Compt. Rend., 226,
667 (1948).
1324.	Mathie u-S igaud A., Levavasseur
G., Action des ultra-sons sur les suspensions aqueu-
ses des sulfate de baryum, Compt. Rend., 227, 196
(1948).
1325.	Matsumoto H., On the Magnetic, Electric
and Thermal Properties of Nickel-Cobalt Alloys,
Sci. Rep. Tohoku Imp. Univ., 16, 321 (1927).
1326.	Matsumoto H., Nara S., On the Coef-
ficient of Thermal Expansion in Nickel-Cobalt
and Iron-Cobalt Alloys and the Magnetostriction of
Iron-Nickel Alloys, Sci. Rep. Tohoku Imp. Univ.,
16, 333 (1927).
1327.	M a t о s s i F., Uber die Dispersion des Ultra-
schalls in Fliissigkeiten, Phys. Zs., 40, 294 (1939).
1328.	Matsudaira M., Sato A., Effect of
Supersonic Ray on Enzymes; Preliminary Report,
Tohoku Journ. Exp. Med., 22, 412 (1934).
1329.	Matsuo S., Investigation of a Direct-Reading
Depth-Meter for «Pilotage» Using a New Ultra-
sonic Sounding Principle, Hydrograph Rev., 15,
33 (1938).
1330.	Matsuo S., Direct-Reading Depth-Meter for
Piloting Ships in Rivers, Electrotechn. Journ.
(Tokyo), 2, 235 (1938).
1331.	Mattiat O., Uber Schwingkristalle aus Seig-
nettesalz, Zs. Hochfrequenztechn., 50, 115 (1937);
Journ. AEG-Forschung, 5, 98 (1937).
1332.	Matusche H., Theoretische und experimen-
telle Untersuchungen fiber die Entstehung von
Satelliten bei Messungen in einem Ultraschall-
interferometer, Dissertation, Techn. Hochschu-
le, Breslau, 1943.
1333.	May J., The Propagation of Supersonics .’n Ca-
pillary Tubes, Proc. Phys. Soc., 50, 553 (1938).
1334*	. Mazzola P., Azioni biologische degle ultra-
suoni effetti sul portere di divisione del Colpi-
dium colpoda, Scritli ital. Radiobiol., 9, 15
(1942).
1335.	Meier H. E., Uber Demonstrationen mit sehn
kurzen Schallwellen und Riickwirkung eines
608
Библиография
Schallfeldes auf seine Quelle, Phys. Zs., 35, 524
(1934).
1336.	Mejssner A., Uber piezoelektrische Kristalle
bei Hochfrequenz, Zs. techn. Phys., 7, 585
(1926).
1337.	Meissner A., Uber piezoelektrische Kristalle
bei Hichfrequenz, II, Zs. techn. Phys., 8, 74
(1927).
1338.	Mte i s s n e r A., Untersuchungen am Quarz, Phys.
Zs., 28, 621 (1927).
1339.	M e.i s s n e r A., Strukturbestimmungen durch
akustische Eigenschwingungen, Zs. f. Phys., 65,
145 (1930).
1340.	Meixner J., Absorption und Dispersion des
Schalles in Gasen mit chemisch reagierenden und
anregbaren Komponenten, Ann. d. Phys. (5),
43, 470 (1943).
1341.	M e 1 d e F., Uber Stimmplatten als Ersatz
fiir Stimmgabeln besonders bei sehr hohen Tonen,
Wied. Ann. Phys., 66, 767 (1898).
1342.	M e n d e H. G., Ultraschallquarztrager fiir
Beschallung mikroskopischer Objekte, Mikrokos-
mos, 35, 195 (1942).
1343.	M e n d e H. G., Die biologischen Wirkungen
des Ultraschalles, Mikrokosmos, 35, 110 (1942).
1344.	M e n d e H. G., Bau eines einfachen Ultra-
schallsenders, Funk, 19, 33 (1942).
1345.	Men de H. G., Uber einige spezielle Wirkun-
gen von Ultraschallwellen auf biologische Objekte,
Mikrokosmos, 37, 39 (1944).
1346,	Mendousse J., Acoustic Radiation Pres-
sure, Comp. Rend., 208, 1977 (1939).
1347.	Mercier R., Banderet N., Absorption
des ultrasons par les solides, Helv. phys. Acta,
21, 220 (1948).
1348.	Metallgemeinschaft A. G., Reinigen von Fliis-
sigkeiten, Fr. pat. no. 821419, 1937.
1349.	Metter I. M., Bestimmung der Wahrschein-
lichkeit der Ubertragung von Schwingungsenergie
beim ZusammenstoB des CO2-Molekiils mit den
Molekiilen der Beimengungen, Sow. Phys., 12,
233 (1937); Acta phys.-chim. USSR, 9,r 845
(1938).
1350.	Metter I. M., On the Probability of the Tran-
sfer of Vibrational Energy by the Collision of CO2
Molecules with Admixtures by the Ultrasonic
Dispersion Method, ЖЭТФ, 8, 734 (1938).
1351.	Meyer E., Bock E., Hotschall- und Ultra-
schalluntersuchungen von Betonbalken mit Ris-
sen, Akust. Zs., 4, 231 (1939).
1352.	Meyer E., Buchmann G., Uber einfa-
che Werkstoffpriifungen mit magnetostriktiven
Ultraschallgeraten, Akust. Zs., 3, 132 (1938).
1353.	Meyer E., TammK., Eigenschwingung und
Dampfung von Gasblasen in Fliissigkeiten, Akust.
Zs., 4, 145 (1939).
1354.	Meyer О., E i 1 e n d e г W., Die Hartung
legierter Stahle durch Stickstoff, Zs. VDI, 76,
317 (1932).
1355.	Meyer W., Strom, Durchschalg und Ultra-
schall in dielektrischen Fliissigkeiten, Zs. f.Phys.,
102, 279 (1936).
1356.	Михайлов. И. Г., Скорость и поглощение
ультраакустических волн в некоторых жидких
бинарных смесях, ДАН СССР, 26, 147 (1940).
1357.	Михайлов И. Г., Диффракция света от по-
перечных упругих волн высокой частоты в куби-
ческих кристаллах, ДАН СССР, 26, 768 (1940).
1358.	Михайлов И. Г., см. [1357].
1359.	Михайлов И. Г., Скорость ультраакусти-
ческих волн в смеси муравьиная кислота—вода,
ДАН СССР, 31, 551 (1941).
1360.	Михайлов И. Г., Скорость ультраакусти-
ческих волн в водных смесях некоторых органи-
ческих жидкостей, ДАН СССР, 31, 324 (1941).
1361.	Михайлов И. Г., Гуревич С. Б.,
Поглощение ультраакустических волн в смесях
метиловый алкоголь—вода и этиловый алко-
голь—вода, ДАН СССР, 52, 679 (1946). ‘
1362.	М i 1 1 о t G., Noisette G., Essai de disper-
sion des roches argileuses .par les ultra-sons, Compt.
Rend., 227, 974 (1948).
1362a. Minnaert M., On Musical Air-Bubbles and
The Sounds of Running Water, Phil. Mag. (7),
16, 235 (1933).
1363*. Mi noguchi G., Uber die Wirkung der
Ultraschallwellen beim Kaninchen, Acta Scho-
lae med. Kyoto, 23, 250 (1940).
1364.	Moller H. G., Schoch A., Versu-
che iiber die Entstehung der DruckstoBe bei der
Kavitation, Akust. Zs., 6, 165 (1941).
1365.	Mohr E., Klanganalyse mit einem Ultraschall-
plattenspektroskop, Akust. Zs., 6, 209 (1941).
1366*. Mohren M., Uber den EinfluB des Ultra-
schalles auf Ascorbinsaure, Dissertation, Koln,
1938.
1367.	M о k h t a r M., Richardson E. G., Supersonic
Dispersion in Gases, II. Air Containing Water
Vapour, Proc. Roy. Soc., A184, 117 (1945).
1368.	Morris W. E., Method and Apparatus for
Ultrasonic Testing, Amer. pat. No. 2378237, 1945.
1369.	Morse M., Sound Embossing at the High Fre-
quencies, Journ.. Acoust. Soc. Amer., 19, 169
(1947).
1370.	Morse R. W., Dispersion of Compressional
Waves in Isotropic Rods of Rectangular Gross
Section, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20,
585 (1948).
1371.	Mortimer G. H., Worthington E. B.,
A New , Application of Echo—Sounding, Nature,
145, 212 (1940).
1372.	Mousson J. M., Untersuchungen fiber Hohl-
sog (Kavitation), Zs. VDI, 82, 397 (1938).
1373.	M u c h k a J., Verfahren zur Entliiftung bzw.
. Entgasung von Fliissigkeiten fiir gewerbliche
Zwecke aller Art, DRP Nr. 341116, ,1919.
1374*	. M u d d St., Czarnetzky E. J., P e-
t i t H., Laeckmann D., Antigenic Com-
position and Immunological Behavior of He-
molytic Streptococci, Journ., Bacteriol., 31, 571
(1936).
1375.	Mii h 1 ha user O., Verfahren zur Zustands-
bestimrrtung von Werkstoffen, besonders zur Ermit-
tlung von Fehlern darin, DRP r. 569598,
1931.
1376.	Mii 1 1 e r H., Geschwindigkeitsmessungen in
stehenden Luftwellen Phys. Zs., 31, 350 (1930).
1377.	M ii 1 1 e r H., К г a e f t T., Uber die Verwen-
dung von Hitzdrahten zuMessungen im Ultraschall-
gebiet, Zs. f. Phys., 75, 313 (1932).
1378.	M ii 1 1 e r H., Waetzmann E., Absolute
Geschwindigkeitsmessungen mit Hutzdrahten in
stehenden Schallwellen, Zs. f. Phys., 62, 167 (1930).
1379.	Mii 1 1 e r H., Werkstoffpriifung mittels Ultra-
schall, Elektr. Bahnen, 14, 205 (1938).
1380.	Mueller H., The Intensity and Polarization
of the Light Diffracted by Supersonic Waves in
Solids, Phys. Rev. (2), 52, 223 (1937).
Библиография
609
1381.	Mueller Н.» Determination of Elasto-Optical
Constants with Supersonic Waves, Zs. Kristallo-
graphie, A99, 122 (1938).
1382.	Mueller H., On the Theorie of Scattering of
Light, Proc. Roy. Soc., A166, 425 (1938).
1383.	Miilwert H., Uber die kurzen akustischen
Wellen, Arch. Ohrenheilkunde, 124, 37 (1930).
1384.	Miilwert H., Zur Einwirkung sehr kurzer
akustischer Wellen auf das innere Ohr, Zs. Hals-
usw. Heilkunde, 27, 452 (1930).
1385.	M ii 1 w e r t H., Eine neue Methode zur Erzeu-
gung sehr kurzer akustischer Wellen, Arch. Ohr.
Nasen- usw. Heilkunde, 125, 266 (1930).
1386.	M ii 1 w e r t H., Schultes Th., Schul-
tes H., Verfahren zur Behandlung vbn Stoffen oder
Tieren mit Ultraschallwellen, DRP Nr.703884,1933.
1387.	Miilwert H., VoB O., Eine neue physika-
lische Behandlungsmethode chronischer Schwer-
horigkeit und deren Ergebnisse, Zs. Hals- usw.
Heilkunde, 119, 81 (1928); Acta orto-laryng
(Stockholm), 12, 63 (1928).
1388.	MueserR. E., Cones as Underwater Transducer
Reflectors, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 952 (1947).
1389.	Muller J. F., Willard G. W., Effects
of High Intensity Ultrasonic Radiation, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 20, 589 (1948).
1390.	M u г а о u r H., Jets gazeuse a vitesse superso-
nique et luminosites de detonation, Chim. et Ind.,
42, 604 (1939).
1391.	Muzzey D. S., Some Measurements of the
Longitudinal Elastic Frequencies of Cylinders
Using a Magnetostriction Oscillator, Phys. Rev.,
36, 935 (1930).
1392*. Myers R. J., Blumberg H., Emul-
sification of Fat for Intravenous Administra-
tion, Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 35, 79 (1936).
1393*. Nakahara W., Kobayashi R., Bio-
logical Effect of Short Exposure to Supersonic
Waves: Local Effect on Skin, Journ. exp. Med.,
Japan, 12, 137 (1934).
1394*. N a m i к a w a K-, Einflfisse der Ultraschall-
wellen auf die Entwicklung des Huhnersarkoms,
Journ. exp. Med., Japan, 12, 162 (1938).
1395.	Narasimhaiya R. L., Doraiswami
C. S., A New Technique for the Determination
Ultrasonic Velocities in Liquids, Indian Journ.
Phys., 14, 187 (1940).
1396*	. N ar use T., M о г о F., Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf die Flimmerungen,
Osaka Jgk. Zs., 36, 125 (1937).
1397*	. N ar use T., Ogata S., J о s h i d a K.,
Uber den EinfluB der Ultraschallwellen auf die
kernhaltigen Erythrocyten der Versuchstiere,
Osaka Jgk. Zs., 36, 337 (1937).
1398.	Natanson G. L., The Magnitude of the Elect-
ric Field in the Hollow Spaces Produced in Cavi-
tation of Liquids by Supersonic Waves, ДАН
СССР, 59, 83 (1948).,
1399.	Nath N. S., Nagend r a, The Diffraction
of Light by High Frequency Sound Waves, Gene-
ralised Theory, The Asymmetry of the Diffraction
Phenomena at Oblique Incidence, Proc. Indian
Acad. Sci., A4, 222 (1936).
1400.	Nath N. S., N a g e n d r a, The Visibility of
Ultrasonic Waves and Its Periodic Variations,
Proc. Indian Acad. Sci., A4, 262 (1936).
1401.	Nath N. S., Na gen dr a, The Diffraction
of Light by Supersonic Waves in Solids, Proc.
Cambr. Phil. Soc., 34, 213 (1938).
39 Л. Бергман
1402.	Nath N. S., N a g e n d r a, The Diffraction
of Light by Supersonic Waves, Proc. Indian Acad.
Sci., A8, 499 (1938).
1403.	Nath N. S.,N agen dr a, Theorien der Licht-
beugung an Ultraschallwellen, Akust. Zs., 4, 263,
289 (1939).
1404.	Nath N. S., Nagendra, Mueller H., Dif-
fraction of Light by Supersonic Waves in Solids,
Nature, 141, 37 (1938).
1405.	Неклепаев H., Исследование поглощения
коротких акустических волн в воздухе, ЖРФХО
43, 101 (1911); Ann. d. Phys., 35, 175 (1911).
1406.	Neumann A., The Influence of the Angle of
Incidence of Light on the Diffraction of Light by
Supersonic Waves, Proc. Phys. Soc., 51, 794 (1939).
1407.	Neumann E. A., A Time Micrometer of High
Accuracy, Proc. Phys. Soc., 59, 585 (1947).
1408.	Neuweiler N. G., Der Ultraschall und seine
Verwendung fiir die Werkstoffprfifung, Schweitzer
techn. Zs., 1942, S. 155; Techn. Ind. schweiz.
Chemiker Ztg., 24, 319 (1941).
1409.	Neuweiler N. G., Le phenomene piezoelect-
rique et les effects biologiques des ultrasons,
Praxis, 32, 486 (1943).
1410.	N i c h о 1 s о n H., Rotherham L., Inspec-
ting Metals with Supersonics, Steel, 120, 72 (1947).
1411.	Никитин Л. В., Звукоэлектрохимические
явления, ДАН СССР, 4, 309 (1934); 11, 67 (1936).
1412.	Никитин Л. В., К вопросу о характери-
стике звукоактивных состояний некоторых ме-
таллических электродов, ЖОХ, 6, 1393 (1936).
1413.	Н и к и т и н Л. В., Влияние концентрации элек-
тролита на звукоактивность платиновых электро-
дов, ЖОХ, 6, 1401 (1936).
1414.	Никитин Л. В., Звукоэлектрохимические
явления, III. Причины улавливания звука поля-
ризованными электродами, ЖОХ, 10, 97 (1940).
1415.	Никитин Л. В., Звукоэлектрохимические
явления, IV. Характеристики улавливания звука
полупроницаемыми мембранами, ЖОХ, 10, 102
(1940)
1416.	Nolle A. W., Acoustic Determination of the
Physical Constants of Rubber-Like Materials,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 194 (1947).
1417.	Nolle A. W., The Use of Resonant Rods to
Determine High Frequency Dynamic Modulus of
Rubber, Journ. Acoust. S c. Amer., 19, 733
(1947).
1418.	Nolle A. W., Measurement of Ultrasonic Bulk-
Wave Propagation in High Polymers, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 20, 587 (1948).
1419.	Nolle A. W., Mo wry S. C., Measurement
of Ultrasonic Bulk-Wave Propagation in High
Polymers, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 432
(1948).
1420.	No mot о О., Uber eine neue Sichtbarmachungs-
methode stehender Ultraschallwellen in Fliissig-
keiten, Proc. Phys. Math. Soc. Japan (3),18, 402
(1936;.
1421.	Nomoto O., Versuche fiber die Beugung des
Lichtes an Ultraschallwellen, I. Versuche fiber
die Lichtbeugung an Ultraschallwellen bei schma-
lem Lichtbfindel, Proc. Phys. Math. Soc. Japan
(3), 19, 255 (1937).
1422.	Nomoto О., Versuche fiber die Beugung des
Lichtes an Ultraschallwellen, II: Versuche fiber
die Lichtbeugung an Ultraschallwellen bei schie-
fer Inzidenz des Lichtes, Proc. Phys. Math. Soc.
Japan (3), 19, 264 (1937).
610
Библиография
1423.	N о m о t о О., Uber eine neue Sichtbarmachungs-
methode stehender Ultraschallwellen in Fliissig-
keiten, II, Proc. Phys. Math. Soc. Japan (3), 19,
337 (1937).
1424.	Nomoto О., Bemerkung zu meiner Arbeit:
Uber eine neue Sichtbarmachungsmethode stehen-
der Schallwellen in Fliissigkeiten,!!, Proc.Phys.
Math. Soc. Japan (3), 21, 495 (1939).
1425.	N о m о t о О., Uber den Mechanismus der Ent-
stehung des Phasenunterschieds zwischen Druck-
und Dichtewellen bei der molekularenSchallabsorp-
tion in Gasen und fiber eine einfache Ableitung der
Absorptions- und Dispersionsformel, Proc. Phys.
Math. Soc. Japan (3), 22, 77 (1940).
1426.	N о m о t о О., Intensitatsverteilung des Lichtes
in den an fortschreitenden Ultraschallwellen in
Fliissigkeiten erzeugten Beugungsspektren, Proc.
Phys. Math. Soc. Japan (3), 22, 314 (1940).
1427.	N о m о t о О., Studied iiber die Beugung von
Licht an Ultraschallwellen, 1. Versuche iiber das
nach der Raman-Nathschen Theorie zu erwartende
periodische Verschwinden der Beugungsspektren
mit dem Einfallswinkel, Proc. Phys. Math. Soc.
Japan, 24, 380 (1942).
1428.	N о m о t о O., Studien iiber die Beugung von
Licht an Ultraschallwellen, 2. Beugung von Licht
an Ultraschallwellen bei schiefem Einfall des
Lichtes auf die Schallwellenfront, Braggsche Ref-
lexion, Proc. Phys. Math. Soc. Japan, 24, 613,
(1942).
1429.	N о m о t о О., Uber die Eigenschwingungen und
die Elastizitat des Quarzes, Untersuchung nach
der Methode der Beugung von Licht an schwingen-
den Festkorpern, Proc. Phys. Math. Soc. Japan,
25, 240 (1943).
1429a. N о m о t о О., Diffraction of Light by Ultra-
sonic Waves (ASurvey), Kwagaku (Science, Japan),
13, 150, 195, 239 (1943).
14296. N о m о t о O., Die Wirkung ultraakustischer
Schwingungen auf die Metallschmelzen, 2. Korn-
verfeinerung von Wismut, Nippon Kinzoku Gak-
kai-Si (Journ. Japan Inst, of Metals), 8, 54
(1944).
1430.	N о m о t о О., On the Fine Structure of the Visi-
bility Curves of the Stationary Ultrasonic Waves,
Journ. Phys. Soc. Japan, 2, 1 (1947).
1430a. N о m о t о O., Considerations on Determination
of Thickness of the Quartz Layers for Composite
Piezoelectric Oscillators as Ultrasonic Transmit-
ters, Kwagaku (Science, Japan), 17, 271 (1947).
14306. N о m о t о О., On the Equation of the Plane
Wave of Sound, Kwagaku (Science, Japan), 17,
365 (1947).
1431.	N о m о t о О., On the Phenomenon of the Perio-
dical Exchange Between the Phase-Lattice and the
Amplitude-Lattice in the Fresnel’s Diffraction
Phenomenon by Gratings, Theoretical Considera-
tions and an Experiment by Ultrasonic Wave,
Journ. Phys. Soc. Japan, 2, 41 (1947); Kwagaku
(Science, Japan), 13, 440 (1943).
1431a. Nomoto O.,Okui S., The Relation Between
the Intensity and the Action of Ultrasonic Waves,
Journ. Phys. Soc. Japan, 3, 47 (1948).
14316. Nomoto O., On Equations of the Molecular
Absorption and the Dispersion of Sound, Kwagaku
(Science, Japan), 18, 473 (1948).
1431b. Nomoto O., On Schaefer-Bergmann’s Dif-
fraction Diagrams of Vibrating Quartz Crystals
Produced When they are Observed in Directions
not Parallel to Any of the Crystallographic Axes,
Journ. Phys. Soc. Japan, 3, 30 (1948).
1432.	Northwood T. D., Sonic Determination of
the Elastic Properties of Ice, Canad. Journ. Res.,
25, 88 (1947).
1433.	Norton G. A., Velocity of High Frequency
Sound in Tubes, Phys. Rev., 44, 951 (1933).
1434.	Norton G. A., Velocity of High Frequency
Sound in Small Tubes, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
7, 16 (1935).
1435.	Noury J., The Speed of Ultrasonic Waves in
Fluids in the Neighborhood of the Critical Point,
Compt. Rend., 223, 377 (1946).
1436*. Nowak B., Ultraschall, ein Heilmittel des
Gehors, Das Elektron, 1, 358 (1947).
1437.	Noyes A., Jr., Pierce G. W., Apparatus
for Acoustic Research in the Supersonic Frequency
Range, Journ. Acoust. Soc. Amer., 9, 205 (1938).
1438.	H оз др ев В., Изучение адиабатической сжи-
маемости органических жидкостей вплоть до
температур и давлений, близких к критическим,
ДАН СССР, 53, 123 (1946).
1439.	Nuckolls R. G., Т г е n t Н. М., The De-
tection of Internal Leaks in Aircraft Hydraulic
Systems, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 364 (1947).
1440.	N u k i у a m a H., К i k u t i Y., On a Feature of
the Supersonic Vibrator of Magnetostriction Type
in Water, Journ. Inst. Electr. Eng. Japan, 55,
566 (1938).
1441.	N u m a c h i F., Uber die Kavitationsentstehung
mit besonderem Bezug auf den Luftgehalt des
Wassers, Ing. Arch., 7, 369 (1936).
1442.	Numachi F., Kurokawa T., Uber die
Kavitationsentstehung im Salzwasser mit beson-
derem Bezug auf den Luftgehalt, Trans. Soc. mech.
Eng. Japan, 4, 334 (1938).
1442a. N u о v о M., Sulla possibility di usare «lamine
sottili» come adattori di impedanza nella trasmis-
sione di vibrazioni elastiche fra due mezzi diversi,
Ric. Sci., 16, 88 (1946).
1443.	Nurmi U., Die Bestimmung der Elastizitats-
konstanten einiger Alkalihalogenkristalle mit-
tels Ultraschallwellen, Soc. sci. fenn. Comm.
Phys. Math., 11, 1 (1941).
1444.	N у b о r g W. L., R udnick I., Acoustic
Absorption in Sand and Soil, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 597 (1948).
1445.	N у b о r g W. L., Schilling H. K., High
Frequency Whistles; Edge Tones and Resonance,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 224 (1948).
1446.	N у b о r g W. L., S c h i 1 1 i n g H. K., Thor-
pe H. A., High Frequency Whistles, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 19, 287 (1947).
1447.	Oberst H., Schallabsorption in Gasen im Kundt-
schen Rohr insbesondere bei Unterdruck, Der
molekulare Anteil der Absorption im Rohr,
Akust. Zs., 2, 76 (1937); Zs. f. techn. Phys., 17,
580 (1936).
1448.	Ockelmann H., Schallabsorptionsmessungen
in Wasser, Dissertation, Hamburg, 1943.
1449.	Oggioni G., Nutzanwendungen des Ultra-
schalls, Veroff. Nr. 144 d. Instituts EL e delle
Comm, della Marina, Livorno, 1938.
1450.	Oka S., Fortpflanzung der ultrakurzen Schall-
wellen durch einen Elektrolyten, Proc. Phys.
Math. Soc. Japan (3), 15, 247, 413 (1933).
1451.	Oka S., Zur Theorie der Doppelbrechung bei
nichtkugelformigen Kolloiden im Ultraschallfeld,
Kolloid. Zs., 87, 37 (1939).
Библиография
611
1452.	Ока S., Zur Theorie der akustischen Doppelbre-
chung von kolloidalen Losungen, Zs. f. Phys.,
116, 632 (1940).
1453.	Okol ics any i F., The Wave-Slote, an Opti-
cal Television System, Wireless Eng.; 14, 527
(1937).
1454.	О koi ics any i F., A New Optical Method of
Television Reception, Television, 11, No. 2 (1938).
1455.	Okolicsanyi F. (Scophony Limited) Improve-
ments in or Relating to Scanning Systems for
Television and the Like, Brit. pat. No. 477604,
No. 474970.
1456.	О к u у a m a H., Behavior of Liquids in a
Field of Supersonic Waves in Relation to Their
Viscosities, Bull. Chem. Soc. Japan, 18, 397
(1943).
1457.	Ozdogan I., Measurements of Vibrations of
a Quartz Prism Using Pierce’s Acoustic Interfe-
rometer, Rev. Fac. Sci. Univ. Istambul, A12,
53 (1947).
1458.	О 1 d г о у d E., Supersonic Treatment of Fluid
Masses, Amer. pat. No. 2407462, 1946.
1459.	Olson A. R., Garden N. B., Der EinfluB
von Ultraschallwellen auf Bromthymolblau,
Journ. Amer. Chem. Soc., 54, 3617 (1932).
1460.	Olsen L. O., Training Men in Acoustics and
Supersonics for War, Amer. Journ. Phys., 10, 262
(1942).
1461.	О n o, Sozaburo, On the Disintegration of
the Starch Paste Caused by the Irradiation of
Ultrasonic Waves, Rev. Phys. Chem. Japan, 14,
25 (1940).
1462.	Osborn J. A., Magnetostriction Generators,
Electr. Eng., 67, 571 (1948).
1463.	О s i da J., On the Mechanical Behaviour of Li-
quids Under Highfrequency Oscillations, Proc.
Phys. Math. Soc. Japan (3), 23, 18 (1941).
1464.	Osswald F. M., Raumakustik in geometrischer
Betrachtung (Anwendung der Ultraschallwel-
lenphotographie), Zs. techn. Phvs., 17, 561
(1936); Akust. Zs., 1, 167 (1936).
1465.	Os t er b erg H., An Interferometer Method
of Observing the Vibrations of an Oscillating
Quartz Plate, Proc. Nat. Acad. Sci., Washington,
15, 892 (1929).
1466.	Osterberg H., An Interferometer Method of
Studying the Vibrations of an Oscillating Quartz
Plate, Journ. Opt. Soc. Amer., 22, 19 (1932).
1467.	Osterberg H., A Multiple Interferometer for
Analyzing the Vibrations of a Quartz Plate,
Phys. Rev. (2), 43, 819 (1933).
1468.	Osterberg H., A Triple Interferometer for
Distinguishing Flexural and Longitudinal Vib-
rations in Quartz, Journ. Opt. Soc. Amer., 23,
30 (1933).
1469.	Osterberg H., A Refracting Interferometer
for Examining Modes of Vibration in Quartz
Plates, Rev. Sci. Instr., 5, 183 (1934).
1470.	Osterberg H., A New Form of Crystalline
Quartz at —183,5° C, Phys. Rev. (2), 49, 552
(1936).
1471.	Osterberg H., Cookson J. W., Longi-
tudinal, Shear and Transverse Modes of Vibra-
tion in Quartz and Tourmaline, Physics, 6, 246
(1935).
1472.	Osterberg H., Cookson J. W., A Theory
of Two-Dimensional Longitudinal and Flexural
Vibrations in Rectangular Isotropic Plates, Phy-
sics, 6, 234 (1935).
1473.	Osterhammel K., Optische Untersuchung
des Schallfeldes kolbenformig schwingender
Quartze, Akust. Zs., 6, 73 (1941).
1474.	Островский E. IL, Получение мощных
звуковых колебаний при помощи магнито-
стрикции, ДАН СССР, 14, 491 (1937).
1475.	Ostwald W., Verfahren zur Beseitigung und
Kondensation von Nebeln in der chemischen Te-
chnik, DRP Nr. 195080, 1906.
1476.	Отпущенников H. Ф., The Determina-
tion of the Absorption of Ultrasonic Vibrations
in Solid and Liquid Media, Sow. Phys., 12, 736
(1937).
1477.	Отпущенников H. Ф., Ультраакустиче-
ский метод исследования металлов, Заводская
лаборатория, 6, 999 (1937).
1478.	Otterbein G., Das Ultraschall-Lichtrelais-
beim Fernsehen, Electrotechn. Zs., 60, 161 (1939).
1479.	О v e r b e c k C. J., KendallH.C., The Tem-
peratures Effect on Ultrasonic Velocities in Carbon;
Dioxide, Phys. Rev., 59, 934 (1941).
1480.	О v e r b e c k C. J., К e n d a 1 1 H. C., The Tem-
perature and Frequency Effects an Ultrasonic-
Velocities in carbon dioxide, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 13, 26 (1941).
1481.	OverbeckC. J., Wi ler E., Effect of Tem-
perature on Supersonic Velocity in CO2, Phys.
Rev. 55, 1127 (1939).
1482*. О w a d a K-, EinfluB der ultraakustischen Schall-
wellen auf die Atmung der Gewebs- und Blutzel-
len, Tohoku Journ. exp. Med., 30, 186 (1936).
1483.	О у a m a H., Generation and Application of
Intense Supersonic acoustic Waves, Rep. Radio
Res. Japan, 4, 41 (1934).
1484.	О у a m a H., On the Form of Supersonic Oil
Mount, Journ. Inst. Electr. Eng. Japan, 55,
560 (1935).
1485.	О у a m a H., The Velocity of Sound in Distilled
Water at Inaudible Frequencies, Journ. Inst.
Electr. Eng. Japan, 55, 566 (1935).
1486.	О у a m a H., Sound Absorption in Liquids at
Supersonic Frequencies, Journ. Inst. Electr.
Eng. Japan, 55, 985 (1935).
1487.	О у a m a J., On The Propagation of a Superso-
nic-Solitary Wave, Journ. Inst. Electr. Eng.
Japan, 56, 743 (1936).
1488.	Ozaki M., Suenaga T., К о j i m a K.,
Uber die Oxydationsprodukte des Kampfers, welche
durch Einwirkung von Ultraschallwellen darge
stellt wurden, Japan Journ. Med. Sci., IV, Phar-
macol., 9, 194 (1936).
1489.	P a e m e 1 O. van, M a r i e n s P., Berechnungen
fiber die Relaxationszeit bei den akustischen1
Relaxationserscheinungen, Med. Ron.J Vlaamsche-
Acad. Watensch., 4, No. 11 (1942).
1490*. Patzold d., Die Hochfrequenz in der Medi-
zin, Fortschr. d. Hochfrequenztechn., 2, 821 (1943).
1491.	P a t z о 1 d J., Einiges zur Physik des Ultraschalls
im Hinblick auf seine medizinische Anwendung,
Strahlentherapie, 76, 653 (1947).
1492*. Patzold J., Born H., Behandlung bio-
logischer Gewebe mit gebiindeltem Ultraschall,
Strahlentherapie, 76, 486 (1947).
1493*. Patzold J., Osswald K., Born H.,
Ein neuer Ultraschallgenerator fiir die biologisch;
medizinische Forschung, Radiologica, 4, 190>
(1939).
1494.	Pa i с M., Deutsch V., В о r c i 1 a L.,
Action des ultra-sons sur les microbes, les pro-
39*
612
Библиография
'tozoaires et les infusoires, Compt. Rend., Soc.
Biol., 119, 1063 (1935).
1495.	P a i с M., H a b e г P., V о e t J., Fliasz A.,
Action biologique des ultrasons, Compt. Rend.
Soc. Biol., 119, 1061 (1935).
1496.	Palaiologos K., Uber kurze Schallwellen,
Zs. f. Phys., 12, 375 (1923).
1497.	P a n c h о 1 у M., В h a t n a g a r A. S., P a r-
thasarathy S., Vibrations of a Quartz Cry-
stal at Two Rapidly Alternating Frequencies,
Journ. Sci. Ind. Res., 6, 1 (1947).
1498.	Pancholy M., Pande A., Parthasa-
r a t h у S., Ultrasonic Velocities in Some Mine-
ral and Animal Oils, Journ. Sci. Ind. Res., 3, 5
(1944).
1499.	Pancho 1 у M., Pande A., Parthasa-
r a t h у S., Ultrasonic Velocities in Some vege-
table Oils, Journ. Sci. Ind. Res., 3, 111
(1944).
1500.	Pancholy M., ParthasarathyS., Os-
cillations of a Quartz Crystal Excited by an Ampli-
tude-Modulated Wave, Journ. Sci. Ind. Res., 5,
71 (1946).
1501.	Pancholy M., Parthasarathy S.,
Acoistic Opacity of Liquids, Journ. Sci. Ind.
Res., 5, 109 (1946).
1502.	Pande A., Pancholy M., Parthasa-
rathyS., Simultaneous Oscillations of a Piezo-
electric Quartz at Two Frequencies, Journ. Sci.
Ind. Res., 3, 64 (1944).
1503.	Pande A., Pancholy M., Parthasa-
rathy S., Ultrasonic Velocities and Adiabatic
Compressibilities in Some Essential Oils, Journ.
Sci. Ind. Res., 3, 159, 263, 354 (1944).
1504.	Paounoff P., Luminescence of Water Under
the Action of Supersonic Waves, Compt. Rend.,
209, 33 (1939).
1505.	P a г к e r R. C., Experiments on Coagulation
by Supersonic Vibrations,] Trans. Farad. Soc.,
32, 1115 (1936).
1506.	Parker R. C., The Smoke Methode of Measu-
ring Supersonic Velocities, Proc. Phys. Soc., 49,
95 (1937).
1507*	. P a г о w-S о u c h о n E., Ultraschall in der
Therapie. Zs. arztl. Fortbild., 39, 362 (1942).
1508.	Parshad R., Propagation of Supersonic Waves
in Liquids Mixtures and Intermolecular Forces,
Indian Journ. Phys., 15, 323 (1941).
1509.	ParshadR., Propagation of Supersonic Waves
in Liquid Mixtures and Intermolecular Forces:
Ether and Acetone in Chloroform, Indian Journ.
Phys., 16, 307 (1942).
1510.	Parshad R., Propagation of Ultrasonic in
Liquid Mixtures and Intermolecular Forces, IL,
Indian Journ. Phys., 16, I (1942).
1511.	Parshad R., Refraction of Ultrasonics and
Velocities in Coloured Liquids and in Solids,
Current Sci., 13, 13 (1944).
1512.	Parshad R., Determination of Ultrasonic
Velocities in Extended Solids, Nature, 156, 637
(1945).
1513.	Parshad R., Sound Velocity and Intermolecu-
lar Action in Liquids, Indian Journ. Phys.,
19, 47 (1945).
4514. Parshad R., Determination of Transverse
Wave Velocities in Solids, Nature, 158, 789 (1946).
1515.	Parshad R., Physical Basis of a New Theory
of Absorption of Ultrasonic in Liquids, Nature, 158,
874 (1946).
1516.	P a r s h a d R., Propagation of Ultrasonic Waves
Through Liquid Mixtures and the Dynamics of
their Molecular Interaction, Journ. Chem.
Phys., 15, 418 (1947).
1517.	Parshad R., Supersonics in a Water-Alcohol
Mixture and Analysis of its Intermolecular
Action, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 66 (1948).
1518.	Parthasarathy S., Determination of Ult-
rasonic Velocity in 52 Organic Liquids, Proc.
Indian Acad. Sci., A2, 497 (1935).
1519.	Parthasarathy S., Visibility of Ultra-
sonic Waves in Liquids, Current Sci., 5, 136 (1936).
1520.	Parthasarathy S., Diffraction of Light
by Ultrasonic Waves, A Test for Polarization,
Current Sci., 5, 243 (1936).
1521.	Parthasarathy S., Ultrasonic Velocities
in Some Organic Liquids, II, Proc. Indian Acad.
Sci., A3, 285 (1936).
1522.	Parthasarathy S., Ultrasonic Velocities
in Organic Liquids, III, Esters and Ethers, Proc.
Indian Acad. Sci., A3, 482 (1936).
1523.	Parthasarathy S., Ultrasonic Velocities
in Organic Liquids, IV, Halogen Compound, Proc.
Indian Acad. Sci., A3, 519 (1936).
1524.	Parthasarathy S., Resonance Curves for
a Quartz Oscillator Immersed in Liquids, Proc.
Indian Acad. Sci., A3, 544 (1936).
1525.	Parthasarathy S., Ultrasonic Velocities
in Organic Liquids, V, Some Related Groups,
Proc. Indian Acad. Sci., A4, 59 (1936).
1526.	Parthasarathy S., Ultrasonic Velocities
in Liquid Mixtures, Proc. Indian Acad. Sci.,
A3, 297 (1936).
1527.	ParthasarathyS., Diffraction of Light by
Ultrasonic Waves, Proc. Indian Acad. Sci., A3,
442 (1936).
1528.	Parthasarathy S., Diffraction of Light
by Ultrasonic Waves. II. Reflection and Trans-
mission Phenomena, Proc. Indian Acad. Sci.,
A3, 594 (1936).
1529.	Parthasarathy S., Dispersion of Acou-
stic Velocity in Organic Liquids, Proc. Indian
Acad. Sci., A4, 17 (1936).
1530.	Parthasarathy S., Ultrasonic Velocities
in Organic Liquids. VI. Related Compounds,
Proc. Indian Acad. Sci., A4, 213 (1936).
1531.	ParthasarathyS., The Visibility of Ultra-
sonic Waves in Liquids, Proc. Indian Acad. Sci.,
A4, 555 (1936).
1532.	Parthasarathy S., Dispersion of Sound
in Liquids, Current Sci., 6, 55 (1937).
1533.	Parthasarathy S., Acoustic Velocity in
Organic Compounds, Current Sci., 6, 213 (1937).
1534.	Parthasarathy S., Diffraction of Light
by Ultrasonic Waves: Oblique Incidence, Current
Sci., 6, 215 (1937).
1535.	Parthasarathy S., Sound Velocity and
Chemical Constitution, Current Sci., 6, 322 (1938).
1536.	ParthasarathyS., Absorptionof Ultrasonic
Waves by Organic Liquids, Current Sci., 6, 501
(1938).
1537.	Parthasarathy S., Pande A., Pan-
choly M., Transverse Oscillations of a Piezo-
Electric Quartz Crystal, Journ. Sci. Ind. Res.,
3, 1 (1944).
1538.	Parthasarathy S., Pande A., Pan-
choly M., A new Phenomenon in the Piezo-
Electric Oscillations of a Quartz Crystal, Journ.
Sci. Ind , 2, 295 (1944.)
Библиография
613»
1539.	Parthasarathy S., Pande A., P a n-
c h о 1 у M., Dispersion of Sound Velocity in
Organic Liquids by a New Technique, Journ. Sci.
Ind. Res., 3, 299 (1945).
1540.	Пасы некий A., Uber die Fortpflanzungs-
geschwindigkeit von Ultraschallwellen in Kolloid-
losungen, Acta phys-chim. USSR, 3, 779 (1935).
1541.	П а с ы н с к и й A., Compressibility and Solvation
of Solutions of Electrolytes, Acta phys.-chim.
USSR, 8, 385 (1938).
1542.	П а с ы н с к и й А. Г., Сольватация неэлектро-
литов и сжимаемость их растворов, ЖФХ, 20,
981 (1946).
1543.	Pat at F., Bartholome E., Uber die di-
rekte Ubertragung der Schwingungsenergie zwi-
schen Gasmolekiilen beim StoB, Zs. phys. Chem.,
B32, 396 (1936).
1544.	Patterson H. S., Cawood W., Phenomen
in a Sounding Tube, Nature, 127, 667 (1931).
1545.	P a u n о f f P., Uber die im Wasser durch Ult-
raschalleinwirkung bedingten Lichterscheinun-
gen, Ann. Univ. Sofia, Fac. phys. Math., Abt. 1,
34, 313 (1937—1938).
1546.	P a u n о f f P., Uber die Entgasung des Wassers
unter der Einwirkung des Ultraschalls, Ann.
Univ. Sofia, Fac. phys. Math., 35, 179 (1938—
1939).
1547.	Pearson E. B., On the Behaviour of Suspen-
ded Particles in Air, and the Velocity of Sound at
Supersonic Frequencies, Proc. Phys. Soc., 47,
136 (1935).
1548.	P e 1 1 a m J. R., G a 1 t J. K., Ultrasonic Pro-
pagation in Liquids, I. Application of Pulse
Technique to Velocity and Absorption Measure-
ments at 15 Megacycles, Journ. Chem. Phys.,
14, 608 (1946).
1549.	Ре 1 lam J.R., GaltJ. K., Ultrasonic Absorp-
tion and Velocity Measurements in Liquids by
Means of Pulse Techniques, Bull. Amer. Phys.
Soc., 21, 21 (1946).
1550.	P e 1 1 a m J. R., S q u i r e C. F., Ultrasonic
Absorption and Velocity Measurements in Liquid
Helium, Phys. Rev., 71, 477 (1947).
1551.	Penman H. L., The Effect of Temperature on
Supersonic Dispersion in Gases, Proc. Phys. Soc.,
47, 543 (1935).
1552*	. Perez J. J., Sergent C., Action of Ultra-
sonic Vibration on the Precipitant Properties of
Pseudoglobin, Compt. Rend. Soc. Biol., 140, 415
(1946).
1553.	Peronnet J., Biquard P., Versuche zur
Anwendung der Ultraschallwellen auf die Photo-
graphic, Sci. Ind. photogr. (3), 18, 161 (1947).
1554.	Perwitzschky R., Zum Problem der Einwir-
kung ultraakustischer Schallwellen auf das
schwerhorige Ohr., Zs. Hals- usw. Heilkunde, 32.
237 (1933), Arch. Ohren-, Nasen-, Kehlkopf-
Heilkunde, 136, 124 (1933).
1555.	P e s с e B., Giacom i ni A., Dipendenza
della velocita degle ultrasuoni della concentra-
zione nella miscela metanolo-acqua, S.-A. Ric.
Sci., 11, 619 (1940).
1556.	Pet er 1 i n A., Kinetische Theorie der akusti-
schen Doppelbrechung in niedermolekularen
Fliissigkeiten, Mitt. Naturwiss. Ges. Laibach,
2, 24 (1941).
1557.	Petersen O., Entwicklung einer optischen
Methode zur Messung von Ultraschallabsorptionen
in Gasen und Fliissigkeiten, Phys. Zs., 41,29 (1940).
1558.	Petersen W., Der EinfluB der Zerteiluhg auf
die Wirksamkeit wasserunldslicher Schwimmittel,
Metall u. Erz, 34, 367 (1937).
1559.	P e t r a 1 i a S., Sopra la birifrengenza provocata
nei liquidi da ultrasuoni, Cim. (N. S 17. 378
(1940).
1560.	Pe t r al i aS., Sopra il dicroismo per ultrasuoni
di sospensioni cristalline, Cim. (N. S ) 17 498
(1940).
1561.	P e t r z i 1 k a V., Langsschwingungen von kreis-
formigen Quarzplatten, Ann. d. Phys. (5), 23, 156
(1935).
1562.	Petrzilka V., Langsschwingungen von recht-
eckigen Quarzplatten, Zs.. f. Phys., 97, 436*
(1935).
1563.	Petrzilka V., Z a c h о v a 1 L., Sichtbarma-
chungen von Schwingungen einer Quarzplatte
mittels der Schlierenmethode, Zs. f. Phys., 90,
700 (1934).
1564.	P f r i e m H., Zur Theorie ebener Druckwellen
mit steiler Front, Akust. Zs., 6, 222 (1941).
1565.	Pielemeier W. H., The Pierce Acoustic
Interferometer as an Instrument for the Deter-
mination of Velocity and Absorption, Phys.,
Rev., 34, 1184 (1929).
1566.	PielemeierW. H., Absorption and Velocity
of High Frequency Sound in Oxygen, Phys. Rev.,
35, 1417 (1930).
1567.	PielemeierW. H., Ultrasonic Velocity and
Absorption in Oxygen Phys. Rev., 36, 1005
(1930).
1568.	PielemeierW. H., Use of the Pierce Aco-
ustic Interferometer, Phys. Rev., 36, 1667
(1930).
1569.	PielemeierW. H., Supersonic Satellites and
Velocity, Phys. Rev., 37, 1682 (1931); 38, 1236
(1931).
1570.	Pielemeier W. H., Supersonic Dispersion
and Absorption in COo, Phys. Rev., 41, 833
(1932); 42, 436 (1932).
1571.	PielemeierW. H., Velocity and Absorption
Measurements at Supersonic Frequencies, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 4, 174 (1932).
1572.	Pielemeier W. H., Effect of Intensity on
Supersonic Wave Velocity, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 7, 37 (1935).
1573.	Pielemeier W. H., Acoustical Detection of
Purely Mechanical Vibrations in Quartz Plates,
Phys. Rev., 52, 244 (1937).
1574.	PielemeierW. H., Acoustic Effect of Humi-
dity in Gases, Journ. Acoust. Soc, Amer., 10,
87 (1938).
1575.	Pielemeier' W. H., Supersonic Dispersion
in Air, Phys. Rev., 52, 244 (1937).
1576.	Pielemeier W. H., Acoustic Detection of
Electrical Weak Vibrations in Quartz Plates,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 9, 212 (1938).
1577.	PielemeierW. H., Velocity of Sound in Air,
Journ. Acoust. Soc., 10, 313 (1939).
1578.	PielemeierW. H., Supersonic Measurements
in Gases, Phys. Rev., 64, 44 (1943).
1579.	Pielemeier W. H., Supersonic Measurements
in CO2 at 0° to 100° C, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
15, 22 (1943).
1580.	Pielemeier W. H., Observed Classical Sound
Absorption in Air, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
17, 24 (1945).
1581.	Pielemeier W. H., Supersonic Insects,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 17, 337 (1945).
614
Библиография
1582.	Pielemeier W. H., Seeing Summer Sounds,
Sci. Monthly, 62, 450 (1946).
1583.	Pielemeier W. H., Byer's W. H.,Super-
sonic Measurements in CO2 and H2O at 98° C,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 15, 17 (1943).
1584.	Pielemeier W. H., Hardy H. C., Corre-
ctions on the Measurements of the Velocity of
Sound in Gases, Journ. Acoust. Soc. Amer., 13,80
(1941).
1585.	Pielemeier W. H., Saxton H. L., T e 1-
f a i r D., Supersonic Effects of Water Vapor
in CO2 and Their Relation to Molecular Vibra-
tions, Journ. Chem. Phys., 8, 106 (1940).
1586.	P i e 1 e m e i e r W. H., T e 1 f a i r D., Super-
sonics and the Effect of Water Vapor on
Molecular Vibrations in CO2, Phys. Rev., 55,
1127 (1939).
1587.	Pierce G. W., Piezo-Electric Crystal Resona-
tors and Crystal Oscillators Applied to the Preci-
sion Calibration of Wavemeters, Proc. Amer.
Acad. Boston, 59, 79 (1923).
1588.	Pierce G. W., Piezo-Electric Oscillators
Applied to the Precision Measurement of Sound
in Air and Carbon Dioxyde at High Frequencies,
Proc. Amer. Acad. Boston, 60, 271 (1925).
1589.	Pierce G. W., Magnetostriction Oscillators,
An Application of Magnetostriction to the Cont-
rol of Frequency of Audio and Radio Electric
Oscillations to the Production of Sound and to the
Measurement of the Elastic Constants of Metals,
Proc. Amer. Acad. Boston, 63, 1 (1928).
1590.	Pierce G. W., Magnetostrictive Vibrator,
Brit. pat. No. 283116, 1928.
1591.	Pierce G. W., Magnetostriction Oscillators,
Proc. Inst. Rad. Eng., 17, 42 (1929).
1592.	Pierce G. W., Schallwellensender- und Emp-
fangseinrichtung, bei der ein Korper longitudinale
Kontraktions- und Expansionsschwingungen aus-
fiihrt, DRP Nr. 656468, 1932.
1593.	Pierce G. W., The Songs of Insects, Journ.
Franklin Inst., '236, 141 (1943).
1594.	P i e r c e G. W., G r i f f i n D. R., Experimental
Determination of Supersonic Notes Emitted by
Bats, Journ. Mammal., 19, 454 (1938).
1595.	Pierce G. W., Atherton, Noyes, Jr.,
An Improved Magnetostriction Oscillator, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 9, 185 (1938).
1596.	Pierce G. W., Atherton, Noyes, Jr.,
Theoretical and Experimental Investigation of
the Transmission of Sound Over Reflecting Surface,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 9, 193 (1938).
1597.	Pierce G. W., Atherton, Noyes, Jr.,
Acoustic Signaling Along the Plane Boundary
Between Two Media, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
9. 74 (1938).
1598.	Pietschack E., Herstellung einseitiger Mo-
saikelektroden, DRP Nr. 694319, 1939.
1599.	Pinkerton J.M. M., A Pulse Methode for
the Measurement of Ultrasonic Absorption in
Liquids; Results for Water, Nature, 160, 128(1947).
1600.	Pi nkertonj. M. M., Absorption of Ultraso-
nic Waves in Acetic Acid, Nature, 162, 106
(1948).
1601.	Pinoir R., Relative Measurements of Ultra-
sonic Energy in Water, Journ. Chim. Phys., 44,
254 (1947).
1602.	Pinsky J., Supersonics in Metal Finishing,
Amer. Electroplaters Soc. Monthly Rev., 32, 688
(1945).
1603.	P i n t s c h J., Schallsender, bei dem ein bewe-
glicher Leiter in einem von einem magnetischen
WechselfluB durchsetzten Luftspalt schwingt,
DRP Nr. 669911, 1934.
1604*. Piontelli R., Influenza degli ultrasuoni sul
potenziale di scarica dell’idrogeno, Lincei Rend.,
27, 357 (1938).
1605.	P i s h a г о t у P. R., On the Visibility of Ultra-
sonic Waves, Proc. Ind. Acad. Sci., A4, 27 (1936).
1606.	Pitt A., McKinley D. W. R., ‘Variation
with Temperature of the Piezoelectric Effect in
Quartz, Canad. Journ. Res., 14, 57 (1936).
1607.	Pitt A., Yackson W. J., Measurement of
the Velocity of Sound in Low Temperature Li-
quids at Ultrasonic Frequencies, Canad. Journ.
Res., 12, 686 (1935).
1608.	Погодаев К. H., Распределение интенсив-
ности света в диффракционных спектрах на
ультразвуках при высоких напряжениях на
кварце, ЖТФ, 11, 474 (1941).
1609.	Pohlman R., Sichtbarmachung von pitra-
schall in Gasen und seine Intensitatsmessung, Na-
turwiss., 23, 511 (1935).
1610.	Pohl m an R., Vorrichtung zum Feststellen von
Storstellen in festen oder fliissigen Korpern mittels
Schall- insbesondere Ultraschallwellen, DRP Nr.
741335, 1936.
1611.	Pohlman R., Uber die richtende Wirkung des
Schallfeldes auf Suspensionen nicht kugelformi-
ger Teilchen, Zs. f. Phys., 107, 497 (1937).
1612.	Pohlman R., Verfahrenzum bildmaBigen Sicht-
barmachen und Messen einer Energieverteilung
von therm., elektr., Schall-oder Ultraschallener-
gie, DRP Nr. 710413, 1937.
1613.	Pohlman R., Uber die Absorption des Ultra-
schalls im menschlichen Gewebe und ihre Abhan-
gigkeit von der Frequenz, Phys. Zs., 40, 159 (1939).
1614.	Pohlman R., Lassen sich durch Ultraschall
therapeutische Wirkungen erzielen?, Forsch. u.
Fortschr., 15, 187 ..(1939).
1615.	Pohlman R., Uber die Ausbreitung und
Absorption von Ultraschall im menschlichen Ge-
webe und seine therapeutische Wirkung bei
Ischias und Plexusneuralgie, Verh. deutsch. phys.
Ges. (3), 20, 52 ..(1939).
1616.	Pohlman R., Uber die Moglichkeit einer aku-
stischen Abbildung in Analogic zur optischen,
Zs. f. Phys., 113, 697 (1939).
1617.	Pohlman R., Uber die Moglichkeit einer
Sicht durch undurchsichtige Medien auf Grund
von Schallabbildungen, Forsch. u. Fortschr., 16,
248 (1940); Res. and Progr., 7, 71 (1941).
1618*. Pohlman R., Zur Frage der Ultraschall-
therapie, Umschau, 14, 225 (1940).
1619*. Pohl man R., Die Ultraschalltherapie. Quan-
titative Angaben zu ihrem Wirkungsmechanis-
mus, Deutsche med. Wschr., 73, 373 (1948).
1620. Pohlman R., Materialdurchleuchtung mittels
schalloptischer Abbildungen, Zs. angew. Phys.,
1, 181 (1948).
1621*. Pohlman R., Hintzelmann U., Die
Verwendung von Ultraschall in der Therapie,
Fiat-Rev. of Germ. Sci., 22, Biophysik, II, 260
(1948).
1622*. Pohlman R., P a г о w-S о u c h о n E.,
Schlungbaum E., Uber die Temperatur-
verteilung im lebenden, menschlichen Organismus
bei Ultraschalleinstrahlung, Klin. Wschr., 26, 277
(1948).
Библиография
615
1623*. Pohlman R., Richter R., P ar о w E.,
Uber die Ausbreitung und Absorption von Ultra-
schall im menschlichen Gewebe und seine thera-
peutische Wirkung an Ischias und Plexus neuralgie,
Deutsche med. Wschr., 65, 251 (1939).
1624*. Pohlman R., W о 1 p e r s C., Uber das
Verhalten histologischer Suspensionen im Ultra-
schallfeld, Kolloid. Zs., 109, 106 (1944).
1625.	Полоцкий И. Г., Свечение воды при дей-
ствии ультразвука, ЖОХ, 8, 1691 (1938).
1626.	Полоцкий И. Г., Химическое действие ка-
витаций, ЖОХ, 17, 1048 (1947).
1627.	Полоцкий И. Г., Определение NO2, NO3 и
Н2О2 в воде, экспонированной в ультразвуковом
поле, ЖОХ, 17, 649 (1947).
1628.	Померанчук И., The Dependence of Sound
Absorption in Dielectrics on Frequency and Tem-
perature, Journ. of Phys. USSR, 7,	266
(1943).
1629.	Ponzio M., Les ultrasons en biologie, Nuntius
radiol., 4, 211 (1936).
1630.	Попов К., Получение маргариновых эмульсий
при помощи ультразвука, Масла и жиры, 12, 397
(1936).
1631.	Р о г t е г С. W., Y о u и g L., A Molecular Re-
arrangement Induced by Ultrasonic Waves, Journ.
Amer. Chem. Soc., 60, 1497 (1938).
1632.	Porter H. B., Supersonic Oscillator, Ind.
Eng. Chem., 12, 748 (1940).
1633.	P о r t e r R. W., High Intensity Sound Waves now
Harnessed for Industry, Chem. Eng., 55, 100, 115
(1948).
1634.	Preker M., Uber Ultraschallwellen und ihre
chemische, biologische undmedizinische Wirkungs-
weise, Dissertation, Koln, 1941.
1635.	P r i c e W. J., Ultrasonic Reflections by Domains
in Rochellesalt Single Crystals, Phys. Rev.,
73, 1132 (1948).
1636.	Primakoff H., The Translational Dispersion
of Sound in Gases, Phys. Rev., 61, 740 (1942);
Journ. Acoust. Soc. Amer., 14, 14 (1942).
1637.	P r i m a k о f f H., К 1 e i n M. J., К e 1 1 e r J.
B., Carstensen E. L., Diffraction of Sound
Around a Circular Disk, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 19, 132 (1947).
1638.	P г о s a d K., S h a r a n S., Supersonic Vibra-
tions Set up in a Zinc Bar Undergoing Transverse
Vibrations, Nature, 131, 803 (1933).
1639.	Прозоров П., Сжимаемость водных рас-
творов сильных электролитов, ЖФХ, 14, 384, 391
(1940).
1640.	Прозоров П., Н о з д рев В.,О температур-
ной зависимости скорости ультразвука в жид-
костях, ЖЭТФ, 9, 625 (1939).
1641.	Протас И. Р., Действие ультразвуковых ко-
лебаний на фотографические эмульсии, Кино-
фотопром., 6, 38 (1940).
1642.	Протопопов Б. А., Авторское свидетельство
№ 59911, 1938.
1643.	Prudhomme R. О., G г a b а г Р., Etude de
la denaturation des proteides. I. Action des ultra-
sons sur les proteides du serum de cheval normal
et sur les acides amines cycliques, Bull. Soc.
chim. Biol., 29, 122 (1947).
1644.	Пшеницин H. H., С и д о p о в Н. В., С тер-
н и н а Д. Г., Облучение ультразвуком расплава
аммиачного катализатора, Журн. прикл-адн. хи-
мии, 13, 76 (1940).
1645.	П у м п е р Е. Я- Messungen der Geschwindig-
keiten der Ultraschallwellen bei geringem Druck,
Sow. Phys., 8, 300 (1935).
1646.	Пу мп ер E. Я-, The Absorption of Ultrasonic
Waves in Air and in Monoatomic Gases, Journ.
of Phys. USSR, 1, 411 (1939).
1647.	Пумпер E. Я-, О методике измерения погло-
щения ультразвука, ДАН СССР, 49, 581 (1945).
1648.	Quetelet L. A. J., Sur certaines bandes со-
lorees, Corresp. phys. math., 5, 394 (1829).
1649.	Quigley Th. H., Velocity of Sound in Gases
at Temperatures Below the Ice Point, Phys.
Rev., 60, 173 (1941).
1650.	Quigley Th. H., An Experimental Determi-
nation of the Velocity of Sound in Dry CO2-Free
Air and Methane at Temperatures Below the Ice
Point, Phys. Rev., 67, 298 (1945).
1651.	Q u i m b у S. L., On the Experimental Determi-
nation of the Viscosity of Vibrating Solids, Phys.
Rev., 25, 252, 558 (1925).
1652.	Quinn J., Absorption of Ultrasonic Waves in
Benzene, Journ. Acoust. Soc. Amer., 18, 185
(1946).
1653.	Quirk A. L., The Absorption of Ultrasonic Wa-
ves in Liquids, Dissertation, Catholic Univ, of
America, Waschington, 1934.
1654.	Q u i r k A. L., R о c k G. D., A Sonic Interfe-
rometer for the Study of Absorption in Liquids,
Rev. Sci. Instr., 6, 6 (1935).
1655.	Railstone W., Supersonic Dispersion in
Vapors, Journ. Acoust Soc. Amer., 11, 107 (1939).
1656.	R a i 1 s t о n e W., Richardson E. G., The
Effect of Pressure on Supersonic Dispersion in
Gases, Proc. Phys. Soc., 47, 533 (1935).
1657.	R a i t t R. W., The Vertical Reflection of Super-
sonic Sound from the Sea Bottom, Phys. Rev.,
72, 745 (1947).
1658.	Raman С. V., Nagendra Nath N. S., The
Diffraction of Light by High Frequency Sound Wa-
ves, I, Proc. Indian Acad. Sci., A2, 406 (1935).
1659.	Raman С. V., Nagendra NathN. S.,
The Diffraction of Light by High Frequency
Sound Waves, II, Proc. Indian Acad. Sci., A2,
413 (1935).
1660.	Raman С. V., Nagendra Nath N. S.,
The Diffraction of Light by High Frequency
Sound Waves, III, Proc. Indian Acad. Sci., A3,
?5 (1936).
1661.	Raman С. V., Nagendra NathN. S.,
The Diffraction of Light by High Frequency
Sound Waves, IV, Proc. Indian Acad. Sci., A3,
119 (1936).
1662.	Raman С. V., Nagendra NathN. S.,
The Diffraction of Light by High Frequency
Sound Waves, V, Proc. Indian Acad. Sci., A3,
459 (1936).
1663.	Raman С. V., Nagendra NathN. S.,
Diffraction of Light by Ultrasonic Waves, Nature,
138, 616 (1936).
1664.	RamanC. V., RaoB. V. Raghavendr a,
Acoustic Spectrum of Liquids, Nature, 139, 584
(1937).
1665.	RamanC. V., Rao В. V. Raghavendr a,
Light Scattering and Fluid Viscosity, Nature, 141,
242 (1938).
1666.	Raman С. V., Venkateswaran C. S.
Debye Heat Waves in High Viscous Liquids,
Nature, 142, 791 (1938).
1667.	Raman С. V., Venkateswaran C. S.,
Rigidity of Liquids, Nature, 143, 798 (1939).
616
Библиография
1668.	R andall С. R., Ultrasonic Measurements of
the Compressibility of Solutions and of Solid
Particles in Suspensions, Bur. Stand. Journ.
Res., 8, 79 (1932). ..
1669.	Randolph A., Uber die Digestion peptisier-
ten Bromsilbers, Zs. f. Phys., 103, 414 (1936).
1670.	R a о A. L. S., В h a t n a g a r A. S., Pancho-
1 у M., Ultrasonic Velocity in Liquid Mixtures
and Compound Formation, Journ. Sci. Ind. Res.,
B6, 35 (1947).
1671.	Rao K. Nagabhushana, Diffraction of
Light by Ultrasonic Waves, Proc. Indian Acad.
Sci., A8, 124 (1938).
1672.	Rao K. Nagabhushana, Diffraction of
Light by Supersonic Waves, I, Proc. Indian Acad.
Sci., A9, 422 (1939).
1673.	R а о M. R., Sound Velocity and Intermolecular
Forces, Current Sci., 8, 510 (1939).
1674.	R а о M. R., Relation Between Velocity of Sound
in Liquids and Molecular Volume, Indian Journ.
Phys., 14, 109 (1940).
1675.	R а о M. R., On a Magneto-Acoustic Effect, Phys.
Rev., 60, 156 (1941).
1676.	R а о M. R., Velocity of Sound in Liquids and
Chemical Constitution, Journ. Chem. Phys., 9
682 (1941); 14, 699 (1946).
1677.	RaoPrasadaG. H. S. V., Ultrasonic Velo-
cities in Rock Sections, Nature, 157, 590 (1946).
1678.	Rao Prasada G. H. S. V., Anisotropy in the
Elastic Behaviour of Rocks, Proc. Indian Acad.
Sci., A25, 238 (1947).
1679.	Rao Raghavendra В. V., Dispersion of
Sound Velocity in Liquids, Nature, 139,885(1937).
1680.	Rao Raghanvendra В. V., Dispersion
of Acoustic Velocity in Liquids, Proc. Indian
Acad. Sci., A8, 163 (1938).
1681.	Rao Raghavendra B. V.,Subba D. S.
R a m a i у a, An Explanation of the Diminished
Acoustic Velocity in Fluids at High Frequencies,
Phys. Rev., 60, 615 (1941).
1682.	Rao Ramachandra B., Very High Fre-
quency Sound Velocities in Acetone Water Mix-
tures, Proc. Indian Acad. Sci., A25, 190 (1947).
1683.	Rao Ramachandra B., Elastic Constants
of Garnets, Proc. Indian Acad. Sci., A22, 194
(1945).
1684.	Rao Ramachandra S., Torsional Oscil-
lations in Quartz Plates, Proc. Indian Acad.
Sci., A25, 195 (1947).
1685.	Rao SundaraR. V. G., Elastic Constants of
Ammonium Alum, Current Sci., 17, 50 (1948).
1686.	R a p u a n о R. A., Ultrasonic Absorption from
75 to 280 Mc/sec., Phys. Rev.., 72, 78 (1947).
1687.	Rasmussen R. С. H., Uber die Absorption
des Schalles in triiben Medien, Medd. Dansk.
Vid. Selskab., 18, Nr. 11, 15 (1941).
1688.	R a u M. А., С о v i n d a, Diffraction of Light
by Superposed Ultrasonic Waves, Proc. Indian
Acad. Sci., A8, 6 (1938).
1689.	Ravindranath T., Ultrasonic Velocity in
Liquids at High Frequencies, Proc. Indian Acad.
Sci., A25, 235 (1947).
1690.	Rayleigh, The Theorie of Sound, London,
1926; New York, 1945. [Имеется русский пере-
вод: Релей, Теория звука, т. I, М.—Л., 1940;
т. II, М —Л., 1944.]
1691.	Rayleigh, On the Cooling of Air by Radia-
tion and Conduction and on the Propagation of
Sound, Phil. Mag., 47, 308 (1899).
1692.	Rayleigh, On the Momentum and Pressure
of Gaseous Vibrations and on the Connexion
with Virial Theorem, Phil. Mag. (6), 10, 364 (1905).
1693.	Rayleigh, On the Pressure Developed in a
Liquid During the Collapse of a Spherical Cavity,
Phil. Mag. (6), 34, 94 (1917).
1694.	Read Th. A., The Internal Friction of Single
Metal Crystals, Phys. Rev., 58, 371 (1940).
1695.	R e g g i a n i M., Influence des electrolytes sur
la formation et la stabilite des colloides metalli-
ques obtenues par les ultrasons, Compt. Rend.,
200, 123 (1935).
1696.	R eggi a n i M., Proprietes des colloides me*
talliques obtenues par les ultrasons, Journ. chim.
Phys., 33, 188 (1936).
1697.	Reid Ch. D., Some Investigations into, the
Velocity of Sound at Ultrasonic Frequencies
Using Quartz Oscillators, Phys. Rev., 35, 814
(1930).
1698.	Reid Ch. D., Notes on the Effect of Distance from
the Source on the Velocity of Sound at Ultrasonic
Frequencies, Phys. Rev., 37, 1147 (1931).
1699.	Reid Ch. D.,| Studies in Supersonics, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 4, 174 (1932).
1700.	R e i s A., Entgasen von Metallen, Brit. pat. No.
479933, 1936; Fr. pat. Nr. 823995, 1937.
1701.	ReiBner R.,Der senkrechte und schrage Durch-
tritt einer in einem fliissigen Medium erzeugten
ebenen Dilatations-(Longitudinal-) Welle durch
eine in diesem Medium befindliche planparallele
feste Platte, Helv. phys. Acta, 11, 140 (1938).
1702.	R e i t z J. R., M u e s e r R. E., Two Parabolic
Reflector Underwater Transducers, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 19, 35 (1947).
1703.	R e n d a 1 1 G. R., Dispersion of Sound Velocity
in Some Alcohols, Proc. Indian Acad. Sci., A16,
369 (1942).
1704*	. Reuter F., Erfahrungen mit dem U-Strahler,
Zs. Hals- usw. Heilkunde, 31, 397 (1923).
1705.	Rheinmetall Borsig A- G., A r d e n n. e M.,
Gefiigebeeinflussung von Metallen und anderen
Werkstoffen, DRP Nr. 687903, 1936.
1706.	R h о d e s J. E., Jr., Dispersion of the Velocity
of Sound in Normal and Para-Hydrogen, Phys.
Rev., 70, 91 (1946).
1707.	Rhodes J. E., Jr., The Velocity of Sound in
Hydrogen When Rotational Degrees of Freedom-
fail to be Excited, Phys. Rev., 70, 932 (1946).
1708.	Rich D. L., Pielemeier W. H., Absorp-
tion of High Frequency Sound, Phys. Rev.,
25, 117 (1925).
1709.	Richards W. T., An Intensity Gauge for
Supersonic Radiation in Liquids, Proc. Nat.
Acad. Sci., Washington, 15, 310 (1929).
1710.	Richards W. T., The Chemical Effects' of
High Frequency Sound Waves, II. A Study of
Emusifying Action, Journ. Amer. Chem. Soc.,
51, 1724 (1929).
1711.	Richards W. T., The Heating of Liquids by
the Absorption of Sound and Its Relation to
the Energy of Intense High Frequency Sound
Waves, Proc. Nat. Acad. Sci., Washington, 17,
611 (1931).
1712.	R i c h a r d s W. T., A Method for the Determi-
nation of the Velocity of Sound in Solids, Science,
76, 36 (1932).
1713.	Richards W. T., Some Chemical Aspects of
the Dispersion and Absorption of Sound, Journ.
Acoust. Soc. Amer, 4, 173 (1933).
Библиография
617
1714.	Richards W. T., Acoustical Studies, II. The
Behavior of a Gas With Several Independent Inter-
nal Energy States, Journ. Chem. Phys., 1, 863
(1933.)
1715.	Richards W. T., Comment on the Paper by
M. E. Rose, Entitled: On the Dispersion of Sound.
Consideration of Three Energy Levels, Journ.
Chem. Phys., 2, 263 (1934).
1716.	Richards W. T., Acoustical Studies. V. The
Collision Efficiencies of Deuterium and Hydrogen
in Exciting the Lower Vibrational States of Ethyle-
ne, Journ. Chem. Phys., 4, 561 (1936).
1717.	R i c h a r d s W. T., L о о m i s A. L., The Che-
mical Effects of High Frequency Sound Waves,
Journ. Amer. Chem. Soc., 49, 3086 (1927).
1718.	Richards W. T., R e i d J. A., Dispersion of
Sound in Several Gases and its Relation to the
Frequency of Molecular Collisions, Nature, 130,
739 (1932).
1719.	R i c h a r d s W. T., Reid J. A., The Velo-
city of Dissociation of Nitrogen Tetroxide by the
Method of Sound Waves, Journ. Amer. Chem. Soc.,
54, 3014 (1932).
1720.	Richards W. T., Reid J. A., The Disper-
sion of Sound in Nitrogen Tetroxide and its Inter-
pretation in Terms of Dissociation Rate, Journ.
Chem. Phys., 1, 114 (1933).
1721.	R i c h a r d s W. T., Reid J. A., Further
Observations Concerning the Propagation of Sound
in N2O4, Journ. Chem. Phys., 1, 737 (1933).
1722.	Richards W. T., Ried J. A., Acoustical
Studies, HI. The Rates of Exitation of Vibratio-
nal Energy in Carbon Dioxide, Carbon Disulfide
and Sulfur Dioxide, Journ. Chem. Phys., 2,
193 (1934).	i
1723.	R i c h a r d s W. T., Reid J. A., Acoustical
Studies, IV. The Collision Efficiencies of Various
Molecules in Exciting the Lower Vibrational States
of Ethylene Together with Some Observations
Concerning the Excitation of Rotational Energy in
Hydrogen, Journ. Chem. Phys., 2, 206 (1934).
1724.	Richardson E. G., A. Note on Supersonic
Methods, Journ. Acoust. Soc. Amer., 4, 177 (1933).
1725.	Richardson E. G., Supersonic Dispersion
in Gases, Proc. Roy. Soc., 146, 56 (1934).
1726.	Richardson E. G., Supersonics in Relation
to Molecular Constitution, S. A. Rep. Progr. in
Phys., 4, 67 (1938).
1727.	Richardson E. G., Supersonic Dispersion
and Infrared Radiation, Nature, 143, 638 (1939).
1728.	Richardson E. G., The Propagation of
Supersonics in Liquids, Proc. Phys. Soc., 52, 480
(1.940).
1729.	Richardson E. G., The Velocity of Sound:
A Molecular Property, Nature, 158, 296 (1946).
1730.	Richardson M. L. F., Apparatus for War-
ning a Ship of Its Approach to Large Objects in
a Fog, Brit. pat. No. 9423, 1912.
1731.	Richardson M. L. F., Apparatus for War-
ning a Ship at Sea of Its Nearness to Large Objects
Wholly or Partly under Water, Brit. pat.
No. 11125, 1912.
1732.	Richter G., Zur Frage des Schallstrahlungs-
druckes, Zs. f. Phys., 115, 97 (1940).
1733.	Rieckmann P., Ultraschallabsorption in
Quecksilber, Phys. Zs., 40, 582 (1939).
1734.	Ringo G. R., Fitzgerald J. W., Hurd-
le B. G., Propagation of Ultra-High-Frequency
Sound in Mercury, Phys. Rev., 72, 87 (1947).
1735.	Ritter K., Verbesserung der Backfahigkeit,
DRP Nr. 657161, 1933.
1736.	R i v e r s F. M., S m a d e 1 J. E., C h a m b e r s
L. A., Effect of Intense Sonic Vibrations on Ele-
menrary Bodies of Vaccinia, Journ. Exp. Med.,
65, 677 (1937).	H
1737.	Robinson D. M., The Supersonic Ligh Cont-
rol Its Application to Television with Special
Reference to the Scophony Television Receiver,
Proc. Inst. Rad. Eng., 27, 483 (1939).
1738.	R о c a r d Y., L’absorption du son dans 1’atmo-
spehere. Une tentative d’explication, Journ. de
phys. et rad. (7), 4, 118 (1933).
1739.	Rocard Y., Sur l’absorption du son dans les
gaz notamment aux frequences tres elevees, Rev.
d’acoust., 3, 47 (1934).
1740.	R о c a r d Y., Propagation des ondes acousti-
ques d’amplitude finie, Rev. d’acoust., 3, 193
(1934).
1741.	Rocard Y., Sur l’absorption quantiquedu son
dans les gaz, Compt. Rend., 198, 802 (1934).
1742.	R о c a r d Y., Propagation et absorption du son,
Paris, 1935.
1743.	R о d d a m T., Radar in Nature, Pulse Techni-
que at Supersonic Frequencies, Wireless World,
52, 286 (1946).
1744.	Rohrich K., Ausbreitungsgeschwindigkeit ult-
raakustischer Schwingungen in zylindrischen Sta-
ben, Zs. f. Phys., 73, 813 (1932).
1745.	Rotger H., Abhangigkeit der Ultraschallbeu-
gungsfiguren bei Glasern von der Prismenform,
Naturwiss., 28, 644 (1940).
1746.	Rogers H. H., The Relation of Relative Hu-
midity to the Absorption of Supersonic Waves in
Various Mixtures of CO2, Phys. Rev., 41, 369
(1932).
1747.	Rogers H. H., Absoprtion of Supersonic Waves
in Mixtures of Air and Carbon Dioxide at Dif-
ferent Relative Humudities, Phys. Rev., 45,
208 (1934).
1748.	Rogowski F., Sollner H., Vorlau-
figer Bericht fiber die Bedeutung der Gasphase
fiir die Bildung von Emulsionen, Zs. f/ Phys.
Chem., A166, 428 (1933).
1750.	P о й x И. Л., ЩтаркерманА. С., О рас-
щеплении сахарозы ультразвуком, ДАН СССР,
39, 15 (1943).
1751.	Rommel О., Uber die Einwirkung von Ultra-
schall auf Hochpolymere, Dissertation, Stuttgart,
1939.
1752.	Rose E. M., Dispersion of Sound, Considerations
of Three Energy Levels, Journ. Chim. phys., 2,
260 (1934).
1753.	Rose E. M., The Variation of the Adiabatic
Elastic Moduli of Rocksalt with Temperature
Between 80 and 270° K, Phys. Rev., 49, 50
(1936).
1754.	Rose M., Savornie J., Casanova J.,
Sur 1’emission d’ondes ultrasonores par les Abeil-
les domestiques, Compt. Rend., 227, 912 (1948).
1755.	R о u у e r M., Grabar P., Etude du mecha-
nisme de Faction des ultrasons sur les microbes,
Ann. de 1’Inst. Pasteur, 73, 215 (1947).
1756.	R о u у e r M., Grabar P., Prudhomme
R. O., Action des ultrasons sur les antigenes,
Compt. Rend. Congres Intern, de Microbiologie
de Copenhague, 1947.
1757.	Rowe R. G., Ultrasonic Communications, Radio
News, 34,48(1945).
618
Библиография
1758.	Roy A. S., R о s е М. R., The Rotational Disper-
sion of Sound in Hydrogen, Phys. Rev. (2), 47,
335 (1935); Proc. Roy. Soc., 149, 511 (1935).
1759.	Ржевкин H. С., К вопросу о волновом поле
пьезокварцевого излучателя, ДАН СССР, 16,
275 (1937).
1760.	Ржевкин С., Островский Е., Die
Herstellung von Emulsionen und Kolloid-
losungen mit Hilfe des Ultraschalls, Acta phys.-
chim. USSR, 1, 741 (1935).
1761.	RubissowG. A., Behandlung von geschmol-
zenen Metallen, Gias oder dgl. mit Schall oder
Ultraschallwellen, Fr. pat. Nr. 850363, 1939.
1762.	Rudnick I., Rothenberg H. C., A Small
High Frequency Microphone, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 594 (1948).
1763.	R u e d у R., On the Propagation of Longitudinal
Waves in Cylindrical Rods, Canad. Journ. Res.,
5, 149 (1931).
1764.	R u e d у R., On the Sound Field in the Neigh-
borhood of an Oscillating Plane Disk, Canad.
Journ. Res., 5, 297 (1931).
1765.	R u e d у R., Propagation of Ultrasound in Solid
Cylinders (Transverse Waves), Canad. Journ.
Res., 7, 86 (1932).
1766.	R u e d у R., Anomalous Dispersion of Sound in
Solid Cylindrical Rods, Canad. Journ. Res.,
A13, 10 (1935).
1767.	R u e d у R., Propagation and Resonance of Lon-
gitudinal Waves in Prismatic Rods, Canad.
Journ. Res., A14, 48 (1936).
1768.	R u e d у R., Propagation and Resonance of Compo-
site Waves in Prismatic Rods, Canad. Journ. Res.,
A14, 66 (1936).
1769.	R й f e r W., Absorptionsmessungen von Ultra-
schallwellen in elektrolytischen Losungen, Ann. d.
Phys. (5), 41, 301 (1942).
1770.	Rummel Th., Esmarch W., Beu-
t he r K., Entgasung von Aluminium durch Schall-
und Ultraschall, Metallwirtsch., 19, 1029 (1940).
1771.	Rummel Th., Schmitt K., Untersuchung
fiber den EinfluB von Ultraschall auf die gal-
vanische Abscheidung von Kupfer und Zink,
Korros. u. Metallschutz, 19, 101 (1943).
1772.	R u s s e 1 B. R., W a h 1 i n H. B., Vibrator for
Treating Small Samples of Biological Materials,
Rev. Sci. Instr., 19, 277 (1948).
1773.	Russel J. V., Pellet H. E., Supersonic
Testing in a Steel Plant, Iron Age, 157, 38 (1946).
1774.	Rust H., Mehrfach-Reflexionen beim Echoloten
auf weichem Grund, Naturwiss., 23, 387 (1935).
1775.	Rutgers A. J., Zur Dispersionstheorie des
Schalles, Ann. d. Phys. (5), 16, 350 (1933).
1776.	R utgers A. J., Bemerkung zu den von Ultra-
schallwellen hervorgerufenen Potentialdifferenzen
in Losungen, Physica, 5, 46 (1938).
1777.	Rutgers A. J., Supersonic Vibration Poten-
tials and Centrifugation Potentials, Nature,
157, 74 (1946).
1778.	P ы т о в С. M., Диффракция света на ультразву-
ках, ДАН СССР, 2, 223 (1936); 3, 151 (1936).
1779.	Р ы т о в С. М., О диффракции света на ультра-
звуках, ЖЭТФ, 5, 843 (1935); Sow. Phys., 3, 626
(1935).
1780.	S а b у J. S., Т h о г р е Н. A., Ultrasonic Ambient
Noise in Tropical Jungles, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 19, 271 (1946).
1781.	Sacerdote G., Microfoni per ultrasuoni,
Alta Frequenza, 2, 516 (1933).
1782.	Sacher K., Die Abhangigkeit der Schallge-
schwindigkeit von der Konzentration in einem di-
pol-dipollosen Fliissigkeitsgemisch., Phys. Zs.,
41, 360 (1940).
1783.	Sack R., Versuche mit Ultraschall, Helv. phys.
Acta, 7, 657 (1934).
1784.	Sadakiyo G., Siraisi T., Erniedrigung
des Entflammungspunktes von Mineralol durch
Ultraschallwellen, Res.' Elektrotechn. Lab. To-
kyo, 430, 10 (1939).
1785.	Sahay В. К., A New Aspect of Ultrasonics,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 17, 283 (1945).
1786.	S a k a d i Z., On the Dispersion of Sound Waves
Considering the Effects of Heat Conduction and
Viscosity, Proc. Phys. Math. Soc. Japan (3), 23,
208 (1941).
1787.	Salceanu C., La vitesse du son dans les li-
quides par une methode de resonance, Compt.
Rend., 208, 83 (1939).
1788.	Salceanu C., Vitesse du son dans les liquides,
Bull. Acad. Roum., 24, 466, 473 (1942).
1789.	Salisbury W. W., Porter C. W., An
Efficient Piezoelectric Oscillator, Rev. Sci.
Instr., 10, 269 (1939).
1790.	S a 1 i s bu г у W. W., Porter C. W., An
Improved Magnetostriction Oscillator, Rev. Sci.
Instr., 10, 142 (1939).
1791.	Sanders F. H., Diffraction of Light by Ultra-
sonic Waves, Nature, .138, 285 (1936).
1792.	Sanders F. H., Intensity Measurements in the
Diffraction of Light by Ultrasonic Waves, Canad.
Journ. Res., A14, 158 (1936).
1793.	Sanders F. H., Transmission of Sound Thro-
ugh Plates at Oblique Incidence, Phys. Rev. (2),
55, 1127 (1939); Canad. Journ. Res., 17, 179 (1939).
1794.	Saneyosi Z., Heat-Conduction Darrtping of
Pulsating Gas Bubble in Liquid Which Resonates
to Supersonic Wave, Journ. Electrotechn. (Ja-
pan), 5, 49 (1941).
1795.	Sasagawa K., Einfliisse der Ultraschallwellen
auf Sprossen, Bliihen und die Anderungen der
Blatter, Journ. med. Sci. Biophys. Japan, 5,
159 (1939).
1796.	S a t a N., Uber die Bedeutung der Gasphasen fiir
die mechanische Synthese disperser Quecksilber-
systeme (Schiittelsynthese und Ultraschallwellen-
synthese), Kolloid. Zs., 71, 48 (1935).
1797.	S a t a N., Uber den EinfluB von Ultraschallwel-
len auf die Koloidloslichkeit, III. Uber die Pep-
tisation von Kohle in Athylather, Kolloid. Zs.,
81, 182 (1937).
1798.	S a t a N., Uber die Einwirkung von Ultraschall-
wellen auf die Kolloiderscheinungen, VI. Mittei-
lung: Uber den EinfluB von Ultraschall auf das
Drehungsvermogen von hochmolekularen Sub-
stanzen kolloider Natur, I. Versuche an Gelati-
neldsungen, Kolloid. Zs., 87, 186 (1939).
1799.	S a t a N., Uber den EinfluB von Ultraschall auf
das Drehungsvermogen von hochmolekularen
Substanzen kolloider Natur, II. Versuche an Tan-
ninldsungen, Kolloid. Zs., 88, 182 (1939).
1800.	6at a N., H a r i s a k i J., Uber die Wirkung
von Ultraschallwellen auf die Kolloiderscheinun-
gen, VII. Die Untersuchung der Wirkung auf
die Losung von Rohrzucker, Bull. Chem. Soc.
Japan, 15, 180 (1940).
1801.	S a t a N., I t о S., The Irregular Series of Col-
loidal Solutions Due to Electrolytes, V. The
Conditions of Coagulation Experiments with Spe-
Библиография
619
cial Consideration of Supersonic Action, Bull.
Chem. Soc. Japan, 17, 56 (1942).
1802.	Sata N., N akasima K., Action of Super-
sonic Waves on Colloidal Phenomena. VIII. Oxi-
dative Decomposition of Potassium Iodide Solu-
tion by Supersonic Waves, Bull. Chem. Soc.
Japan, 18, 220 (1943).
1803.	Sata N., N a r u s e N., Uber die Wirkung von
Ultraschallwellen auf die Kolloiderscheinungen,
V. Mitteilung: Uber den EinfluB auf die Tixotro-
pie, 1. Untersuchung an tixotropen Systemen von
Aluminiumhydroxyd, Kolloid. Zs., 86, 102 (1939).
1804.	Sata N., N a r u s e N., Uber die Wirkung von
Ultraschallwellen auf die Kolloiderscheinungen,
V. Mitteilung: Uber den EinfluB auf die Tixotro-
pie, 2. Untersuchungen an tixotropen Systemen von
Eisenhydroxyd, Kolloid. Zs., 89, 341 (1939).
1805.	Sata N., N i w a s e Y., Uber die Wirkung der
Ultraschallwellen auf die Kolloiderscheinungen,
IV. DiePeptisation von Quecksilbersulfid, Kolloid.
Zs., 81, 294 (1937).
1806.	Sata N., О к u у a m a H., Action of Super-
sonic Waves on Colloidal Phenomena. IX. Pepti-
zation of Very Pure Mercure Sulfide Precipitate
by Supersonic Waves, Bull. Chem. Soc. Japan,
18, 331 (1943).
1807.	Sata N., WatanabeS., Uber den EinfluB
von Ultraschallwellen auf die Kolloidloslichkeit
von Metallhydroxyden. I. Kolloid. Zs., 73, 50
(1935).
1808.	Sata N., Watanabe S., Uber den EinfluB
von Ultraschallwellen auf die Kolloidloslichkeit
von Metallhydroxyden, II. Kolloid. Zs., 78, 277
(1937).
1809.	Sauter E., Sterilisieren von Fliissigkeiten ins-
besondere von Milch, DRP Nr. 739170, 1940.
1810.	Saxton H., Propagation of Sound and Super-
sonic Waves in Gases, Phys. Rev., 45, 749
(1934).
1811.	Saxton H., Theory of Acoustic Effects of Hu-
midity in COo, Journ. Acoust. Soc. Amer., 10,
87 (1938).
1812.	Saxton H., Propagation of Sound in Gases,
Journ. Chem. Phys., 6, 30 (1938).
1813.	Saxton H., Sound Absorption and Velocity in
Mixtures, Journ. Chem. Phys., 6, 168 (1938).
1814.	S c h a a f f s W., Ein Schli.erenversuch fiber die
Schwingungsform einer diinnen Quarzscheibe, Zs.
f. Phys., 105, 576 (1937).
1815.	Schaaffs W., Die Schallgeschwindigkeit von
Losungen und ihre Beziehungen zur Schallgesch-
windigkeit des geldsten Stoffes, Zs. f. Phys., 105,
658 (1937).
1816.	Schaaffs W., Zur Bestimmung von Mole-
kiilradien organischer Fliissigkeiten aus Schallge-
schwindigkeit und Dichte, Zs. f. Phys., 114, 110
(1939).
1817.	Schaaffs	W.,	Zusammenhang zwischen
Schallgeschwindigkeit und Konstitution orga-
nischer Verbindungen, Zs. f. Phys., 114, 251
(1939).
1818.	Schaaffs W., Bemerkungen zur Berechnung
des Molekiilradius aus Molvolumen und Schallge-
schwindigkeit, Zs. f. .Phys., 115, 69 (1940).
1819.	S c h a a f f s W., Uber Schallgeschwindigkeit
und Konstitution in fliissigen organischen Verbin-
dungen, Ann. d. Phys. (5), 40, 393 (1941).
1820.	Schaaffs W., Untersuchungen iiber Schall-
geschwindigkeit und Konstitution, I. Die Schall-
geschwindikeit in organischen Fliissigkeiten, Zs.
phys. Chem., 194, 28 (1944).
1821.	Schaaffs _W., Untersuchungen iiber Schall-
geschwindigkeit und Konstitution, II. Die Zusam-
menhange zwischen Schallgeschwindigkeit und
Molekiilstruktur, Ihre Anwendungen auf reine
Kohlenwasserstoffe, Zs. phys. Chem., 194, 39
(1944).
1822.	Schaaffs W.., Untersuchungen iiber Schallge-
schwindigkeit und Konstitution, III. DieZusam-
menhange zwischen Schallgeschwindigkeit und
Molekiilstruktur bei kohlenstoffverbindungen mit
Sauerstoff-, Stickstoff- und Halogenatomen, Zs.
phys. Chem., 194, 66 (1944).
1823.	Schaaffs W., Untersuchungen iiber Schall-
geschwindigkeit und Konstitution, IV. Schall-
geschwindigkeit und Dipolmoment, Zs. phys.
Chem., 194, 170 (1944).
1824.	Schaaffs W., Liber einen vermuteten Ef-
fekt des magnetischen Feldes auf die Schallge-
schwindigkeit, Ann. d. Phys. (6), 2, 158 (1948).
1825.	Schaaffs W., Uber die Schallgeschwindig-
keit in Fliissigkeiten als Funktion ihrer Struktur,
Zs. Naturforsch., 3, 396 (1948).
1826.	Schaaffs W., Uber die Schallgeschwindigkeit
in einigen organischen Fliissigkeiten, Zs. phys.
Chem. (в печати).
1827.	Schaefer Cl., Zur Theorie des Schallstrahlungs-
druckes, Ann. d. Phys. (5), 35, 473 (1939).
1828.	Schaefer Cl., Zur Diskussion iiber den Schall-
strahlungsdruck, Zs. f. Phys., 115, 409 (1940).
1829.	Schaefer Cl., Bergmann L., Laue Diag-
ramme mit optischen Wellen, Sitz.-Ber. BerL
Akad. Wiss. Phys. math. KL X, 155 (1934).
1830.	Schaefer Cl., Bergmann L., Neue
Interferenzerscheinungen an schwingenden Piezo-
quarzen, Sitz.-Ber. Berl. Akad. Wiss. Phys,
math. KL XIII, 192 (1934).
1831.	S c h a e f e r Cl., Bergmann L., Uber neue
Beugungserscheinungen an schwingenden Kri-
stallen, Naturwiss., 22, 685 (1934).
1832.	Schaefer Cl., Bergmann L., Raumgit-
terinterferenzen an schwingenden Kristallen,
Forsch. u. Fotrschr., 10, 370 (1934).
1833.	Schaefer Cl., Bergmann L., Weitere
Untersuchungen iiber die Beugungserscheinungen
an schwingenden Kristallen, Sitz.-Ber. Berl.
Akad. Wiss. Phys. math. KL XIV, 222, 1935.
1834.	Schaefer CL, Bergmann L., Zur Frage
der optischen Beugungserscheinung an schwin-
genden Glaskorpern, Naturwiss., 23, 799 (1935).
1835.	Schaefer CL, Bergmann L., Un nuovo
metodo ottico per la determinazione delle costanti
elastische dei cristalli, Rend. Acc. Naz. Lincei
(6), 21, 701 (1935).
1836.	Schaefer CL, Bergmann L., Optische
Beugungserscheinungen an schwingenden Kri-
stallen im reflektierten Licht, Experimenteller
Teil, Sitz.-Ber. Berl. Akad. Wiss. Phys. math.
KL XX, 245, 1936.
1837.	Schaefer CL, Bergmann L., Die Bestim-
mung der elastischen Konstanten optischer Glaser
aus der Lichtbeugung an hochfrequent schwingen-
den GlasXviirfeln, Ann. d. Phys. (6), 3, 72 (1948).
1838.	Schaefer CL, Bergmann L., Goeh-
1 i c h H. J., Die Bestimmung der elastischen
Konstanten optischer Glaser mittels der Licht-
beugung an Ultraschallwellen, Glastechn. Ber.,
15, 447 (1937).
620
Библиография
1839.	Schaefer J., Eine neue Methode zur Messung
der Ultraschallgeschwindigkeit in Festkorpern,
Dissertation, StraBburg, 1942.
1840.	Schaefer K-, Die StoBanregung intramoleku-
larer Schwingungen in Gasen und Gasgemischen, VII.
Theorie der Schalldispersion bei Vorhandensein
mehrerer Normalschwingungen, Chemie, B46, 212
(1940).
1841.	Schaefer K. L., Das Schwingungszahlenge-
setz der Galtonpfeife bei hohem und niedrigem
Anblasedruck, Beitr. Anat., 20, 142 (1924).
1842*	. Schafer O., Experimentelle Untersuchungen
an einem elektrodynamischen Ultraschallwel-
lenerzeuger, Arch. Ohren-, Nasen- und Kehlkopf-
heilkunde, 137, 198 (1933).
1843.	Schallamach A., Ultrasonic Dispersion
in Organic Liquids, Nature, 161, 476 (1948).
1844.	Schardin H., Das Toeplersche Schlierenver-
fahren, Grundlagen fiir seine genaue Anwendung
und quantitative Auswertung, VDI Forsch., H.
367, Berlin, 1934.
1845.	Schardin H., Schlierenverfahren und ihre
Anwendungen, Ergebn. d. exakt. Naturwiss., 20,
303 (1942).
1846.	S c h e i b e A., Piezoelektrizitat des Quarzes
Wissenschaftl. Forschungsberichte, 45, 233 (1938).
Dresden u. Leipzig.
1847.	S c h e i 1 E., Schramm J., Verfahren zur
Herstellung feinkorniger GuBstiicke, DRP Nr.
742604, 1943.
1848*	. S c h e r p H. W., Chambers L. A., Resi-
stance of the Virtuses of Poliomyelitis, Human
Influenza and Swine Influenza to Intense Vibra-
tion, Proc. Soc. Exp. Biol. a. Med. (Amer.), 35,
495 (1936).
1849.	Schiffermiiller R., Uber die Mehrwellig-
keit diinner piezoelektrisch erregter Quarzschei-
ben, Zs. techn. Phys., 19, 469 (1938).
1850.	Schi 1 ler P. E., Untersuchungen an der freien
schallempfindlichen Flamme, Akust. Zs., 3, 36
(1938).
1851.	Schilling H. К.» Acoustical Interferometers,
Amer. Phys. Teacher, 5, 280 (1937).
1852.	Schilling H. K., Givens M. G., N у -
b о r g W. L., Pielemeier W. A., T h о r-
p e H. A., Ultrasonic Propagation in Open Air,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 222 (1947).
1853.	S c h i 1 1 i n g H. K., Ny b orgW. L.,Thor-
pe H. A., On Fluctuation of Ultrasonic Intensities
Outdoors, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 286
(1947).
1854*. Schliephake E., Schallschwingungen in
der Therapie, Klin. Wschr., 14, 1689 (1935).
1855. Schmid G., ZerreiBen von Makromolekiilen,
Chem. Ztg., 64, 423 (1940).
1856. S c h m i d G., Zur Kinetik der Ultraschalldepoly-
merisation, Zs. phys. Chem. Abt., A186, 113 (1940).
1857—1858. Schmid G., Zerreiben von Makromo-
lekiilen, Versuch einer Erklarung der depolymeri-
sierenden Wirkung von Ultraschallwellen, Phys.
Zs., 41, 325 (1940).
1859.	Schmid G., Beuttenmiiller E., Ult-
raschallbeitrag zur Frage der Biegsamkeit der
Makromolekiile, Zs. f. Elektrochem., 49, 325
(1943).
1860.	Schmid G., Beuttenmiiller E., Der
EinfluB der Temperatur auf den Abbau von li-
nearen Makromolekiilen mit Ultraschall, Zs.
f. Elektrochem., 50, 209 (1944).
1861.	Schmid G., Beuttenmiiller E.y
R i e f A., Der Abbau von Fadenmolekiilen mit
Ultraschall und seine Konzentrationsabhangig-
keit, Kunststoff-Technik, 13, 65 (1943).
1862.	Schmid G., Ehret L., Beeinflussung der
Metallpassivitat durch Ultraschall, Zs. Elektro-
chem., 43, 408 (1937).
1863.	Schmid G., Ehret L., The Influence of the
Passivity of Metals by Ultrasonics, Light Metals,
5, 484 (1937).
1864.	Schmid G., Ehret L., Beeinflussung der
elektrolytischen Abscheidungspotentiale von Ga-
sen durch Ultraschall, Zs. Elektrochem., 43, 597
(1937).
1865.	Schmid G., Ehret L., Die Wirkung intesi-
ven Schalles auf Metallschmelzen, Zs. Elekt-
rochem., 43, 869 (1937).
1866.	Schmid G., Jetter U., EinfluB von Ult-
raschall auf das magnetische Verhalten von Nickel,
Zs. Elektrochem., 47, 155 (1941).
1867.	S c h m i d G., J e t t e r U., EinfluB von Ultra-
schall auf das magnetische Verhalten von Nickel,
II. Messungen mit dem Magnetometer und mit
dem magnetischen Joch am Nickelrohr, Zs. Elekt-
rochem., 48, 227 (1942).
1868.	Schmid G., Jetter U., EinfluB von Ultra-
schall auf das magnetische Verhalten von Nickel,.
III. Messungen mit dem Ferrographen an Nickel-
drahten, Zs. Elektrochem., 48, 513 (1942).
1869.	Schmid G.,Roll A., Die Wirkung intensiven
Schalles auf Metallschmelzen, II. Die Bedeutung
der Frequenz und Intensitat des Schalles fiir die
Kornverfeinerung,	Zs. Elektrochem., 45, 769
(1939).
1870.	Schmid G., Roll A., Die Wirkung intensiven
Schalles auf Metallschmelzen. III. Auflosung von
Eisen in geschmolzenem Zink, Zs. Elektroschem.,
46, 653 (1940).
1871.	Schmid G., Rommel O., ZerreiBen von
Makromolekiilen durch Ultraschall, Zs. phys.
Chem., A85, 97 (1939); Zs. Elektrochem., 45,
659, (1939); Forsch. u. Fortschr., 15, 430 (1939).
1872.	Schmidt H., Anwendung von Ultra-
schallwellen fiir die Werkstoffpriifung und beim
Harten und Schmelzen, Maschinenbau Betrieb,
15, 387 (1936).
1873.	Schmidtmiiller N., Schallabsorptiofi in
Gasen bei Frequenzen zwischen 20 und 100 kHz,
Akust. Zs., 3, 115 (1938).
1874.	Schmitt F. O., Ultrasonic Micromanipulati-
on, Protoplasma, 7, 331 (1929).
1875.	Schmitt F. О., H al IS. E., J a к u s M. A.,
The Ultrastructure of Protoplasmic Fibrils,
Biol. Symposia, 10, 261 (1943).
1876.	Schmitt F. O., Johnson С. H., О 1-
s о n R. A., Effects of High Frequency Sound Wa-
ves on Protoplasm, Proc. Soc. Exp. BioL Med.,
25, 718 (1928).
1877.	Schmitt F. O., Johnson С. H., О 1-
s о n R. A., Oxydations Promoted by Ultrasonic
Radiation, Journ. Amer. Chem. Soc., 51, 370
(1929).
1878.	Schmitt F. O., Uhlemeyer B., The
Mechanism of the Lethal Effect of Ultrasonic
Radiation, Proc. Soc. exp. Biol. Med., 27, 626
(1930).	i
1879.	Schnakenbek W., Versuche zur Feststel-
lung von Fischschwarmen durch das Echolot,
Fischmarkt, 2, 204 (1934).
Библиография
621
1880.	Schoeneck Н., Experimentelle Untersuchun-
gen der Schwingungen zylindrischen Einzelkri-
stalle bei hohen elastischen Frequenzen, Zs. f.
Phys., 92, 390 (1934).
1881*	. S c h о 1 z G. H., Ultraschall zur Behandlung von
Emphysem und Asthma, Deutschemed. Wschr.,
68, 888 (1942).
1882*	. Scholz G. H., Therapeutische Erfahrungen
mit Ultraschall. Therap. Gegenwart, 84, 301 (1943).
1883*	. S c h о 1 t z G. H., Winde D., Ultraschall
in der Rheumabehandlung, Zs. Rheumaforschr.,
7, 130 (1944).
1884.	Шрайбер Д. С., Импульсные ультразвуко-
вые дефектоскопы, Заводская лаборатория, 14,
314 (1948).
1885.	Schreuer Е., Prazisionsmessungen der Ultra-
schallgeschwindigkeit in verschiedenen Flussig-
keiten und ihre Bedeutung fiir die Frage der Schall-
dispersion sowie fiir die Methodik der Ultraschall-
geschwindigkeitsmessungen, Akust. Zs., 4, 215
(1939).
1886*. Schreuer E.,Zu den physikalischen Grund-
lagen der biologischen und therapeutischen Ultra-
schallwirkungen, Arztl. Forsch., 1, 118 (1947).
1887.	Schreuer E., Osterhammel K., Uber
einige Interferenzerscheinungen bei Ultraschall-
wellen, Zs. f. Phys., 107, 44, 560 (1937).
1888.	Schreuer E., Osterhammel K., Eine
neue Methode der Messung von Ultraschallabsorp-
tion, Naturwiss., 29, 44 (1941).
1889.	Schroeder F., Die zerstdrungsfreie Werk-
stoffpriifung von Gubteilen mit Hilfe des Ultra-
schalls, GieBerei, 27, 186 (1940).
1890.	Schulze F. A., Einige neue Methoden zur
Bestimmung der Schwingungszahlen hochster hor-
barer und unhorbarer Tone, Anwendung auf die
Tone der Galtonpfeife, Ann. d. Phys. (4), 24, 785
(1907).
1891.	Schulze F. A., Monochord zur Bestimmung
der oberen Horgrenze und der Perzeptionsfahig-
keit des Ohres fiir sehr hohe Tone, Zs. f. Ohrenheil-
kdune, 56, 167 (1908).
1892.	Schulze F. A., Uber das Verhaltnis der spe-
zifischen Warmen Cp/Cv fiir Fliissigkeiten, Phys.
Zs., 26, 153 (1935). ..
1893*. Schulze M., Uber die Behandlung von
Ischias-Neuralgien mit Ultraschall, Dissertation,
Gottingen, 1945.
1894.	Schulze R., Uber Horschallgeschwindigkeit
und Dispersion in Chlor,, Ann. d. Phys. (5), 34,
41 (1939).
1895.	Schumacher R. O., Untersuchungen an
querschwingenden Quarzplatten, Telefunkenztg.,
18, 16 (1937).
1896.	S c h u m b W. C., R i t t n e r E. S., The
Effect of Application of Sonic Energy to the
Hydrolysis of Potassium Persulfate, Journ. Amer.
Chem. Soc., 62, 3416 (1940).
1897*. S c h u p p E., Medizinische Anwendungen des
Ultraschalles, Wissen u. Fortschr., 15, 33 (1941).
1898.	Schuster K., Die schalltechnischen Eigen-
schaften des Glases, Glastechn. Ber., 18, 213 (1940).
1899.	Schuster K., Matz W., Uber stationare
Stromungen im Kundtschen Rohr, Akust. Zs., 5,
349 (1940).
1900.	Schwartz E., Experimentelle Untersuchun-
gen fiber die piezoelektrischen und die elektrischen
Eigenschaften des Seignettesalzes, Elektr. Nachr.
Techn., 9, 481 (1932).
1901.	Schweidler H. F., Piezoelektrischen Ultra-
schallgeber von Untersuchungen an Schwingquar-
zen, Dissertation, Wien, 1940.
1902.	Scophony Limited, Perfectionnement aus systemes
d’exploration pour television, Fr. pat. no. 817944,
1936.
1903.	Scophony Limited, J e f f r e e J. H., Light Mo-
dulating Device, Brit. pat. No. 439236, 1934.
1904.	S e e m a n n H. J., Metallforschung mit Ultra-
schall, Metallwirtschr., 15, 1067 (1936).
1905.	S e e m a n n H. J., M e n z e 1 H., Zur Entwick-
lung von GieBverfahren mit Schwingungsbehand-
lung (UltraschallgieBverfahren), Zs. MetalL, 1, 39
(1947).
1906.	Seidl F., Mechanische Schwingungen eines
piezoelektrischang eregten Quarzes, Zs. f. Phys.,
112, 362 (1939).
1907.	Seidl F., Elektnsche Leitfahigkeit fliissiger
Dielektrika und ihre Anderung durch Ultraschall,
Zs. f. Phys., 116, 359 (1940).
1908.	Seidl F., Eigenschaften und Wirkungen des
Ultraschalles, Verh. Deutsche Phys. Ges. (3), 21,
9 (1940).
1909.	Seidl F., Uber die Ausbereitung des Schallwel-
lenfeldes in Fliissigkeiten, Acta Phys. Austr., 1,
155 (1948).
1910.	Seifen N., Eine Prazisionsmethode hoher
Absolutgenauigkeit zur Bestimmung der Ultra-
schallgeschwindigkeit in Fliissigkeiten, Zs. f.
Phys., 108, 681 (1938).
1911.	Селяков H. В., Ф p о с т А. В., Авторское
свидетельство № 50985, 1936.
1912.	Selle H., Uber Schallgeschwindigkeit in Stick-
stoffdioxyd, Zs. phys. Chem., 104, 1 (1923).
1913.	ЗезюлинскийВ. M., Туманский C.C.,
Диспергирование индантренового красителя в
поле ультразвуковых волн, ЖТФ, 7, 1922 (1937);
см. также ЖФХ, 11, 801 (1938).
1914.	S е t t е D., Distorsioni nella modulazione della
luce mediante cella ultrasonora, Ric. Sci., 18, 149
(1948); Alta Frequenza, 17, 51 (1948).
1915.	Set t e D., Ultrasonic Lenses of Plastic Materials,
Ric. Sci., 18, 831 (1948).
1916.	Sette D., Su alcuni effetti ottici degli ultra-
suoni, Nuovo Cimento, 5, 493 (1948).
1917.	С e в e p н ы й А. Б., О пондеромоторном дей-
ствии, возникающем между каплями воды в
акустическом поле, ЖЭТФ, 6, 705 (1936).
1918.	S е w е 1 1 С. J. Т., The Extinction of Sound in
a Viscous Atmosphere by Small Obstacles of Cylind-
rical and Spherical Form, Proc. Roy. Soc., A83,
547 (1910).
1919.	S h a p e r H. B., Hypersonic Non-Destructive
Material Testing, Instruments, 19, 327 (1946).
1920.	Shapiro H., Supersonic Delay Lines, Massa-
chusetts Inst, of Technology, Radiation Lab.,
Rep. No. 850, 1945.
1921.	Sharpless T. K-, Design of Mercury Delay
Lines, Electronics, 20, 134 (1947).
1922.	Шапошников И. Г., О распространении
звука в кристалле, обладающем пьезоэлектриче-
скими свойствами, ЖЭТФ, 11, 332 (1941).
1923.	Shear S. К-, F о с к е А. В., The Dispersion
of Supersonic Waves in Cylindrical Rods of Poly-
cristalline Silver, Nickel and Magnesium, Phys.
Rev. (2), 56, 217 (1939); 57, 527 (1940); Bull.
Amer. Phys. Soc., 14, 18 (1939).
1924.	Sherratt G. G., Griffiths E., The
Determination of the Specific Heat of Gases at
622
Библиография
High Temperatures by the Sound Velocity Methode,
I. Carbon Monoxide, Proc. Roy. Soc., A147, 292
(1934).
1925.	Sherratt G. G., Griffiths E., The
Determination of the Specific Heat of Gases at
High Temperatures by the Sound Velocity Methode,
II. Carbon dioxide, Proc. Roy. Soc., A156, 504
(1936).
1926.	Шрайбер Д. С., Некоторые вопросы ультра-
звуковой дефектоскопии, Заводская лаборатория,
11, 1051 (1945).
1927.	Шур Я-, Хохлов A., The Dependence of the
Magnetostriction of Nickel Upon Initial Magnetic
Texture and Sequence of Applying Magnetic Field
and Undirectional Elastic Tension, Journ. of Phys.
USSR, 11, 77 (1947).
1928*	. S i b u у a H., Beeinflussung der physikalischen
Eigenschaften des Blutes sowie der Blutkatalase
durch ultraakustische Wellen, Tohoku Journ. Exp.
Med., 30, 181 (1936).
1929.	Siebers Ch., В u 1 i a n W,. Uber die Ein-
wirkung einer Schall- und Ultraschallbehandlung
auf das Gefiige von Magnesium-Aluminium-Legie-
rung mit 4 bis 12% Al, Metallforschung, 1, 158
(1946).
1930.	Siegel S., The Elastic Constants of Crystalline
Sodium at 80° K, Phys. Rev. (2), 51, 1015 (1937).
1931.	Siegel S., Review of Supersonic Methods for
Measuring Elastic and Dissipative Properties of
Solids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 16, 26 (1944).
1932.	Sieger J., The Designe and Development of
Television Receivers Using Scophony Optical
Scanning System, Proc. Inst. Rad. Eng., 27, 487
(1939).
1933.	Siemens-Reiniger-Werke A. G., Vorrichtung zur
Erzeugung mechanischer Schwingungen hoher Fre-
quenz, DRP Nr. 707162, 1928.
1934.	Siemens-Reiniger-Werke A. G., Einrichtung zur
Behandlung von Korpern mit Ultraschallwellen,
DRP Nr. 654673, 1935.
1935.	Siemens-Schuckert-Werke A. G., Vorrichtung zum
Feststellen von Fehlstellen und Spannungen in
Werkstiicken beliebiger Form, DRP Nr. 711827,
1935.
1936.	Simon I., Uber die Einsenkkurve eines magne-
tostriktiven Resonators, Zs. Hochfrequenztechn.,
50, 54 (1937).
1937.	Simons E. N., The Supersonic Flaw Detector,
Metal Progress, 48, 513 (1945).
1938.	Singh В. K., Temperature Effect on Ultra-
sonic Velocity in Water, Nature, 156, 569 (1945).
1939.	S i n n e s s L. S., R о s e v e a r e W. E., The
Dispersion of Sound in Oxygen, Journ. Chem.
Phys., 4, 427 (1936).
1940.	S i v i a n L. J., On the History of «Molecular
Absorption», Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 254
(1947).
1941.	Sivian L. J., High Frequency Absorption in
Air and Other Gases, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
19, 914 .(1947).
1942.	Skancke R. S., Uber ultraakustische Schwin-
gungen in zylindrischen Staben, Norske Vidensk.
Selsk Skrifter, Nr. 13 (1935).
1943.	S k e 1 1 e t t A. M., A Visual Method for Stu-
dying Modes of Vibration of Quartz Plates, Journ.
Opt. Soc. Amer., 17, 308 (1928).
1944.	S k e 1 1 e t t A. M., Modes of Vibration of a Round
Plate Cut From a Quartz Crystal, Journ. Opt. Soc.
Amer., 20, 293 (1930).
1945.	Slaymaker F. H., Meeker W., F., Blind
Guidance by Ultrasonics, Electronics, 21, 76 (1948).
1945a. Slaymaker F. H., Meeker W. F.,
Merrill L. L., The Directional Characteris-
tics of a Free-Edge Disk Mounted in a Flat Baffle
or in a Parabolic Horn, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
18, 355 (1946).
1946.	S 1 e e J. A., Reflection Methods of Measuring
the Depth of the Sea, Journ. Inst. Electr. Eng.
Japan, Suppl., 70, 269 (1932).
1947.	Smack J. C., Inspecting Forged Axies at the
Le-Tourneau Plant by Means of Supersonic Waves,
Automotive Ind., 93, 32 (1945).
1948.	S m e k a 1 A., Ultraschalldispersion und Bruch-
geschwindigkeit, Phys. Zs., 41, 475 (1940).
1949.	S m e k a 1	A., Hochfrequente Ultraschallvor-
gange in Festkorpern, Nova Acta Leopoldina, 11,
512 (1942)
1950.	S m e k a 1	A., Ultraschallerscheinungen beim
Bruchvorgang von Quarzkristallen, Verh. Deutsch.
Phys. Ges. (3), 23, 39 (1942).
1951.	Smith A. W., E v i n g L. W., Ultrasonic
Velocities in and Adiabatic Compressibilities of
Mixtures of Acetic Acid, and Water, Journ. Chem.
Phys., 7, 632 (1939).
1952.	Smith A. W., Ewing L. M., The Diffrac-
tion of Light by Supersonic Waves in Liquids,
Apparatus for Demonstration and for an Interme-
diate Laboratory Experiment, Amer. Journ. Phys.,
8, 57 (1940).
1953.	Smith A. W., Weimer D. K., Comparison
of Supersonic Intensities by Means of a Magneto-
striction Gauge, Rev. Sci. Instr., 18, 188 (1947).
1954.	Smith F. D., The Magnetostriction Constant
for Alternating Magnetic Fields, Proc. Phys. Soc.,
42, 181 (1930).
1955.	Smith F. D., On the Destructive Mechanical
Effects of the Gas Bubbles Liberated by the Passage
of Intense Sound Through a Liquid, Phil. Mag. (7),
19, 1137 (1935).
1956.	Smith F. W., Stumpf P. K., Ultrasonic
Generator, Electronics, 19, No. 4, 116 (1946).
1957.	Smyth J. B., L i n d s a у R. B., Supersonic
Transmission at Oblique Incidence Through a
Solid Plate in Water, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
13, 20 (1944).
1958.	Smith J. С., В a 1 1 о u J. W., The Attenua-
tion of Longitudinal Waves in High Polymers,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 586 (1948).
1959.	Smith M. С., В e у e r R. T., Ultrasonic
Absorption in Water as a Function of Tempera-
ture, Phys. Rev. (2), 73, 654 (1948).
1960.	Snowdon R. W., Supersonic Waves Locate
Die-Block Flaws, Steel, 120, 95, 136 (1947).
1961.	Sollner K., The Mechanism of the Formation
of Fogs by Ultrasonic Waves, Trans. Farad. Soc.,
32, 1532 (1936). «
1962.	So 1 1 пег K., Experiments to Demonstrate Cavi-
tation Caused by Ultrasonic Waves, Trans. Farad.
Soc., 32, 1537 (1936).
1963.	Sollner K., Notes on the Dispersion of Solids
in Liquids by Ultrasonic Waves, Trans. Farad.
Soc., 34, 1170 (1938).
1964.	Sollner К., В ondy C., The Mechanism of
Coagulation by Ultrasonic Waves, Trans. Farad.
Soc., 32, 616 (1936).
1965.	Sorensen Ch., Absorptions-,Geschwindigkejts-
und Entgasungsmessungen im Ultraschallgebiet,
Ann. d. Phys. (5), 26, 121 (1936).
Библиография
623
1966.	Sorensen Ch., Die Temperaturabhangigkeit
des Absorptionskoeffizienten von Ultraschall in
Fliissigkeiten, Ann. d. Phys. (5), 27, 70 (1936).
1967.	Соколов С. Я., Zur Frage der Fortpflanzung
ultraakustischer schwingungen in verschiedenen
Korpern, Elektr. Nachr. Techn., 6, 454 (1929).
1968.	Соколове. Я., Uber die praktische Ausnutzung
der Beugung des Lichtes an Ultraschallwellen,
Phys. Zs., 36, 142 (1935) [см. «Современные проб-
лемы применения ультразвука», Усп. физич.
наук, 40, 1 (1950)].
1969.	Соколове. Я-, L’influence des ondes ultraaco-
ustiques sur le proces de solidification des me-
taux fondus, Acta phys.-chim. USSR, 3, 939
(1935).
1970.	Соколове. Я., Ultra-sonic Oscillations and Their
Application, Techn. Phys. USSR 2, 522 ((1935).
1971.	Соколов С. Я-, Ультраакустические методы
определения внутренних дефектов в металличе-
ских изделиях, Заводская лаборатория, 1, 1468
(1935).
1972.	Соколов С. Я., Sur l’influence des ondes ultra-
sonores sur les reactions chimiques, Techn. Phys.
USSR, 3, 176 (1936).
1973.	Соколов И. T., Мощность, поглощаемая квар-
цевыми вибраторами при ультразвуковых колеба-
ниях различной интенсивности, ЖТФ, 7, 1358
(1937).
1974.	Соколов И. Т., Исследование ложных уль-
тразвуковых полей оптическим методом с точеч-
ным источником света, ЖТФ, 8, 408 (1938);
Techn. Phys. USSR, 5, 217 (1938).
1975.	Соколов И. Т., Применение короткофокус-
ной оптики для исследования ультразвуковых
полей в жидкостях, ЖТФ, 8, 898 (1938).
1976.	Соколов И. Т., Воздействие ультразвуков
на переохлажденную воду, ЖТФ, 8, 901 (1938);
Techn. Phys. USSR, 5, 619 (1938).
1977.	Соколов С. Я., Ультраакустические методы
изучения свойств закаленной стали и определе-
ния внутренних пороков металлических изделий,
ЖТФ, 11, 160 (1941).
1978.	Соколов С. Я-, Применение ультразвуко-
вых колебаний для наблюдения физико-химиче-
ских процессов, ЖТФ, 16, 783 (1946).
1979.	Соловьева Л. Р., Химическое действие
ультразвука, ЖТФ, 6, 2059 (1936).
1980.	Соловьева Л. Р., Диспергирование метал-
лов в жидкостях под влиянием ультразвукового
поля, Коллоидный журн., 5, 289 (1939).
1981.	Шпаковский Б. Г., Распространение уль-,
тразвуковых волн в жидкостях, I. Дисперсия в
некоторых чистых жидкостях и водных растворах,
ДАН СССР, 18, 173 (1938).
1982.	Шпаковский Б. Г., Распространение
ультразвуковых волн в жидкостях, II. Диспер-
сия в уксусной кислоте, ДАН СССР, 18, 177
(1938).
1983.	Шпаковский Б. Г., Скорость распростра-
нения звука в углекислом газе вблизи критичес-
кого состояния, ДАН СССР, 3, 26 (1934).
1984.	Шпаковский Б. Г.,К вопросу о дисперсии
ультразвуковых волн в жидкости, ДАН СССР,
3, 588 (1934).
1985.	Шрайбер Д. С., Определение дефектов в
металлических изделиях ультразвуковым мето-
дом, Заводская лаборатория, 8, 816 (1938).
1986.	Селяков Н. В., Авторское свидетельство
№ 48210, 1936.
1987.	Селяков Н. В., М е л и к - Б о г д а с с а-
р о в а М. Г., Авторское свидетельство № 48259,
1936.
1988.	Сивухин Д. В.,О тепловых действиях пере-
менного электрического поля на взвесь диэлект-
рических частиц в жидкости, ЖЭТФ, 10, 679
(1940).
1989.	См. [1979].
1990.	Соловьева Л. Р., К вопросу о механизме
химического действия ультразвука, ЖФХ, 9
77 (1937).
1991.	Stanford N. С., The Production of Rochelle
Salt Piezoelectric Resonators Having a Pure Lon-
gitudinal Mode of Vibration, Proc. Inst. Rad. Eng.
25, 465 (1937).
1992.	S t a n f о r d E. G., T а у 1 о r H. W., The
Supersonic Method for Detection of Internal Flaws.
An Examination of the Method Employed as App-
lied to Aluminium-Alloys Billets and Semifini-
shed Components, Metallurgia, 34, 59 (1946).
1993.	Stanley W. M., The Action of High Fre-
quency Sound Waves on Tobacco Mosaic Virus,
Science, 80, 339 (1934).
1994.	S t e i 1 O., Schalldispersion und Stereochemie des
Stickstoffatoms, Zs. Phys. Chem., B31,343 (1936).
1995.	Stenning D. C., Magnetostriction Oscilla-
tors, Wireless Eng., 17, 158 (1940).
1996.	Stenzel H., Berechnung des Schallfeldes von
kreisformigen Kolbenmembranen, Elektr. Nachr.
Techn., 12, 16 (1935); 4, 239 (1927), 6, 165 (1929).
1997.	Sterckx R., Influence des facteurs physiques
et physicochimiques sur les microorganismes (Levu-
reset Bacteries), Bull. Ass. anciens Eleves Inst.
sup6r. Fermentat, 36, 279 (1936); 37, 21 (1936).
1998.	Stewart J. L., Variable Path Ultrasonic
Interferometer for the Four Mega Cycle Region
with Some Measurements on Air, CO2 and H2,
Rev. Sci. Instr., 17, 59 (1946).
1999.	Stewart E. S., Dispersion of the Velocity
and Anomalous Absorption of Sound in Hydrogen,
Phys. Rev, 69, 632 (1946).
2000.	Stewart E. S., Stewart J. L, Hub-
h a r d J. C., Ultrasonic Dispersion and Absorp-
tion in Hydrogen, Phys. Rev. (2), 68, 231 (1945).
2001.	Stewart J. L., Stewart E. S., Rotatio-
nal Absorption and Dispersion of Ultrasonics in
Hydrogen, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 585 (1948).
2002.	Stierstadt O., Neuere Probleme des Ultra-
schalles; Schalltechnik, 10, 8 (1938).
2003.	Stocks Th., Erkundungen fiber Art und Schich-
tung des Meeresbodens, Naturwiss., 23, 383 (1935).
2004.	Stokes G. G., An Examination of the Possible
Effect of the Radiation of Heat on the Propagation
of Sound, Phil Mag. (4), 1, 305 (1851).
2005.	Stokes G. G., On the Theories of the Internal
Friction of Fluids in Motion, and of the Equilib-
rium and Motion of Elastic Solids, Cambr. Trans.
Phil. Soc., 8, 287 (1845); Papers I, 75 (1880).
2006.	Straede J. W., Ultrasonic Principles and
Circuits, Radio-Craft, 18, 34, 66 (1947).
2007.	S t r a u b e 1 H., Einige Versuche mit Ultraschall,
Phys. Zs., 32, 379 (1931).
2008.	Straubel H., Schwingungsform und Tempe-
raturkoeffizient von Quarzoszillatoren, Zs. Hoch-
frequenztechn., 38, 19 (1931).
2009.	Straubel H., Direkte Kristallsteuerung fiir
ultrakurze Wellen, Phys. Zs., 32, 937 (1931).
2010.	Straubel H., Schwingungsformen piezoelekt-
rischer Kristalle, Phys. Zs., 34, 894 (1933).
624
Библиография
2011.	Straubel Н., Temperaturkoeffizient, Schwin-
gungsform und Amplitude piezoelektrischer Oszil-
latoren, Phys. Zs., 35, 179 (1934).
2012.	Straubel H., Der Temperaturkoeffizient von
Quarzoszillatoren, Zs. Techn. Phys., 15, 607 (1934);
Phys. Zs., 35, 657 (1934).
2013*. St rauB H., Ultraschalltherapie in der chirur-
gischen Praxis, Deutsche med. Wschr., 73, 382
(1948).
2014*. S t r e i b 1 F., Inhalationstherapie, ein neues
Anwendungsgebiet des Ultraschalls, Dissertation,
Erlangen, 1947.
2015.	Stroman A., Zur Demonstration stehender
Luftschwingungen, Zs. phys. chem. Unterr., 19,
14 (1906).
2016.	Strong J. A.,A New Method of Investigating
the Modes of Vibration of Quartz Crystals, Nature,
129, 59 (1932).
2017.	Strong J. A., A Method of High-Frequency
Stroboskopy, Nature, 129, 203 (1932).
2018.	Strother С. O., Richards W. T.,
Acoustical Studies. VI. Observations Concerning
the Behaviour of Formic and Acetic Acid Vapors,
Journ. Chem. Phys., 4, 566 (1936).
2019.	Struthers F. W., Trent H. M., Ultra-
sonic Measurement of Wall Thickness in Diesel
Cylinder Liners, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19,
368 (1947).
2020.	S t r u m p f P. K., Green D. E., S m i t h
F. W., Ultrasonic Disintegration as a Method of
Extracting Bacterial Enzymes, Journ. Bacteriol.,
51, 487 (1946).
2021.	Subbaramaya D. S., Diffraction of Light
by Ripples on Liquid Surfaces, Proc. Indian Acad.
Sci., A6, 333 (1937).
2022.	Submarine Signal Company London, Means for
and Method of Treating Liquids, Brit. pat.
No. 458872, 1935.
2023.	Surugue J., Effect of Supersonics on the Dif-
fraction of X-Rays by Quartz, Cahiers de Phys.,
18, 55 (1943).
2024.	S u г у a n G., Propagation of Sound in Liquids
and Viscosity, Indian Journ. Phys., 16, 77
(1942).
2025.	Suryaprakasam V., Effect of Tempera-
ture on the Ultrasonic Velocity in Liquids, Proc.
Indian Acad. Sci., A12, 341 (1940).
2026.	Suzuki M., Einfliisse der Ultraschallwellen
auf das Sprossen der Reispflanze, Journ. med. Sci.
Biophys., Japan, 5, 159 (1938).
2027.	Swanson J. Ch., A Supersonic Interferometer
for the Study of the Pressure Coefficient of Velo-
city, Rev. Sci. Instr., 4, 603 (1933).
2028.	SwansonJ. Ch., Pressure Coefficient of Acoustic
Velocity for Nine Organic Liquids, Journ. Chem.
Phys. 2, 689 (1934).
2029.	Swanson J. Ch., Hubbard J. C., Pres-
sure Coefficients of Acoustic Velocity for Nine
Organic Liquids, Phys. Rev., 45, 291 (1934).
2030.	Sykes R. A., Principles of Mounting Quartz
Plates, Bell Syst. Techn. Journ., 23, 178 (1944).
2031.	S z a 1 a у A., Die Zerstorung von hochpolymeren
Molekiilen mittels Ultraschallwellen, Zs. phys.
Chem., A164, 234 (1933).
2032.	S z a 1 a у A., Intensitatsbestimmungen zur Erk-
larung der depolymerisierenden Wirkung der
Ultraschallwellen, Phys. Zs., 35, 293 (1934).
2033.	S z a 1 a у A., Kompressibilitat verdiinnter Elekt-
rolytlosungen, Phys. Zs., 35, 639 (1934).
2034.	Szent-Gyorgyi A., Chemical and Biologi-
cal Effects of Ultrasonic Radiation, Nature, 131,
278 (1933).
2035.	Szymanowski W. T., Rapid Demonstra-
tion of Elastic Constants of Glass and Other Trans-
parent Substances, Journ. Appl. Phys., 15, 627
(1944).
2036.	T агер П. Г., Физические явления в среде,
через которую проходят ультразвуковые волны
и свет, ЖТФ, 15, 318 (1945).
2037.	Takagi N., Piezoelectric Exitability of Thick-
ness Vibrations, Electrotechn. Journ. Tokvo,
5, 18 (1941).
2038.	Takahashi W. N., Christensen J. R.
The Virucidal Action of High Frequency Sound
Radiation, Science, 79, 415 (1943).
2039.	Takeuchi T., I n a i T., Specific Volumes of
Heavy Water and Its Ice at the Freezing Point,
Japan Journ. Phys., 11, 67 (1936).
2040.	Takeuchi T., S a t о Y., Or New High-Pitch
Air-Wave Generators, Bull. Tokyo Univ. Eng.,
3, 271 (1934).
2041.	Tatum G. R., The Effect of High Intensity
Sound on Smokes and other Aerosols, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 8, 210 (1937).
2042*	. T a t s u m i M., Ogata S., Mat uzaki
J., J о s h i d а К., К anub ay as i H., Uber
den EinfluB der Ultraschallwellen auf das Kobra- <
gift, Osaka Jgk. Zs., 37, 1361 (1938).
2043.	Tawil E. P., Les ondes stationaraires ultraso-
nores rendues visibles dans les gaz par la methode
des stries, Compt. Rend., 191, 92, 168 (1930).
2044.	Tawil E. P., Methode d’observation d’ondes
sonores non stationaires, Compt. Rend., 191, 998
(1930).
2045.	Tawil E. P., Sur un chronographe piezoelect-
rique, Compt. Rend., 202, 1016 (1936).
2045a. Taylor G. B., S p г о u 1 e D. O., Note on
Ultrasonic Cavitation, Trans. Roy. Soc. Canada,
Sec. Ill, 23, 91 (1929).
2046.	Teeter Ch. E., The Rate of Dissociation of
Nitrogen Tetroxide, Journ. Chem. Phys., 1, 251 '
(1933).
2047.	Teeter Ch. E., Absorption of Supersonic Waves
in Liquids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 18, 488
(1946).
2048.	Teeter Ch. E., Supersonic Radar Trainers,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 286 (1947).
2049.	Telfair D., Effects of Water Wapor on Super-
sonic Dispersion inCO2, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
12, 466 (1940).
2050.	Telfair D., Supersonic Measurement of the
Heat Capacity of Propylene, Journ. Chem. Phys.,
10, 167 (1942).
2051.	Telfair D., Pielemeier W. H., Super-
sonic Measurements with a New Apparatus, Phys.
Rev. (2), 59, 934 (1941); Bull. Amer. Phys. Res.,
16, 28 (1941).
2052.	Telfair D., Pielemeier W. H., Das
behinderte Rotationspotential und die Frequenz-
zuordnung in Propylen, Journ. Chem. Phys., 9,
571 (1941).
2053.	Telfair D., Pielemeier W. H., Am
Improved Apparatus for Supersonic Velocity and
Absorption Measurements, Rev. Sci. Instr., 13,
122 (1942).
2054.	Te-Tchao Ouang, Sur la dispersion des
ultrasons dans le sulfure de carbone, Compt. Rend.,
222, 1165 (1946).
Библиография
625
2055.	Те - Т ch ао^ О uang, Sur 1’absorption des
ondes ultrasonores par le sulfure de carbone,
Compt. Rend., 222, 1215 (1946).
2056.	T h i e d e H., Ultraschallkoppelschwinger, Akust.
Zs., 8, 20 (1943).
2057*	. Thiele D. W., Uber die Einwirkung von
Ultraschall auf Ergosterin, Dissertation, Univ.
Koln, 1940.
2058.	Thielmann U., Experimentelle Untersuchung
einer Abhangigkeit der Schallgeschwindigkeit in
Fliissigkeiten von magnetischen und elektrischen
Feldern, Diplom-Arbeit, Techn. Hochschule Bres-
lau, 1945.
2059.	Thiemann E. A., Verzinnen von Leichtme-
tallen mittels Ultraschall, Automobiltechn. Zs.,
45, 668 (1942).
2060.	Thieme E., Uber die Einwirkung von Ultra-
schallwellen auf Losungen hochpolymerer Substan-
zen, Phys. Zs., 39, 384 (1938).
2061.	Thompson G. E., Velocity of Ultrasonic
Waves in Water Vapor, Phys. Rev. (2), 36, 77
(1930).
2062.	Tisza L., Supersonic Absorption and Stokes
Viscosity Relation, Phys. Rev. (2), 61, 531 (1942).
2063.	T о e p 1 e r A., Beobachtungen nach der Schlie-
renmethode, Ostwalds Klassiker, 158, 103.
2064.	T о e p 1 e r A., Uber die Methode der Schlieren-
beobachtung als mikroskopisches Hilfsmittel, nebst
Bemerkungen zur Theorie der schiefen Beleuch-
tung, Pogg. Ann. Phys., 127, 556 (1866).
2065.	T о e p 1 e r A;, Optische Studien nach der Met-
hode der Schlierenbeobachtung, Pogg. Ann. Phys.
131, 33, 180 (1867).
2066.	T о e p 1 e r M., Neue einfache Versuchsanord-
nung zur bequemen subjektiven Sichtbarmachung
von Funkenschallwellen nach der Schlierenmethode,
Ann. d. Phys. (4), 27, 1043 (1908).
2067.	T о r i у a m a Y., S a w a S., Effect of Super-
sonic Wave on the Dust Figure in Liquid Dielect-
rics, Proc. Phys. Math. Soc., Japan (3), 19, 984
(1937).
2068.	Toulmien H. A., Jr., Anwendung von
Ultraschall bei der Herstellung von GasruB,
USA Pat. No. 2087391, 1935; No. 2127193,
1935.
2069.	Townsend C. D., Use of Ultra Sound in Metal
Coating, Products Finishing, 10, 72 (1946).
2070.	Trost A., Nachweis von Werkstofftrennungen
in Blechen durch Ultraschall, Zs. VDI, 87, 352
(1943).
2071.	Tscherning H., Les generateurs d’ultra-
sons de laboratoire et leurs applications, Rev.
generale de I’electricite, 56, 319 (1947).
2072.	Ч e p н ю к E. K-, Биологическое действие
ультразвука (сравнительно-видовой анализ),
Бюлл. Эксп. биол. и мед., 8, 211 (1939).
2073.	Т s i - Z ё N у, Etude experimentale des defor-
mations et des changements de proprietes optiques
du quartz sous 1’influence du champ electrique,
Journ. de phys. et rad., 8, 13 (1928).
2074*	. T s u g e S., Uber die Beeinflussung des interme-
diaren Kohlehydratstoffwechsels in der Leber
durch Einwirkung der ultraakustischen Schall-
wellen und Ultrakurzwellen auf die Leber, Tohoku
Journ. Exp. Med., 33, 8 (1938).
2075.	Tsumura T., A New Compact Underwater
Telephone Set for Use by Means of Supersonic
Carrier Waves, Journ. Inst. Electr. Eng., Japan,
56, 892 (1936).
40 Л Бергман
2076.	Цветков В. H., Миндлина А., Мака-
ров Г., Dynamic and Acoustic Birefringence of
Some Liquids, Acta phys.-chim. USSR, 21, 135
(1946).
2077.	Цветков В. H., Эскин В. Е., Релакса-
ционные явления в жидкостях в ультразвуковом
поле, ДАН СССР, 59, 1089 (1948).
2078.	Туманский С. С., Получение ультразвуко-
вых колебаний при помощи пьезокварцевых линз,
ЖТФ, 7, 2049 (1937).
2079.	Туманский С. С., Получение парафиновых
эмульсий при помощи магнитострикционных ко-
лебаний, Коллоидный журн., 5, 105 (1939).
2080.	Туманский С. С., Влияние газов на дис-
пергирование красителей в поле ультразвуковых
волн, Коллоидный журн., 6, 603 (1940).
2081.	Туманский С. С., Максимова Ч.,
Диспергирование индантреновых красителей в
звуковом поле, Коллоидный журн., 5,	517
(1936).
2082.	Туманский С. С., Ш у л ь м а н М. С.,
Изменение электропроводности воды в ультра-
звуковом поле, Коллоидный журн., 5, 961
(1939).
2083.	Тумерман Л. А., Шимановский В.,
Флуорометр, основанный на эффекте Дебая-
Сирса, ДАН СССР, 15, 325 (1937).
2084.	Tuomikoski Р., Nurmi U., Uber die
Geschwindigkeit der Ultraschallwellen in Mischun-
gen von organischen Fliissigkeiten. Zusammenhang
zwischen Kompressibilitat und Dichte, Soc. Sci.
Fenn. Comm. Phys. Math., 10, 1 (1940).
2085.	Turner E. G., Jr., High Frequency Vibrator,
Amer. pat. No. 2402697, 1943.
2086*	. У н др иц В., Засосов Р., Uber SchalL
schadigung und Sacculsfunktion, Acta oto-larying
(Швеция), 21, 487 (1935). - •
2087.	У p азовский С. С., Полоцкий И. Г.,
Zur Frage des Mechanismus der chemischen Wir-
kung des Ultraschalles, Acta phys.-chim. USSR,
13, 443 (1940).
2088.	Уразовский С. С.» Полоцкий И. Г.,
О диспергировании ультразвуком, Коллоидный
журн., 6, 779 (1940).
2089.	Urick R. J., A Sound Velocity Method for
Determining the Compressibility of Finely Divi-
des Substances, Appl. Phys., 18, 983 (1947).
2090.	Urick R. J., An Acoustic Interferometer' for
the Measurement of Sound Velocity in the Ocean,
Phys. Rev. (2), 72, 746 (1947).
2091.	Urick R. J., The Absorption of Sound in
Suspensions of Irregular Particles, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 225, 283 (1948).
2092.	Urick R. J., S a x t о n H. L., Surface Ref-
lection of Short Supersonic Pulses in the Ocean,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 8 (1947).
2093.	V a 1 k e n b e r g H. E., An Ultrasonic
Materials Tester, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20,
590 (1948).
2094.	Vance Ch. B., Velocity of Sound in Tubes at
Audible and Ultrasonic Frequencies, Phys. Rev.
(2), 39, 737 (1932).
2095.	Verhoek F., Daniels F., Calculations
of the Velocity of Sound in Nitrogen Tetroxyde,
Journ. Amer. Chem. Soc., 53, 1186 (1931).
2096.	Vigoureux O., Quartz Resonators and Oscil-
lators, London, 1931.
2097.	Vincent J. H., New Methods of Electrically,
Nature, 120, 952 (1927).
626
Библиография
2098.	Vincent J. H., The Maintenance of Mechani-
cal Oscillations by Magnetostriction, Electrician,
101, 729 (1928); 102, 11 (1929).
2099.	Vincent J. H., Experiments on Magnetostric-
tive Oscillators at Radio Frequencies, Proc. Phys.
Soc., 41, 476 (1929); 43, 157 (1931).
2100.	V i о 1 1 e M. H., Action des ultrasons sur le
bacille de la coqueluche, Compt. Rend., 227, 922
(1948).
2101.	Владимирский В. В., Г аланин М. Д.,
Поглощение ультразвука в водной эмульсии ртути
ЖЭТФ, 9, 233 (1939).
2102.	V о g е 1 F., Ein neues GieBerei-Ultraschallgerat,
Metallwirtschaft, 2, 229 (1948).
2103.	Voigt W., Bestimmung der Elastizitatskonstan-
ten von Topas und Baryt, Wied. Ann. Phys., 34,
981 (1888).
2104.	Voigt W., Grundlagen zu einer allgemeinen
Theorie der piezo- und pyroelektrischen Erschei-
nungen an Kristallen, Abh. Ges. Wiss. Gottin-
gen, 36, 1 (1890).
2105*. Voss O., Ultraschallwellen im Dienste der
Behandlung chronischer Schwerhorigkeit, Arch.
Ohren-, Nasen- und Kehlkopfleiden, 135, 258
(1933).
2106.	Wachsmuth R., Auer K., Mechanische
Schwingungen piezoelektrisch angeregter Quarze,
Zs. f. Phys., 47, 323.(1928).
2107.	W a e t z m a n n E., Uber die ponderomotorischen
Wirkungen des Schalles, Naturwiss., 16, 677 (1928).
2108.	Wagenschein M., Experimentelle Unter-
suchung iiber das Mitschwingen einer Kugel in
einer schwingenden Fliissigkeits- oder Gasmasse,
Ann. d. Phys. (4), 65, 461 (1921).
2109.	W a h 1 i n H. B., R u s s e 1 B. R., Biological
Effects of Low Frequency Vibrations, Phys. Rev.
(2), 71, 139 (1947).
2110.	Wallace R. H., В u s h n e 1 1 R. J.,
Newcomer E. H., The Induction of Cyto-
genetic Variations by Ultrasonic Waves, Science,
107, 577 (1948).
2111.	W a 1 1 m a n n M. H., Die Einstelldauer der
Schwingungswarme in CO2 in Abhangigkeit von
Fremdgaszusatzen und vom Druck, Ann. d. Phys.
(5), 21, 671 (1934).
2112.	Wai Iner H., LinienstrukturenanBruchflachen,
Zs. f. Phys., 114, 368 (1939).
2113.	W a 1 t i A., Uber die Bestimmung der elastischen
Konstanten isotroper fester Korper mit Hilfe von
Ultraschallwellen, Helv. phys. Acta, 11, 113
(1938).
2114.	Wannier G., Extermann R., Theorie
mathematique ed la diffraction de la lumiere
par les ultrasons, Helv. phys. Acta, 9, 337 (1936).
2115.	Warner G. W., A Study of the Effect of Fre-
quency and Temperatures on the Velocity of Ultra-
sonic Waves in Gases, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
9, 30 (1937).
2116.	Warren В. E., An Interpretation of the Effect
of Piezoelectric Oscillations on the Intensity of
Л-Ray Reflections, Phys. Rev., 38, 572 (1931).
21	17., Watanabe Y., Der piezoelektrische Resona-
tor in Hochfrequenzschwingungskreisen, Elektr.
Nachr.-Techn., 5, 45 (1928).
2118.	Weaver Ch. E., Emulgieren und Suspendieren,
USA Pat. No. 2163649, 1935.
2119.	W e b e r R. L., G о e d e r F. P., The Velocity
of Sound in Methyl Methacrylate Polymer, Phys.
Rev., 61, 94 (1942).
2120.	We gel R. L. Internal Dissipation in Solids
for Small Cyclic Strains, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
7, 77 (1935).
2121.	Wegel R. L., W a 1 t h e r H., Internal Dis-
sipation in Solids for Small Cyclic Strains, Phy-
sics, 6, 141 (1935).
2122.	W e i g 1 e J., Influence des ondes ultrasonores sur
la diffraction des rayons X par les cristaux, Helv.
phys. Acta, 15, 329 (1942).
2123.	Weigl J., В 1 e u 1 e г K-, Theorie de 1’influen-
ce des ondes ultrasonores sur la diffraction des
rayons X par les cristaux, Helv. phys. Acta, 15,
445 (1942).
2124.	W e i s s 1 e r A., Sound Velocity and the Tempera-
ture Change of Molecular Association in Water,
Journ. Chem. Phys., 15, 210 (1947).
2125.	W e i s s 1 e r A., Ultrasonic Velocity in Liquid
Halides, Bull. Amer. Phys.Soc., 23, No. 3,32 (1948).
2126.	W e i s s 1 e r A., Ultrasonic Investigation of
Molecular Properties of Liquids, Cyclic Compounds,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 585 (1948).
2127.	W e i s s 1 e r A., Ultrasonic Investigation bf Mole-
cular Properties of Liquids, II. The Alcohols,
Journ. Amer. Chem. Soc., 70, 1634 (1948).
2128.	W e i s s 1 e r A., Note on Effect of Ultrasonic
Irradiation on the Formation of Colloidal Sulfur,
Colloid. Sci., 3, 67 (1948).
2129.	W e i s s 1 e r A., Ultrasonics inChemistry, Journ.
Chem. Education, 25, 28 (1948).
2130.	Weissler A., Cooper H. W., Sny-
der St., The Chemical Effects of Ultrasonic
Irradiation: Reaction Between Carbon Tetrachlo-
ride and Water, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20,
589 (1948).
2131.	Weissler , A., Fitzgerald J. W.,
Resnick I., A sound Welocity Method for
Determination of Molecular - Weigh of. Liquid
Polymer, Appl. Phys., 18, 434 (1947).	'
2131a. Weitzer S. J., Supersonics for Communi-
cation, QST, 27, No. 10, 9 (1943).
2132.	W e s e m e i e r K., Untersuchungen iiber die
Einwirkung von Ultraschallwellen auf Diastase,
Starke, Glykogen und Riibenzucker, Dissertation,
Koln, 1938.	:
2133.	White S. Y., Testing by Ultrasonics, Audio
Eng., 31, 28, 39, (1947).	' -
2134.	White S. Y., Ultrasonics in Solids, Audio Eng.,
31, 22, 41 (1947).
2135.	White S. Y., High Power Ultrasonics, Audio
Eng., 31, 23, 45 (1947).
2136.	White S. Y., Ultrasonics in Liquids, Audio
Eng., 31, 16 (1947).
2137.	White S. Y., Elements of Ultrasonics, Audio
Eng., 32, 28, 40 (1948).
2138.	White S. Y., Coupling Ultrasonic Energy to a
Load, Audio Eng., 32, 29, 41 (1948).
2139.	W i e r c i n s k i F. J., The Effects of Superso-
nic Vibrations on Reconstruction and Head Fre-
quency in Euplanaria dorotocephala, Physiol.
ZooL, 12, 62 (1939).
2140.	Wi e r c i n s k i F. J., C h i 1 d С. M., Diffe-
rential Susceptibility of Living Organismus to
Suppersonic Vibrations, Science, 83, 604 (1936).
2141.	Wikkenhauser G., Synchronisation of
Scophony Television Receivers, Proc. Inst. Rad.
Eng., 27, 492 (1939).
2142.	Willard G. W., Ultrasonic Velocity and
Absorption in Liquids, Phys. Rev. (2), 57, 1057
(1940).
Библиография
627
2143.	Willard G. W., Ultrasonic Absorption and
Velocity Measurement in Numerous Liquids,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 12, 438 (1941).
2144.	Willard G. W., Ultrasonic Cell, Amer. pat.
No. 2366822, 1945.
2145.	Willard G. W., Ultrasonic Interference at
Angular Reflection, Phys. Rev. (2), 68, 284
(1945).
2146.	Willard G. W., Ultrasound. Waves Made
Visible, Bell Lab. Rec., 25, 194 (1947).
2147.	Willard G. W., The Radiation Pattern on an
Ultrasonic Focusing Radiator, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 19, 733 (1947).
2148.	Willard G. W., Temperature Coefficient of
Ultrasonic Velocity in Solutions, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 19, 235 (1947).
2149.	Willard G. W., Radiation Characteristics
of Ultrasonic Focusing Radiators, Jorun. Acoust.
Soc. Amer., 20, 589 (1948).
2150.	Willard G. E., Compounding Liquids to
Give Zero Temperature Coefficient of Ultrasonic
Velocity, Bell Lab. Rep. 593 (1941).
2151.	Williams A. O., Jr., Acoustic Intensity
Distribution From a «Piston» Source, Journ. Acoust
Soc. Amer., 17, 219 (1946).
2152.	Williams A. O., Jr., Acoustic Wave Fronts From
a «Piston» Source, Journ. Acoust. Soc. Amer. 19,
156 (1947).
2153.	W i 11 i ams A. O., Jr., Heller G. S., H e 1-
1 e n s R. L., Ultrasonic Radiation from Constrai-
ned Piston Sources and Rings, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 583 (1948).
2154.	Williams A. O., Jr., L a b a w L. W.,
Acoustic Intensity Distribution from a «Piston»
Source, Journ. Acoust. Soc. Amer., 16, 231 (1945).
2155.	Williams О. B., G a i n e s W., The Bac-
tericidal Effects of High Frequency Sound Waves,
Journ. Inf. Dis., 47, 485 (1930).
2156.	Williams S. R., Some Experimental Methods
in Magnetostriction, Journ. Opt. Soc. Amer., 14,
383 (1937).
2157.	Willis F. H., Measured Values of Ultrasonic
Absorption and Velocity in Liquid Mixtures, Phys.
Rev. (2), 69, 250 (1946).
2158.	Willis F. H., Measurement of Ultrasonic
Absorption and Velocity in Liquids Mixtures,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 19, 242 (1947).
2159.	W i Ish aus W., Anordnung zur Trocknung von
Torf, Braunkohle ode 01 mittels Ultraschallwellen,
DRP Nr. 730500, 1937.
2160.	W i 1 s h a u s W., Dispergierung von Stoffen
durch Ultraschallwellen, DRP Nr. 708112, 1937,
Nr. 727688, 1940.
2161.	Wilson	D. A., L	i e b e r m a n n	L.	N.,
Attenuation	of Sound	in Water, Journ.	Acoust.
Soc. Amer., 19, 286 (1947).
2162.	Wilson	E. B., Jr.,	R i c h a r d s W.	T.,	The
Velocity of	Sound in	Solutions of Benzene	and
n-butyl Alcohol in и-heptane, Journ. Phys. Chem.,
36, 1268 (1932).
2163.	Winkelmann A., Uber einige Erscheinungen
die bei der Beugung des Lichtes durch Gitter auftre-
ten, Ann. d. Phys. (4), 27, 905 (1908).
2164*. Winter Th., Uber die Behandlung mehrerer
Faile von Dupuytrenscher Kontraktur mit Ultra-
scahllwellen, Zs. f. Haut- u. Geschlechtskrankhei-
ten, 4, 432 (1948).
2165.	Witcher С. M., Pulsed Sonic Beam Obstacle
Detector for the Blind, Radio News, 9, 8 (1947).
2166*. Wolf F., Bestimmung der Letalitatsdoseii
mit Ultraschallwellen bei verschiedenen Organis-
men, Dissertation Erlangen, 1947.
2167*. Wolf H., Die Einwirkung von Ultraschallwel-
len auf Insulin, Dissertation, Koln, 1938.
2168.	W о 1 p e r s C., Kollagenquerstreifung und Grund-
substanz, Klin. Wschr., 22, 624 (1943).
2169.	W о 1 p e r s C., Zur elektronenmikroskopischen
Darstellung elastischer Gewebselemente, Klin.
Wschr., 23, 169 (1944).
2170.	Wood A. B., Smith F. D., The Velocity
of Sound in Sheet Materials, Proc. Phys. Soc.r
47, 185 (1935).
2171.	Wood A. B., S m i t h F. D., M c G e a c h у
J. A., A Magnetostriction Echo Depthrecorder,.
Journ. Inst. Electr. Eng., 76, 550 (1935); Brit,
pat. No. 375375.
2172.	Wood R. W., Photography of Sound-Waves
by the «Schlierenmethode», Phil. Mag. (5), 48,
218 (1899); 49, 148 (1900).
2173.	Wood R. W., Loomis A. L., Physical and-
Biological Effects of High-Frequency Sound Waves
of Great Intensity, Phys. Rev. (2), 29, 373
(1927).
2174.	Wood R. W., Loomis A. L., The Physical
and Biological Effects of High-Frequency Sound
Waves of Great Intensity, Phil. Mag. (7), 4, 417
(1927).
2175.	Wood R. W., The Physical and Biological Ef-
fects of Highfrequency Sound Waves of Great Inten-
sity, Atti Congr. Intern, dei fisici, Como, 1, 291
(1927).
2176.	Wood R. W., Loomis A. L., Frundlagende
Beobachtungen fiber die physiologischen Wirkun-
gen von Ultraschallwellen, Proc. Nat. Acad. Sci.
Wash., 17, 611 (1931).
2177.	Woodburn J., The Velocity of Sound in Su-
perheated Steam, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19,
287 (1947).
2178.	Wright R. B., S t u a r t D. M., Some Expe-
rimental Studies of the Vibrations of Quartz
Plates, Bur. Standarts Journ. Res., 7, 519
(1931).
2179.	W u H., Liu S., Coagulation of Egg Albumin
by Supersonic Waves, Proc. Soc. Exp. BioL
Med., 28, 782 (1931).
2180.	Wuhrmann K-, Heuberger A., M ii h-
1 e t h a 1 e r K., Zellulosefasern im Elektrdnen-
mikroskop nach Behandlung mit Ultraschall,
Experimentia, 2, 105 (1946).
2181*	. Wuttge К. H., Zum gegenwartigen Stand'
der Ultraschallforschung in der Medizin, Bayeri-
sches Arzteblatt, 3, 146 (1948).
2182.	Wyss R., Uber eine optische Methode zur Mes-
sung stehender Ultraschallwellen in Fliissigkeiten,
Helv. phys. Acta, 7, 406 (1934).
2183.	Wyss R., Beitrage zur Methodik der Bestimmung
der Ultraschallgeschwindigkeiten in Fliissigkeiten*
mittels stehender Wellen, Helv. phys. Acta, 19»
237 (1937).
2184.	Y a g i H., Matsuo S., Heterodyne Detection
of Superaudible Acoustic Waves in Air, Rep. Ra-
dio Res. and Works Japan, 2, 287 (1932).
2185.	Y a g i N., Negative Oscillotropism of Drosophila
larva to Supersonic Vibrations, Proc. Imp. Acad.
Tokyo, 13, 161 (1937).
2186.	Y a g i N., Means to Kill or Remove Parasitic
Dipteran larva by Their Negative Oscillotropism,
Proc. Imp. Acad. Tokyo, 13, 165 (1937).
40*
628
Библиография
2187.	Yamaha G., U е d a R., Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf die Wurzelspitzenzellen
von Vicia Faba L. Ein Orientierungsversuch,
Cytologica, Tokyo, 9, 524 (1939).
2188.	Y a w о i H., Nakahara W., Effect of Short
Exposure to Supersonic Waves on Vaccine Virus
and Some Bacteria, Japan Journ. Exp. Med.,
12, 131 (1934).
2189.	Y e a g 1 e у H. L., An Apparatus for Obtaining
High Precision Supersonic Data, Phys. Rev. (2),
45, 749 (1934).
2190.	Y e a g 1 e у H. L., A Triple-Quartz Plate Super-
sonic Generating and Receiving System, Rev. Sci.
Instr., 6, 148 (1935).
2191.	Yen A. H. C., S z u - C h i h L i u, Effect
of Supersonic Waves on Bacteria, Proc. Soc. Exp.
Biol. a. Med., 31, 1250 (1934).
2192.	Y о s i о к a К., Sound Velocity on Heavy Water
and Compressibility, Sci. Pap. Inst. phys. chem.
Res. Tokyo, 34, 843 (1938).
2193.	Y о s i о к a К., On the Supersonic Wave Gene-
rator, Sci. Pap. Inst. Phys. Chem. Res. Tokyo,
36, No. 915/919 (1939); Beilage Bull. Abstracta,
18, 37 (1939).
2194.	Y os i о к a K-,On the Supersonic Wave Generator
and Methods of Increasing the Output of Quartz
Generators, Journ. of Phys. Japan, 14, 4 (1941).
2195.	Young R. W., Image Interference in the Pre-
sence of Fraction, Journ. Acoust. Soc. Amer., 19,
1 (1947).
2196.	Young W. T., Kers ten H., An Effect of
Ultrasonic Radiation on Electrodeposits, Journ,
Chem. Phys., 4, 426 (1936).
2197.	Z a c h о v a 1 L., La dispersion des ondes ultra-
sonores dans 1’huile de ricin, Compt. Rend., 208,
265 (1939).
2198.	Z a c h о v a 1 L., Sur la dispersion des ultrasons
dans les liquides, Journ. phys. et rad. (7), 10,
350 (1939).
II. РАБОТЫ, ДОБАВЛЕННЫЕ В
а. Книги и обзоры по ультразвуку
и его применениям
2213.	А г г art е Р. R., Salzberger М., Ultrasonidos,
' Arch. Urug. Med., 37, 262 (1950).
2214.	Baud R. V., Uber die physikalischen Grundla-
gen des Ultraschalles und seine Anwendung im
Materialpriifwesen, Schweiz. Bauztg., 66, 185,
215 (1948).
2215.	Baud R. V., Anwendung des Ultraschalls,
Schweiz. Apothekerztg, 89, 365 (1951).
2216.	Bergmann L., Bericht uber auslandische
Ultraschallarbeiten, Der Ultraschall in der Medi-
zin (KongreBbericht der Erlanger Ultraschallta-
gung 1949), S. 13.
2217.	Bergmann L., Anwendung von Ultraschall
bei der Werkstoffpriifung, Zs. VDI, 92, 711 (1950).
2218.	Bergmann L., Die Bedeutung des Ultraschalls
fur die Biologie, Microkosmos, 40, 160 (1951).
2219.	Bergmann L., Ultraschall in Wissenschaft
und Technik, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 97
(1950),
2220.	Bergmann L., Zerstorungsfrei Werkstoff-
priifung mittels Ultraschall, Industrie-Anzeiger
(Essen), 78, 346 (1951).
.222 L Bergmann L., Ultraschall und seine Anwen-
dung in der Technik, Umschau, 51, 723 (1951).
2199.	Z a г t m a n n I. F., A Precision Ultrasonic
Interferometer, Phys. Rev. (2), 71, 479 (1947).
2200.	Z a г t m a n n I. F., Hubhard J. C.,
A Fixed Path Acoustic Interferometer for the
Study of Matter, Phys. Rev. (2), 53, 944 (1938);
Bull. Amer. Phys. Soc., 13, 39 (1938).
2201.	Zartmann I. F., Smith F. H., Absorp-
tion of Supersonic Waves in Gases, Phys. Rev.
(2), 58,. 208 (1940).
2202.	Zazek A., Pet rzi 1 к a V., Radial and Tor-
sional Vibrations of Annular Quartz Plates, Phil.
Mag. (7), 24, 164 (1938).
2203.	Z e i В E., Uber Linsenveranderungen an heraus-
genommenen Rinderlinsen durch Ultraschallein-
wirkung, Arch. Opht., 139, 301 (1938).
2204.	Z e г n о v W., Uber absolute Messungen der Schal-
lintensitat, Ann. d. Phys. (4), 21, 131 (1906).
2205.	Zickendraht H., Uber schallempfindliche
Flammen, Helv. phys. Acta, 5, 317 (1932).
2206.	Zickendraht H., Elektrische Untersuchun-
gen an schallempfindlichen Flammen, Helv. phys.
Acta, 14, 132 (1941).
2207.	Zickendraht H., Uber schallempfindliche
Flammen, Helv. phys. Acta, 14, 195 (1941).
2208.	Zschirnt H. H., Ein mittels Lichtbogenge-
nerators betriebener Ultraschallsender, Zs. Hoch-
frequenztechn., 60, 126 (1942).
2209.	Ziihlke H., Eine objektive Methode zur Mes-
sung der Langen hochfrequenter Schallwellen, Ann.
d. Phys. (5), 21, 667 (1935).
2210.	Цветков В., Миндлина А., Мака-
ров Г., см. [2076].
2211.	Z wicker В., Elastische Untersuchungen an
NH4H2PO4 und KH4PO2, Helv. phys. Acta, 19,
3 (1946).
2212.	Zwi kker G., Trillende kwarts-kristallen en
hun toepassing in de ultra-acoustiek, Nederl.
Tijdschr. Natuurk., 8, 311 (1941); Tijdschr. Nederl.
Radiogen, 9, 107 (1941).
ШЕСТОМ ИЗДАНИИ КНИГИ
2222.	Bock A., Technische toepassing van ultra sonor
gelind, Techn. Wetenschapp. T., 18, 99 (1949).
2223.	Born N., Physikalische Grundlagen des Ultra-
schalls, Strahlentherapie, 79, 513 (1949).
2224.	Bouillon H., Les applications industrielles
des ultrasons, Techn. Human. Belg., 46, 287
(1949).
2225.	Bradfield G., International Convention on
Ultrasonics. Nature, 166, 143 (1950).
2226.	Bradfield G., Rome Ultrasonic Convention,
Electronic Eng., 22, 391 (1950).
2227.	Bradish C. J., Ultrasonics, Methods and
Applications, Chem. Prod., 10, Nov.—Dec., 3
(1946).
2228.	В u g a r d P., Les ultra-sons, Atomes, 4, 199
(1949).
2229.	В u г g a r d P., Les ultra-sons, Leurs effets biolo-
giques, Atomes, 5, 3 (1950).
2230.	Carlin B., Ultrasonics, New York, 1949.
2231.	Conley P., Ultrasonics in Industry, Westing-
house Eng., 11, 132 (1951).
2232.	Curry В., H s i E., Bibliography on Superso-
nics or Ultrasonics, Oklahoma Agr. Meeh. Coll.,
Research Foundation, Oklahoma, 1949.
2233.	Czerlinsky E., Vom Ultraschall, Allgem.
Rundfunktechn., 2, 76 (1950).
2234.	E i c h 1 e г Q., Ultraschall, Urania, 14, 134 (1951).
Библиография,
629
2235.	Эл ьп и н ер И. Е., Ультразвуковые волны
в биологии и медицине, Усп. соврем, биол., 25,
161 (1948).
2236.	F е d е г i с i М., Acustica subacquea ed ultra-
suoni, Soc. Ed. Intern., Torino, 1947,
2237.	Fischer H., Ultraschall, Elektrotechniker, 1,
131, 171 (1949).
2238.	G i а с о m i n i A., Le applicazioni degli ultra-
suoni Riv. del Nuovo Cimento, 3, 113 (1947).
2239.	Grabar P., Rouyer M., Sons et ultrasons,
Ann. de 1’Inst. Pasteur, 71, 154 (1945).
2240.	H e m b e r g B., Ultraljud,Dess tekniska anvand-
ningsomraden, Industritidningen Norden, 79, 55
(1951).
2241.	Henney K-, Supersonics at work, Sci. Amer.,
171, 10 (1944).
2242*. Hintzelmann U., Der augenblickliche
Stand der Ultraschall-Therapie, Schweiz, med.
Wschr., 79, 759 (1949).
2243.	H ipp auf E., Ultraschall, eine Einfiihrung,
Wien, 1951.
2244*	. Hochmuth H., Heilmittel Schall; seine Anwen-
dungen in der Medizin,Med. Techn., 3, 245 (1949).
2245.	H u t e r Th., Moderne Ultraschalltechnik, Elekt-
rotech. Zs. (ETZ), 70, 365 (1949).
2246.	Jacywes H., Ultraschall, Biol. Wirkung Kurz-
wellen, Amer. Soc. Brass. Enseignement Profess.,
47, 267 (1938).
2247.	J u p e J. H., Ultrasonics, A brief survey, Elect-
ronic Eng., 21, 422 (1949).
2248.	К a i s e r R., Physik und Technik des Ultraschalls,
Nachrichtentechnik, 2, 2 (1952).
2249*. К i e n i t z P., La terapeutica con el ultrasonido,
Buenos Aires, 1952.
2250*. Koeppen S., Die Anwendung des Ultraschalls
in der Medizin, Stuttgart, 1951.
2251*. Kopecek F., Der Ultraschall in der Biologie
und Medizin, Radio-Welt, Austria, 3, 35, 52, 70
(1948).
2252.	Laufer R., Ultrasonics, Physics Today, 3,
No. 8, 8 (1950).
2253.	L a u f e r A. R., Latest Developments in Ultra-
sonics, Electronics, 24, No. 3, 82 (1951).
2254.	Lindstrom O., Ultraliudet inom kemisk
teknik, Teknisk Tidskrift, 81, 595 (1951).
2254a. Mason W. P., Electromechanical Transducers
in Wave Filters, New York, 1950.
2255.	Mason W. P., Piezoelectric Crystals and their
Application to Ultrasonics, New York, 1950.
[См. перевод: Мэзон У., Пьезоэлектрические
кристаллы и их применение в ультраакустике,
М., 1952J.
2256.	М е n d е Н., Ultraschallwellen, Radio-Amateur,
16, 573 (1939).
2257.	Meyer F. О. W., Neue Fortschritte in der
Verwendung des Ultraschalls, Die Pharmazie, 5,
477 (1950).
2258.	Monaham M. J., Ultrasonics, New Research
Tool, Daint Oil Chem. Rev., 112, 19, 35, 38 (1949).
2259*. M о n c k e CL, Ultraschall und Medizin, Das
Deutsche Gesundheitswesen, 4, 4 (1949).
2260*. Nipperdey W., Ultraschall-Therapie,
Arztl. Wschr., 4, 577 (1949).
2261.	N о 1 t i n g k В. E., Ultrasonics in the Chemica
and Allied Industries, Chemist a. Druggist, Export
Rev., 10 (1949).
2262.	Nolt ingk В. E., La ultrasonica en las indu-
strias quimicas у afines, Rev. Telegr. Argentina,
38, 273 (1950).
2263.	P^o h Iman R., Die Ultraschalltherapie, Bern,
2264*. P о n z i о M., Sacerdote G., Ultrasuoni
in Medicina, Turin, 1952.
2265. Richardson E. G., Ultrasonic Physics,
London, 1952.
2266*. Rienzo S., Der Ultraschall in der Medizin,
Prensa med. argent., 37, 45 (1950).
2267. Sata N., Phonochemie und Phonokolloidik,
Tokio, 1948.
2268*. Schumacher W., Ultraschallund und seine
Anwendung in der Medizin, Wiss. Ann., 1, 147
(1952).
2269.	Skudrzy k E., Der Ultraschall, Elektrotechn:
u. Maschinenbau, 67, 76 (1950).
2270.	Vigoureux P., Ultrasonics, London, 1950.
2271.	Vigoureux P., Booth C. F., Quarz
Vibrators and their Applications, London, 1950.
2272.	W h у m a r k R. R., Ultrasonics, Electr. Rev.,
144, 619 (1949).
2273.	W i 1 1 r i c h H. O., Anwendung von Ultraschall,
Welding, 18, 61 (1950); Australas Eng., 77^(1950).
б. Работы по отдельным вопросам
2274.	A c k e 1 s b u r g M. R., Coagulation by Ultra-
sonics, City Coll. Vector (N. Y.), 13, 92 (1949).
2275.	Ackermann E., The Maximum Pressure
for Cavitation in Biological Suspensions, Phys.
Rev., 79, 231 (1950).
2276.	Ackermann E., Vibrating Plate Transducers
for Frequency Studies of the Breakdown Rate
of Biological Cells, Rev. Sci. Instr., 22, 649 (1951).
2277.	Ackermann E., Resonant Effects of Mamma-
lian Erythrocytes in Ultrasonic Fields, Juorn.
Acoust. Soc. Amer., 24, 118 (1952).
2278.	Acoustic Laboratory, Pennsylvania State College,
Atmospheric Physics and Sound Propagation, Final
Report for Period of Juli 1, 1945 to May 20,
1950.
2279*	. Adam A., Erste Versuche einer Ultraschall-
behandlung im Kindesalter, Mschr. Kinderheilkun-
de, 97, 391 (1949).	, '
2280*	. Adam A., Ultraschallbehandlung im Kin-
desalter, Der Ultraschall in der Medizin, 1, 274
(1949).
2281.	Adam M., La mesure des dpaisseurs par les ultra-
sons, Nature, Paris, 235 (1946).
2282.	A d a m s С. E., Acoustical Absorption and Mole-
cular Theory, Amer. Journ. Phys., 18, 318 (1950).
2283.	A d d о m s J. N., Boston Meeting to Feature
Ultrasonics and Fluidzation, Chem. Eng. Progr..
46, 13, 16 (1950).
2284.	Adi ass ing K-, F о g 1 a r O., Die Unter-
suchung von pulver-metallurgischen Produkten
aus Cu, Mo und W mit Hilfe von Ultraschall-
und Leitfahigkeitsmessungen, Radex Rdsch., 79
(1950).
2285.	Adolph R., Kneser H. O., Anwendungen
der Impuls-Methode auf Physikalische Probleme,
Zs. engew. Phys., 1, 382 (1949).
2286.	Adolph R., Kneser H. O., S c h ul z L,
Die Eigenfrequenzen zylindrischer Stahlstabe,
Ann. d. Phys. (6), 8, 99 (1950).
2287.	Aggarwal R. R., Diffraction of Light, by
Ultrasonic Waves. (Deduction of the Different
Theories from the Generalised Theory of Raman
and Nath), Proc. Indian Acad. Sci., A31, 4L7
(1950).
630
Библиография
2288.	Aggarwal R. R., Diffraction of Light by
Ultrasonic Waves, Journ. Sci. Ind. Res., 9B, 110
(1950).
2289.	Aggarwal R. R., Intensity Expressions for
the Diffraction of Light by an Amplitude Modu-
lated Ultrasonic Beam, Acustica, 2, 20 (1952).
2290.	Aggarwal R. R., Pancholy M., Part-
hasarathyS., Diffraction of Light by
Amplitude Modulated Ultrasonic Beam, Journ.
Sci. Industr. Res., 9B, 107 (1950).
2291.	Aggarwal R. R., Parthasarathy S.,
Diffraction of Light by Two Ultrasonic Waves,
Acustica, 1, 74 (1951).
2292.	A h i e r Ch. G., В u f f e t P., Method and Means
for Phase and Frequency Modulation, Amer. pat.
No. 2581780 (1946).
2293.	A к i у a S., N о m о t о О., О к u i S., The
Action of Supersonic Waves on High Molecular
Compounds, I, Journ. Pharmac. Soc. Japan, 69,
133 (1949).
2294.	Akiya S., Nomoto О., О к u i S., Effects
of Supersonic Waves and Nitrous Acid on the Pro-
duction of Colloidal Sulfur, Journ. Pharmac. Soc.
Japan, 69, 500 (1949); Science, 112, 463 (1950).
2295.	Akiya S., OkuiS., Promotion of Chemical
Reactions by Supersonic Waves, I, Journ. Pharmac.
Soc. Japan, 71, 182 (1951).
2296.	Akiya S., О к u i S., Action of Supersonic
Waves on High Molecular Compounds, II, Journ.
Pharmac. Soc. Japan, 71, 416 (1951).
2297.	A к i у a S., О к u i S., К о b о В., On the Muta-
tion of Penicillium by Ultrasonic Radiation,
Penicillin (Japan), 2, 420 (1949).
2298*. Albers H., Zyklusstorungen durch Ultra-
schall, Geburtshilfe u. Frauenheilkunde, 11, 1006
(1951).
2299.	Alexander P., Powerful Acoustic Waves,
Research, London, 3, 68 (1950).
2300.	Alexander P., Emulsification with Acoustic
Waves, Manifact. Chemist, pharmac. fine chem.
Trade Journ., 22, 5 (1951); Paint Manufact., 21,
157 (1951).
2301.	A 1 g a r W. H., G i e r t z H. W., Faserstruk-
tur und Zellstoffeigenschaften, 2. Mitt.* Der Ein-
fluB der Ultraschall behandlung auf die Holzzel-
lulosefasern, Svensk. Papperstidn., 54, 693 (1951).
2302.	Ализаде 3. И., Новые магнитострикционные
сплавы Fe-Pd и Ni-Pd, ДАН СССР, 73, 79 (1950).
2303*. Allegranza A., Scaltrini G. С.,
Ipolisi е testicoli di ratti albini in seguito ad
applicazione di ultrasuoni i corrispondenza delle
borse scrotali, Biologica Latina, 3, 377 (1950).
2304*. Allegranza A., Scaltrini G. C.,
Effetti distruttiri degli ultrasuoni sulla cute, sui
muscoli, sul fegato e sullo stomaco di cavia,
Biologica Latina, 3, 476 (1950).
2305*. Allegranza A., S с a 1 t r i n i G. C.,
Effetti dell’applicazione degli ultrasuoni sull’ad-
dome di Cavia, Boll. Soc. Ital. Patologia, 1, 59
(1950).
2306*. Allegranza A., Z u b i a n i A., Studi
sulla applicazione degli ultrasuoni al sistema ner-
voso centrale, Boll. Soc. Ital. Patologia, 1, 54
(1950).
2307. Allegretti L., Determinazione di costanti
elastiche di vetro d’ottica col metodo di Hiede-
mann, Ric. Sci., 18, 995 (1948).
2308	.. Altenburg K-, Zwischenmolekulare Krafte
und Molekiilbau, Kolloid. Zs., 118, 156 (1950).
2309.	Altenburg K-, Die Moglichkeiten der Kon-
stitutionsbestimmung organischer Fliissigkeiten
aus physikalischen Eigenschaften insbesondere den
Kohasionskraften, Kolloid. Zs., 119, 38 (1950).
2310.	Altenburg K-, Zur molekular-kinetischen
Auffassung der Fliissigkeiten, Kolloid. Zs., 117,
153 (1950).
2311.	Altenburg K., Ultraschallgeschwindigkeit
und Molekiilstruktur, Zs. phys. Chem., 195, 145
(1950).
2312.	Altenburg K., DerEinfluss des Ultraschalls
auf die Fliissigkeitsstruktur, Kolloid. Zs., 116,
170 (1950).
2313.	Altenburg K., Die Druckabhangigkeit der
Ultraschall-Geschwindigkeit in Fliissigkeiten, Kol-
loid. Zs., 122, 35 (1951).
2314.	Altenburg K-, Der formale Zusammenhang
zwischen der atomistischen Theorie der Schallaus-
breitung in Fliissigkeiten und Problemen der Elekt-
rotechik—insbesondere der Vierpoltheorie, Fre-
quenz, 5, 285 (1951).
2315.	Altenburg K., Dor r G., Der Einfluss von
Ultraschall auf die elektrische Leitfahigkeit von
Kupfersulfat- und Bleinitratlosungen., Zs. phys.
Chem., 200, 158 (1952).
2315a. Altenburg K., KastnerS., Demodula-
tion von Ultraschallwellen in Fliissigkeiten, Ann.
d. Phys. (6), 11, 161 (1952).
2316.	Altrichter F., Biologische Versuche im ste-
henden Wellenfeld mit einem 30 kHz Magneto-
striktionssender und Vergleich der Wirksamkeit
der Frequenzen 30 und 80 kHz, Dissertation Erlan-
gen, 1950.
2317.	Anderson D. V., Reflection of a Pulse by a
Concave Paraboloid, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
24, 324 (1952).
2318.	Anderson N. S., D e 1 s a s s о L. P., Pro-
pagation of Sound in Carbon Dioxyde Near the
Critical Point, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23
423, 629 (1951).
2319.	Anderson P. W., Theory of Ferroelectric
Behavior of Barium Titanate, Ceramic Age, 57,
29 (1951).
2320*	. Anderson T. P., W a к i m K. G., Her-
r i с к J. F., В e n n e t t W. А., К r u s e n
F. H., An Experimental Study of the Effects of
Ultrasonic Energy on the Lower Part of the Spinal
Cord and Peripheral Nerves, Arch. Phys. Med.,
32, 71 (1951).
2321.	Andrade E. N. da C., The Sensitive Flame,
Proc. Phys. Soc., 53, 329 (1941).
2322.	P d r e a e J. H., Lamb J., Ultrasonic Rela-
xation Processes in Pure Liquids, Proc. Phys.
Soc., B64, 1021 (1951).
2323.	A g e 1 e t t i G. B., Caccia G. G., Al di
la della soglia auditiva, gli ultrasuoni, Rad. Ind.,
12, 491 (1949).
2324.	AngererO. A., Erste orientierende Versuche
an einem 30 kHz-Magnetostriktionssender, Disser-
tation, Erlangen, 1948.
2325.	AngererO. A., Zur Frage derwirksamen Kom-
ponente von Ultraschall, Naturwiss., 36, 217 (1949).
2326.	Angerer O. A., Beobachtungen in stehenden
Ultraschall-Wellenfeld, Nuovo Cimento, 7, Suppl.
No. 2, 133 (1950).
2327*. Angerer O. A., Barth G., Bruns G.,
Die Ultraschallreaktion an promitiv gebauten
Tieren bei mikroskopischer Untersuchung, Arztl.
Forsch., 5, 118 (1951).
Библиография,
631
2328*'. Angerer О. A., Barth G., Giittner
W., Uber den Wirkungsmechanismus biologischer
Ultraschallreaktionen. Die Frequenzabhangigkeit
der Ultraschallhamolyse bei verschiedenen Erythro-
zytengroBen, Strahlentherapie, 84, 601 (1951).
2329*. Angerer O. A., Barth G., Wink-
ler G., Uber den Wirkungsmeschanismus biolo-
gischer Ultraschallreaktionen (Der Frequenzein-
fluss auf die Ultraschallhamolyse), Strahlenthe-
rapie, 82, 461 (1950).
2330*. Angerer O. A., S t r e i b 1	F., Die
Ultraschalltherapie, ihr Wesen und ihre Bedeutung
fur die Praxis, Zs. gesamt. innere Med. u. Grenz-
geb., 7, 101 (1952).
2331. Angerer O. A., Streibl F., Beobach-
tungen in stehenden Ultraschallwellenfeldern,
Umschau, 52, 300 (1952).
2332*. Angerer O. A., Streibl F., Wach-
s m a n n F., Untersuchungen in stehenden Ultra-
schallfeldern, Arztl. Forsch., 5, 123 (1951).
2333*. A n s t e t t P., 60 cas d’asthme traites par les
ultrasons, Lyon medical, 26—27 Juni, 1948.
2334. Anstett P., Die Ergebnisse der Ultraschall-
behandlung beim. Asthma, Der Ultraschall in
der Medizin, 1, 288 (1949).
2335*. Arakawa S., Uber die zerstorende Wirkung
von Ultraschall- und Ultrakurzwellen auf Warmblii-
ter, Zs. Japan physiol. Ges., 5 (1940).
2336*. A r a i M., Das mit Ultraschall behandelte he-
molytische Toxin der Pneumokokken, Japan Journ.
exp. Med., 21, 1340 (1940).
2337.	A r e n b e r g D. L., Compressional Wave De-
lay Means, Amer. pat. No. 2505515 (1950).
2338.	Arenberg D. L., Delay Means, Amer. pat.
No. 2512130 (1950).
2339.	Arenberg D. L., Determination of Elastic
Constants in Single Crystals with Special Reference
to Silver Chloride, Journ. Appl. Phys., 21, 941
(1950).
2340.	Arnold F. M., Cartridge Case Inspection by
Reflectogage, Metal Progr., 55, 320 (1949).
2341*. A s c h e G., Experimentelle Untersuchungen
fiber den EinfluB des Ultraschalls auf die Friihent-
wicklung befruchteter Amphibieneier, Strahlenthe-
rapie, 80, 591 (1949).
2342.	A s t о 1 f i E., Hastening and Improvement
of Sugar Crystallization, ItaL pat. No. 440737
(1948).
2343.	Atkins K. R., Chase С. E., Ultrasonics
in Liquid Helium, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Briissell, 1951, Коп. VI. Acad. Weten.
Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, S. 270.
2344.	Atlas-Werke, Bremen, Lamellierter Magnetostrik-
tionsschwinger und Verfahren zur Herstellung des-
selben, DRP Nr. 736815, 1941.
2345.	Atlas-Werke, Bremen, Magnetostriktiver Schwin-
ger, DRP Nr. 814529, 1949.
2346.	Atlas-Werke, Bremen, Trichter insbesondere fiir
Ultraschallsirenen, DBP Nr. 823716, 1950.
2347.	Atlas-Werke, Bremen, Sirene, Insbesondere zur
Erzeugung von Ultraschall, DBP Nr. 823717, 1950.
2348.	Atlas-Werke, Bremen (Erf. H. Kietz), Altern von
Garungsessig durch Beschallen, DBP Nr. 817438,
1948.
2349.	Atlas-Werke, Bremen (Erf. W. Kunze), Beschal-
lung von Fliissigkeiten besonders zur Alterung von
Alkoholischen Getranken, DBP Nr. 830039, 1950.
2350*. A t t i n g e r E., Quelques apercus sur 1’ultra-
spns en Allemagne, Paris Medical, 40, 480 (1949).
2351.	A u d о u i n A., Greco O., Essais de trai-
tement de 1’aluminate de sounde a 1’aide des ultra-
sons. Centre National de la Recherches scienti-
fiques industrielles et maritimes des Marseille,
Note 181, 1948.
2352.	Au do ui n A., Lev a vasseurG., Essais
d’dmulsion des huiles vegetales au moyen des
ultra-sons. Centre des Recherches scientifiques
industrielles et maritimes des Marseille, Note
168, 1948.
2353.	A u d о u i n A., Le va vasseur G., Essais
d’emulsion des huiles vegetales au moyen des ultra-
sons, Olegineux, 4, 95 (1949).
2354.	Audo u i n A., Lev a v asseur G., Ultra-
schallemulgierung von Pflanzenolen, Food, 18,
190 (1949).
2355*. Aue A., Zur Ultraschall-Therapie, Wien. med.
Wschr., 100, 759 (1950).
2356.	Auerbach R., Oberflachenspannung und
Schallgeschwindigkeit, Experientia, 4,	473
(1948).
2357.	Auerbach R., Moglichkeiten einer Akusto-
chemie, Chemie-Ingenieur Technik, 23, 1 (1951).
2358.	Auerbach R., Schallwelen als stationar-dis-
perse Systeme, Kolloid. Zs., 119, 166 (1950).
2359.	Auerbach R., Uber konzentrierte Galler-
ten, Kolloid. Zs., 124, 44 (1951).
2360.	Auerswald W., Bornschein H.,
Elektropho.retische Untersuchungen zur Frage der
Ultraschallwirkung auf Serumproteine bei tiefen
Temperaturen, Naturwiss., 37, 524 (1950).
2361.	Awatani J., Otsuka H., Measurement of
the Intensity of High Frequency Sound Waves by
Principle of Similarity, Mem. Res. Inst. Acoust.
Sci. Osaka, 1, 54 (1950).
2362.	Baccaredda M., La velocita degli ultra-
suoni nelle soluzioni aequose di formaldeide, Gazz.
Chim,. ItaL, 78, 735 (1948);. Ric. Sci., 20, 321
(1950).
2362a. Baccaredda M., Relazione tra velocita
ultrasonora molecolare e paracoro negli idrocar-
buric e alcune sue applicazioni, Chimic e Industria,
32, 155 (1950).
2363.	Baccaredda M., Velocita ultrasonoramole-
colare e isomeria, Ric. Sci., 19, 358 (1949).
2364.	Baccaredda M., Velocita ultrasonore e comp-
ressibility adiabatica in alcuni derivati benzenici
bisostituiti isomeri, Acc. Naz. Lincei, Atti, 6,
466 (1949).
2365.	Baccaredda M., Baldacci R., D a-
n u s s о F., Die Ultraschallgeschwindigkeit in
konzentrierten Losungen spannungsaktiver Stoffe,
Ann. Chimica, 40, 411 (1950).
2366.	Baccaredda M., В e a t i E., Velocita ultra-
sonora e compressibility adiabatica nell’ a-b-y-
esaclorocicloesani allo stato fuso, Ris. Sci., 20,
133 (1949).
2366a. Baccaredda M., Pino P., La velocita
degli ultrasuoni in alcuni composti carbnilici e car-
bossilici, Gazz. Chim. ItaL, 81, 205 (1951).
2367.	В a с c h i G., Directional Characteristic of
a Cylindrical Acoustic Radiator with a Conical
Reflector, Alta Frequenza, 17, 74 (1948).
2368.	В a c h e г K-, Uber die Bestimmung der ela-
stischen Konstanten von Gesteinen mit Ultra-
schall, Zs. Erdol und Kohle, 2, 125 (1949).
2369.	Bachner H., Uber die wachstumsfordernde
Wirkung des Ultraschalls auf Erbsenkeimlinge,
untersucht am Langenwachstum und an Hand
632
Библиография
histologischer Untersuchungen, Dissertation, Er-
langen, 1950
2370*. В a d t к e G., Ultraschallbehandlung desAuges,
Monatsbl. f. Augenheilkunde, 114, 193 (1949).
2371*. В a d t к e G., Ultraschallwellenwirkung am
Auge, Arch. phys. Therap., 2, 119 (1950).
2372.	Baerwald H. G., Berlincourt D. A.,
Electromechanical Response and Dielectric Loss
of Prepolarized Barium Titanat Ceramics under
Maintained Electric Bias, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 24, 457 (1952).
2373.	В a i 1 i t i s E., Hagen C., R u s t H. H.,
Untersuchungen fiber den Ablauf von Teilvor-
gangen bei der Magnetostriktion, Zs. angew.
Phys., 4, 284 (1952).
2374.	Bakanowski A. F., Lindsay R. B.,
A Crysial Pick-up for Measuring Ultrasonic Wave
Velocity and Dispersion in Solid Rods, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 14 (1950).
2375.	Baker W. H., Supersonic Radar Trainer Sig-
nal Reflecting Prisms and Altitude Ring Suppres-
sor, Amer. pat. No. 2510947 (1950).
2376.	В al des E. J., Nelson P. A., Her-
rick J. F., An Experimental Stydy of Tem-
peratures Produced by Ultrasonic Radiations in
Bone Marrow, Bone and Adjacent Tissues, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 682 (1950).
2377*. Ballantine H. T., Jr., Bolt R. H.,
H u e t e r T. F., Ludwig G. D., On the
Detection of Intracranial Pathology by Ultra-
sound, Science, 112, 525 (1950).
2378.	Ballou J. W., Smith J. C., Dynamic
Measurements of Polymer Physical Properties,
Journ. Appl. Phys., 20, 493 (1949); Phys. Rev.,
75, 1284 (1949).
2379.	В a n i к E., Schallflockung (Akustische Staubab-
scheidung), Brennstoff-Warme-Kraft, 2,83 (1950).
2380.	Bancroft D., Jacobs R. B., An Electro-
static Method of Measuring Elastic Constants,
Rev. Sci., Instr., 9, 279 (1938); Phys. Rev. (2),
53, 687 (1938).
2381.	Barbier O., Procedimento e dispositivo per
ottenere immagini di corpi immersi in un mezzo,
per esempio acqua о nebbia, ed irradiati da onde
di tipo meccanico, Ital. pat. No. 371101, 1939.
2382.	Barducci I., Determinazione sperimentale
della differenza fra i valori isotermico ed adiaba-
tico del modulo di Young per 1’alluminio, Allumi-
nio, 5, 416 (1950).
2383.	Barducci I., L’effetto Zener nei metalli,
Alluminio, 4, 324 (1950).
2384.	Barducci I., Esame ultrasonoro di leghe
metalliche, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 347
(1950).
2384a. Barducci I., Ultraschallpriifung von Metall-
legierungen, Ricerca Sci., 21, 896 (1951).
2385.	Barnartt S., The Velocity of Sound in
Electrolytic Solutions, Journ. Chem. Phys., 20,
278 (1952).
2386.	Barnes R., Bowling, Burton Ch. J.,
Visual Methods for Studying Ultrasonic Phenomena,
Journ. Appl. Phys,. 20, 286 (1949).
2387.	Barrett E. W., Suomi V. E., Akusti-
sches Thermometer zur Messung von Lufttempe-
raturen, Journ. of MeteoroL, 6, 273 (1949).
2388.	Barone A., Generatore di ultrasuoni per usi
biologici, Ann. Chim. Appl. Ital., 37, 172 (1947).
2389.	Barone A., Metodo ottico per la misura della
velocita delle onde ultrasonore longitudinal! e tras-
versali nei solidi, Nuovo Cimento, 7, SuppL, 2,
135 (1950).
2390.	Barone A., Metodo ottico per la mistra della
velocuta delleonde ultrasonore longitudinoli
e traversale nei solidi, Ric. Sci., 21, 513 (1951).
2390a. Barone A., Aspects of the Concentration of
Ultrasonic Energy, Acustica, 2, 221 (1952).
2391.	Barone A., Nuovo M., Apparecchio per
la misura della intensity di ultrasuoni .modulati,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 359 (1950).
2392.	Barone A., Nuovo M., Misuratore di
intensity ultrasonora, Ric. Sci., 21, 516 (1951).
2393.	Barone A., Rinaldi F., Action of High-
Frequency Sound Vibrations on Certain Metallic
Systems Having a Limited Miscibility, Teen. Ital.,
3, 57 (March—April 1948).
2394.	Barrett R. E., Beyer R. T., Anomalous
Effect in the Ultrasonic Absorption of an Electro-
lyt Solution, Phys. Rev. (2), 84, 1060 (1951).
2395.	Barrett R. E., Dill M. W., Beyer
R. T., The Ultrasonic Absorption in Acetate So-
lutions, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 453
(1952).
2396.	Barrett R. E., McNamara L., Bey-
er R. T., Sound Absorption in Aqueous Solu-
tions of Copper Acetate, Journ. Acoust. Soc.. Amer.,
23, 629 (1951)..
2397.	Barth G. Uber das Auftreten von Ultraschall-
schaden und das Dosierungsproblem, Der Ultra-
schall in der Medizin, 1, 207 (1949).
2398*. Barth G., Die Frequenzabhangigkeit der
Ultraschallreaktionen, Nuovo Cimento, 7, Suppl.
2, 457 (1950).
2399*. Barth G., Bulow H. A., Zur Frage der
Ultraschallschadigung jugendlicher Knochen,
Strahlentherapie, 79, 271 (1949).
2400*. Barth G., Erlhof H.. Streibl F.,
Uber den Wirkungsmechanismus biologischer Ult-
raschallreaktionen, II. Impulsversuche mit Ultra-
schallhamolyse, Strahlentherapie, 81, 129 (1950).
2401*. Barth G., Kellner K-, Uber den Wir-
kungsmechanismus biologischer UltraschalLReak-
tionen, 4. Mitt. Versuche ah Kaninchen extremi-
taten bei normaler und unterbundener Blutzirku-
lation, Strahlentherapie, 81, 654 (1950).
2402*. Barth G., Patzold J., Wachs-
man n F., Uber den Wirkungsmechanismus
biologischer Ultraschallreaktionen, I. Moglich-
keiten zur Klarung des Wirkungsmechanismus,
Strahlentherapie, 80, 305 (1949).
2403*. Barth G., Sanden K-, Dosierungsfragen
der Ultraschall-Therapie, Deutsche med. Wschr.,
75, 179 (1950).
2404*. Barth G., Sanden K., Zur weiteren
Entwicklung des Dosierungsproblems in der Ultra-
schall-Therapie, Der Ultraschall in der Medizin,
3, 14 (1951).
2405*. Barth G., Sanden K., Die Praxis der
Ultraschalltherapie, Arztl. Praxis, 2, Nr. 3, 9,
11, 21, 29, 30 (1950).
2406. Barth G., Wachs mann F., Klinische
Ergebnisse der Ultraschallbehandlung, Strahlenthe-
rapie, 78, 119 (1948).
2407*. Barth G., Wachsmann F., Wirkungs-
grundlagen der Ultraschalltherapie, Arch. f.
phys. Therap., 1, 8 (1949).
2408*. Barth G., Wachsmann F., Uber den
Wirkungsmechanismus biologischer Ultraschallre-
aktionen, Strahlentherapie, 81, 649 (1950).
Библиография
633
2409.	Barthel R., On Sound Propagation in MgSO4
Solutions, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 313
(1952).
2410.	Barthel R., Nolle A. W., Precise Re-
cording Ultrasonic Interferometer and its Applica-
tion to Dispersion Tests in Liquids, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 24, 8 (1952).
2411.	Barthelt H., Lutsch A., Zerstorungs-
freie Priifung von keramischen Isolatoren mit Ultra-
schall, Siemens Zs., 26, 114 (1952).
2412.	В a r w i c h H., Verfahren und Vorrichtung zum
Loten von Gegenstanden aus Aluminium usw.,
DRP Nr. 720629 (1938). Nr. 735861 (1938).
2413.	Bastien P., Application des ultra-sons a la
ddtection des defauts dans les pieces moulees;
possibilites et causes d’erreurs, Memoires presen-
ces au Congres International de Fonderie, Bruxel-
les, 1951, S. 419.
2414.	Bastien P., Bleton J., Kerver-
s a u E., 6tude d’anomalies de reflexion et de
transmission se produisant lors du sondage par les
ultra-sons des metaux, Rev. Metallurgie, 46, 277
(1949).
2415.	Baud R. V., Verfahren und Anwendungen des
Ultraschalles im Materialpriifungswesen und in
der Medizin, Schweiz. Bauztg, 66, 185, 215
(1948).
2416.	Baud R. V., Ultraschall—Diagnostik im Ma-
terialpriifungswesen, Ubersicht, Erfahrungen und
Entwicklungen, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht des Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 62.
2417.	В a u d R. V., В e u s c h E., Uber den gegen-
wartigen Stand der zerstorungsfreien Fehlerprii-
fung mittels Ultraschall in der Schweiz, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 364 (1950).
2418.	Baud R. V., Winkler E., Uber den gegen-
wartigen Stand der zerstorungsfreien Fehlerprii-
fung mittels Ultraschall, Schweiz, techn. Zs., 47,
583 (1950).
2419*	. Bauer A. W., Technique of Ultrasonic
Therapy, Brit. Journ. Phys. Med., 14, 145 (1951).
2420.	Bauer В. B., Piezoelectric Ceramics, Radio
News, 11, No. 8, 3, 28 (1948).
2421.	Bauer E., A Theory of Ultrasonic Absorption
in Unassociated Liquids, Proc. Phys. Soc., A62,
141 (1949).
2422.	Bauer L., Tamarkin P., Lindsay
R. B., The Scattering of Ultrasonic Waves in
Water by Cylindrical Obstacles, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 20, 858 (1948).
2422a*. Bauer O., Experimentelle morphologische
und biologische Untersuchungen uber die Wirkung
des Ultraschalls auf das Ovarium des Kaninchens,
Arch. f. Gynakologie, 182, 359 (1952).
2423*. Baumann A., Histologische Veranderungen
am gesunden Tiergewebe nach Ultraschalleinwir-
kung, Deutsche med. Rdsch., 3, 261 (1949).
2424*. Baumann A., Pres ch H. R., Histolo-
gische Veranderungen nach Ultraschall-Einwir-
kung auf gesundes Tiergewebe, Strahlentherapie,
81, 143 (1950).
2425. В aumgart 1 Fr., Uber die Schaumkoagulation
und ihre Ausnutzung zur Messung geringer Ultra-
schallstarken, Deutsche med. Rdsch, 3, 669 (1949).
2426. В a u m g a r t 1 Fr., Der Einfluss des Ultraschalls
auf die Diffusion, Arztl. Forsch., 3, 525 (1949).
2427*. В a u rn g a r t 1 Fr. Membranveranderungen durch
Ultraschall, Arztl, Wschr., 6, 995 (1951).
2428*. В a u m g a r t 1 Fr., Stuttgen G., Zur
biologischen Wirkung des Ultraschalles, Deutsche
med. Rdsch., 3, 927 (1949).
2428a. Бажулин П. А., Поглощение ультрааку-
стических волн в жидкостях, ЖЭТФ, 8, 457 (1938).
2429.	Бажулин П. А., Мерсон Ю. М.,
Поглощение ультраакустических волн в смеси
ацетон—вода, ДАН СССР, 24, 690 (1939).
2430.	Bechmann R., Piezo-electric Resonator of
Ethylene Diamine Tartrate with Zero Temperature
Coefficient of Frequency, Nature, 164, 190 (1949).
2431.	Bechmann R., Determination of the Elas-
tic and Piezoelectric Coefficients of Monoclinic
Crystals with Particular Reference to Ethylene
Diamine Tartrat, Proc. Phys. Soc., Б63, 577(1950).
2432.	Bechmann R., Contour Modes of Square
Plates Excited Piezoelectrically and Determina-
tion of Elastic and Piezoelectric Coefficients,
Proc. Phys. Soc., 64, 323 (1951).
2433.	Bechmann R., Parsons P. L., Mechani-
cal Strength of Piezoelectric Crystals, British'
Journ. Appl. Phys., 3, 147 (1952).
2434*. Beck, Ultraschallwellen in der Zahnheilkunde,
Deutsch. Zahnarztl. Wschr., 4, 1451 (1949).
2435.	Beck J., Rouyer M., Etudes sur la coagu-
lation du lait par la presure, I. Action des ultra-
sons, Bull. Soc. Chim. Biol., 23, 69 (1951).
2436*. Bej dl W., Die Wirkung von Ultraschall
auf Blut im Hinblick auf seine therapeutische
Anwendung, Wien. Klin. Wschr., 62, 859 (1950).
2437*. Bej dl W., Die Beeinflussung von Froschei-
ern und larven durch Ultraschall mit besonderer
Beriicksichtigung der Grenzschichten und des Wir-
kungsmechanismus, Nuovo Cimento, 7, Suppl.
2, 461 (1950).
2438*. Bej dl W., Der Einfluss von Ultraschall-
wellen auf die Entwicklung von Froscheiern und
auf die Zellteilung der Eier des Pferdespulwurms
mit besonderer Beriicksichtigung der Grenzfla-
chenspannungen, Protoplasma, 39, 597; 40, 54
(1951).
2439.	Bell J. F. W., Satellite Resonance in Ultra-
sonic Interferometry, Proc. Phys. Soc., B63,
958 (1950).
2440.	В e 1 1 J. F. W., Ultrasonic Research at King’s
College, University of Durham, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 92 (1950).
2441.	Bell Telephone Laboratories, Inc., New York, Mag-
netostriktives Element, Amer. Pat. No. 2519277.
2442.	В e 1 1 о n e A., Altdrations histologiques de la
peau humaine par action des ultra-sons, Bull. d.
1, Soc. Franc, d. 1. Dermat. et d. Syph., 4, 406.
(1949).
2443*. В e 1 1 о n e A. G., В u s s i L., Fanuc-
c h i F., Gli effetti degli ultrasuoni sulla cute
umana, Giorn. Ital. di dermatolog. e sifilog., 15,
426 (1949).
2444*. Benedetti E., Neuroacoustic Potentials
Produced by Ultrasounds in some Orilhoptera,
Boll. Soc. Ital. Biol. Sper. Nap., 26, 741 (1950).
2445.	Bennet G. S., A Note on the Activation of
Photographic Emulsions by Ultrasonic Waves,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 478 (1951).
2446.	Bennet G. S., New Method for the Visuali-
zation and Measurement of Ultrasonic Fields,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 470 (1952).
2447.	Bennet R., Basic Principles of Underwater
Sound-Equipment Design, Proc. Inst. Rad. Eng.,
1, 81 (1946).
634
Библиография
2448*. Bercy A., Etude des conditions d’absorp-
tion des ultrasons par les tissus animaux, Acta
Physiother. Rheumat. Belg., 6, 53 (1951).
2449*. В e г e к К., Die Akroparasthesien und deren
Behandlung mittels Ultraschall, Strahlenthera-
pie, 83, 83 (1950).
2450. Be rents J., Untersuchungen fiber Keimver-
anderungen an Erbsen (pisum nativum) durch
Ultraschall unter besonderer Beriicksichtigung der
histologischen Abweichungen, Dissertation Univ.,
Erlangen, 1948.
2451*. Berg S. P., Uber den Einfluss von Ultra-
schall auf diepressorische Aktivitat, den Phosphat-
spiegel und das fibrinolitische Potential von Serum-
proben, Klin. Wschr., 28, 581 (1950).
2452. Bergmann L., Die physikalischen Grundla-
gen der Ultraschall-Therapie, Verhdl. Deutsch.
Ges. innere Med., 57, Kongress 1951, S. 389.
2453. Berkowitz N., Dispersibility of Coal in
a Supersonic Field, Nature, 163, 809 (1949).
2454*. Berlin icke M. L., Schennestet-
t e n F., Uber Beeinflussung von Gallensteinen
durch Ultraschall in vitro, Klin. Wschr., 29,
390 (1951).
2455.	Berry M. Th., Samsel R. W., Supersonic Tes-
ting Apparatus, Amer. pat. No. 2527208, 1950.
2456.	Beumer J., В e u m e r-J о c h m a n s M. P.,
Surquelques applications des ultrasons en micro-
biologie, Ann. Inst. Pasteur, 79, 521 (1950).
2457*. Beumerj J., Beumer-Jochmann
M. P., Etude du comportement aux ultrasons des
bacteriophages fixes sur les bacteries sensibles,
Ann. Inst. Pasteur, 79, 860 (1950).
2458.	Beyer R. T., Radiation Pressure in a Sound
Wave, Amer. Journ. Phys., 18, 25 (1950).
2459.	Beyer R. T., A Contribution of Thermal Con-
ductivity to the Ultrasonic Absorption Coef-
ficient in Liquefied gases, Journ. Chem. Phys.,
19, 788 (1951).
2460.	Bhagavantam S., Effect of Increasing
Frequencies on Ultrasonic Diffraction Patterns,
Current Sci., 17, 233 (1948).
2461.	Bhagavantam S., RamavataramK-,
Velocity of Sound in Metals, Proc. Indian Acad. Sci.,
A32, 197 (1950).
2462.	Bhagavantam	S.,	Ramachandra
Rao B., Diffraction of Light by Very High
Frequency Ultrasonic	Waves: Effect of Tilting
the Wave Front,	Proc.	Indian. Acad. Sci.,
A28, 54 (1948).
2463.	Bhagavantam	S.,	Ramachandra
Rao B., Elastic Constants of Alum Determi-
ned by an New Ultrasonic Method, Nature, 162,
818 (1948).
2464.	Bhagavantam S., Ramachandra
Rao B., Diffraction of Light by Very High Fre-
quency Ultrasonic Waves, Nature, 161, 927 (1948).
2465.	Bhagavantam S., Seshagiri R а о T.,
Ehstic Constants of Galena, Nature, 168,42(1951).
2466.	В h a g a v a ntam S., Seshagiri Rao T.,
Compressibilities of Cubic Crystalline Powders:
A New Methode of Measurement, Nature, 168,
744 (1951).
2467.	Bhagavantam S., Seshagiri Rao T.,
Elastic Properties of Polycrystalline Aggregates,
Proc. Indian Acad. Sci., A35, 129 (1952).
2468.	Bhagavantam S., Sundara Rao
R. V. G., Elastic Constants of Single Crystals
of Barium Nitrate, Current. Sci., 17, 296 (1948).
2469.	В h a r J. N., Decomposition of Potassium
Iodide by Ultrasonic Waves, Journ. Sci. and Ind.
Res., 1, 106 (1943).
2470.	Bhimasenachar J., Elastic Constants
of Corundum, Proc. Nat. Inst. Sci. India, 16,
241 (1950).
2471.	Bhimasenachar J., Seshagiri
Rao T., Ultrasonic Velocities in Mineral Acids,
Current Sci., 18, 372 (1949).
2472.	Bhimasenachar J., Seshagiri
Rao T., Elastic Constants of Some Cubic Nit-
rates, Proc. Nat. Inst. Sci. India, 16, 235 (1950).
2473*. Bickenbach, Behandlung der chroni-
schen Parameteritis mit Ultraschall, Med. KHnik,
46, 189 (1951).
2474.	Binder E., Die Selbstherstellung von Geraten
und Versuchsanordungen fiir unterrichtlicheDemon-
strationen in Piezoelektrizitat und Ultraschall,
Math. Naturwiss. Unterr., 2, 125 (1949).
2475.	В i n d i g M., Neue Moglichkeiten und Ultra-
schalltherapie, Der Ultraschall in der Medizin, 1,
353 (1949).
2476.	Bird F. F., Lion K. S., Ultrasonic Tis-
sue Disintegrator, Rev. Sci. Instr., 21, 189(1950).
2477*. Bischof E., Ultraschalltherapie in der
Kinderheilkunde, Kinderarztl. Praxis, 18, 562
(1950).
2478.	В i s к e B., Applications of Ultrasonics to Petro-
leum Technology, Petroleum, 5, 125 (1942).
2479.	Blake F. G., Jr., Bjerknes Forces in Stationary
Sound Fields, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 551
(1949).
2480.	Blake F. G., Jr., Gas Bubbles as Cavitation
Nuclei, Phys. Rev. (2), 75, 1313 (1949).
2481.	Blanchard R. P., Supersonic Reflector
Mounting, Amer. pat. No. 2519345, 1950.
2482.	Blattner H., Kanzig W., Merz W.,
Herstellung und Untersuchung von BaTiO. Ein-
kristallen, Helv. phys. Acta, 22, 35 (1949).
2483*	. В 1 e c h а С. V., Behandlung von Thrombo-
sen und Embolien mit Ultraschallwellen, Wien,
klin. Wschr., 62, 480 (1950).
2484.	Block H. M., Research in Ultrasonics; New
Jersey Concern to Carry on Work in Field of Sound
Waves as Means of Sterilizing Milk—Vibrations
Reach Million and a Half per Second, Amer. Milk.
Rev., 10, 54 (1948).
2485.	Bock A., Measurement of the Propagation
Velocity of Sound in Liquids at Low Temperatu-
res, Verh. K- Vlaamse Acad. Wetensch., Belgie,
11, No. 31 (1949).
2486*	. Bode H. G., Theimsann H., Zur
Frage der biologischen Wirkung des Ultraschalls,
zugleich ein Beitrag uber klinische Erfahrungen ein-
schliehlich der Tumorbehandlung, Der Ultraschall
in der Medizin, 1, 291 (1949).
2487*	. Bode H. G., The ism ann H., Zum
Ultraschallproblem. Uber biologische Wirkungen
des Ultraschalls nebst einigen therapeutischen Be-
merkungen, insbesondere zur Tumorbehandlung,
Klin. Wschr., 28, 687 (1950).
2488.	Bolz G., Theoretische und experimentelle
Untersuchungen der Schwingungen und des Strah-
lungswiderstandes eines Ultraschallquarzes, Dis-
sertation, Techn. Universitat, Berlin, 1949.
2489.	Bolz G., Theoretische und experimentelle
Untersuchungen der Schwingungen und des Strah-
lungswiderstandes eines Ultraschallquarzes, Zs.
angew. Phys., 2, 119 (1950).
Библиография
635
2490.	Bond W. L., Mason W. P., M c S к i-
min H. J., Olsen К. M., Teal G. K.,
The Elastic Constants of Germanium Single Cry-
stals, Phys. Rev., 78, 176 (1950).
2491.	Bond W. L., Mason W. P., M c S к i-
m i n H. J., Elastic and electromechanical Coup-
ling Coefficients of Single Crystal Bariumtitanate,
Phys. Rev., 82, 442 (1951).
2492.	Bondi A., On the Thermal Conductivity and
Polymers and its Relation to the Pressure Coef-
ficient of Viscosity, Journ. Chem. Phys., 19, 128
(1951).
2493.	В о n e t t i A., Velocita degli ultrasuoni in
campo elettrico e influenza della temperatura,
Ric. Sci., 18, 777 (1948).
2494*. В о n s e G., Zur Ultraschalltherapie, Bremer
Arzteblatt, 1948, S. 98.
2495*. Book H. , Die differentialdiagnostische Bedeu-
tung des Ultraschalls und seine Wirkung iiber das
vegetative Nervensystem, Med. Klinik, 46, 294
(1951).
2496*. Bopp J., Brinkmann G., Erfahrungen
mit ambulanter Ultraschall-Behandlung, Med.
Welt, 20, 215 (1951).
2497*. Bopp J., Brinkmann G., Was ist
Ultraschall? Was leistet die Ultraschallbehandlung?
Die Ortskrankenkasse, 32, 113 (1950).
2498.	Bordoni P. G., Metodo^ elettroacustico per
ricerche sperimentali sulla elasticity, Nuovo Cimen-
to, 4, 177 (1947).
2499.	Bordoni P. G., Study of Thermoelastic Be-
haviour of Metals by Vibration Measurements,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 55 (1949).
2500.	Bordoni P. G., Assorbimento degli ultra-
suoni nei solidi, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
144 (1950).
2501	.Bordoni P. G., Nuovo M., Assorbi-
mento delle onde elastishe nello stagno e nelle
leghe stagno-piombo, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
161 (1950).
2502.	Bordoni P. G., Nuovo M., Absorption
des ultrasons dans quelques liquides a 1’etat pseu-
dosolide, Colloquium over Ultrasonore Trillin-
gen, Briissell, 1951, Коп. VI, Acad. Weten. Let.
Sch. Kunst. Belgie, 1951, S. 164.
2503.	В о r g n i s F. E., Theory of Acoustic Radiation
Pressure, Techn. Rep. No. 1, California Inst, of
Technol., 1951. S. 101.
2504.	Borgnis F. E., A General Theory of the Acou-
stic Interferometer for Plane Waves, Techn. Rep.
No. 3, California Inst, of Technology, 1952. S.60.
2505.	Borgnis F. E., On the Theory of the Fixed
Path Acoustic Interferometer, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 24, 19 (1952).
2506.	Borgnis F. E., Acoustic Radiation Pressure
of Plane Compressional Waves at Oblique Inci-
dence, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 468 (1952).
2507.	Born H., Ultraschallkrafte—sichtbar gemacht,
Umschau, 49, 622 (1949).
2508*. Born H., Beitrag zum Dosierungsproblem
bei der Ultraschalltherapie, Arztl. Forsch., 3,
368 (1949).
2509/ Born H., Wahrnehmung von Ultraschall,
Umschau, 49, 544 (1949).
2510*. Born H., Uber den Einfluss des Interferenz-
feldes auf die Dosierung bei der Ultraschallthe-
rapie, Der Ultraschall in der Medizin (Kongress-
bericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
S. 40.
2511*. Born H., Die Impulstechnik in der Ultra-
schalltherapie, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 565
(1950).
2512*. Born H., Wulff D., Praxis der Ultra-
schallbehandlung, Med. Welt, 20, 128 (1951).
2513*. Bornschein H., Krejci F., Zur
Frage einer selektiven Ultraschallwirkung auf
die Cochlear- und Aktionspotentiale des Innenoh-
res, Experientia, 7, 109 (1951).
2514. Бородовская Л. H., Саломон o-
в и ч A. E., Измерение амплитуд колебаний
пьезокварцев интерференционным методом, ЖТФ
21, 221 (1951).
2515*. Bosco G., Sulla possibility di produrre vacci-
ni per mezzo di vibrazioni ultrasonore, Annali
d’lgiene, 58, 175 (1948).
2516*. Bosco G., Gli ultrasuoni in medicina, Ras-
segna clinico-scientifica, 25, 174 (1949).
2517*. Bosco G., Rassegna critica delle conoscenze
sull’azione degli ultrasuoni in medicina e biolo-
gia, Omnia Medica, 27, 245 (1949).
2518*. Bosco G., Propriety immunologische e immu-
nochimiche di lisati batterici ottenuti con ultra-
suoni, Rend. Ist. Sup. Sanita, 13, 57 (1950).
2519*. Borwitzky E., Bestrahlungstherapie in
der Zahnheilkunde, Deutsche Dentisten Zs., 3,
143 (1949).
2520*. Bowyer С. M., Effects of Ultrasonic Radia-
tion Upon Eye, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23,
627 (1952).
2521.	Bouyoucos J., Self-excited hydrodynamic
Oscillators, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 454
(1952).
2522.	Boyd D., Die Denaturierung der EiweiBkorper
durch ultrahohe Schwingungen, Journ.Chem.Phys.,
14, 351 (1946).
2523.	Boyd Ch. A., Zentner R. J. , Experi-
ments on the Ultrasonic Unmixing of Liquid
Solutions, Phys. Rev. (2), 83, 1059 (1951).
2524.	Boyer R. A., Ultrasonic Velocities in Gases
at Low Pressures, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23,
176 (1951).
2525*. Bracco G., Caffaratti E., Osserva-
zioni sulla terapia congli ultrasuoni in campo ostet-
rico e ginecologico, Riv. Ostet., 33, 151 (1951).
2526.	Bradfield G., Summarized Proceedings
of Symposium on Applications of Ultrasonics,
Proc. Phys. Soc., B63, 305 (1950).
2527.	Bradfield G., Precise Measurement of
Velocity and Attenuation Using Ultrasonic
Waves, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 162 (1950).
2528.	Bradfield G., Some Experiments with
Barium Titanate, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
182 (1950).
2529.	Bradfield G., Obstacle Detection Using
Ultrasonic Waves in Air, Electronic Eng., 21,
464 (1949).
2530.	Bradfield G., Relations Between Velocity
Change and Absorption of Sound, Colloquium over
Ultrasonore Trillingen, Briissell, 1951, Kon.
VI, Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951,
p. 199.
2531.	В r a d i s h C. J., Ultrasonic Vibration and the
Protein Molecule, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
469 (1950).
2532.	Brajer E. J., Jaffe H., К u 1 c s a r F.,
Shift of the Transition Points in Barium Titanate
by Partial Substitution, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
24, 117 (1952).
636
Библиография.
2533.	Branca G., Carrelli A., Sulla compres-
sibilita delle soluzioni elettrolitiche, Nuovo Cimen-
to, 7, 190 (1950).
2534.	Brandt A., Die Verwendung von Echoloten
in der Binnenfischerei, Allgem. Fischereiztg.,
75, 437 (1950).
2535.	Brandt A., Scharfe J., Zur quantita-
tiven Auswertung der Echolotbeobachtungen,
Protokolle z. Fischereitechnik, Nr. 4, 1950.
2536.	Branson N. G., Supersonic Inspection Appa-
ratus, Amer. pat. No. 2522924, 1950.
2537.	Branson N. G., Metal Wall Thickness Mea-
surement from One Side by the Ultrasonic Method,
Electr. Eng., 70, 619 (1951).
2538.	Brauer M., Einige Versuche fiber die Wirkung
von Schall und Ultraschall in der Farberei,Angew.
Chem., 63, 290 (1951).
2539.	В r a u e r M., Versuche mit Schall und Ultraschall
in der Farberei, Melliand Textilber., 32, 701 (1951).
2540.	Braunewell W., Vogt E., Durch Deh-
nung bewirkter Vorzeichenwechsel der Magneto-
siriktion, Zs. f. Naturforsch., 4a, 491 (1949).
2541*. Braunwarth K., Nebenerscheinungen bei
Ultraschallbehandlung, Deutsche med. Wschr.,
76, 1277 (1951).
2542*. В r a u s s F. W., Berndt H., Antigen-
gewinung mittels Ultraschall, Arch. Hyg. Munch.,
134, 210 (1951).
2543. Breitwieser G. F. , Pulsed Underwater
Acoustic Measurements, Electronics, 21, No. II,
120, 122, 136 (1948).
2544*. Brettschnei der H., Studien zur bio-
logischen Wirkung des Ultraschalls auf die le-
benden Zellen, 1. Uber die Wirkung des Ultraschalls
auf die Niere der weiBen Maus, Strahlentherapie,
81, 135 (1950).
2545*. Brettschneider H., Studien zur biolo-
gischen Wirkung des Ultraschalls auf die lebende
Zelle, 2. Die Beeinflussung und Reaktionsweise
der Nierenepithelien und des intertubularen Ge-
webes, Strahlentherapie, 81, 623 (1950).
2546*. Brettschneider H., Studien zur bio-
logischen Wirkung des Ultraschalles auf die leben-
de Zelle, 3. Die Reaktion des weiblichen Genital-
apparates der weiBen Maus auf Ultraschall, Strah-
lentherapie, 83, 517 (1950).
2547*. Brettschneider H., Tierexperimentel-
le Beobachtungen uberdie Wirkung des Ultraschalls
auf lebendes Gewebe, Der Ultraschall in der Medi-
zin, 4, 45 (1951).
2548*. В r e u n i n g E., Ein Beitrag zur Frage der
biologischen Wirkung des Ultraschalls, Der Ultra-
schall in der Medizin (KongreBbericht der Erlangen
Ultraschalltagung, 1949), S. 139.
2549*. В r e u n i n g E., Ultraschall-Therapie, ein
Beitrag zum Problem der Dosismessung, Strahlen-
therapie, 79, 515 (1949).
2550*. Br euning E., Zum Problem der Dosierung,
Der Ultraschall in der Medizin, 3, 6 (1951).
2551	.Briggs H. B., Johnson J. B., Ma-
son W. P., Ultrasonic Compressional Wave
Transmission, Amer. pat. No. 2436377, 1948.
2552.	В r i 1 1 о u i n L., Les tensions de radiation; leur
interpretation en mecanique classique et en rela-
tivite, Journ. de phys. et rad., 6, 337 (1925); Phy-
sica, 5, 396 (1925).
2553.	Bruckmayer G., Hupfauer Th.,
Gewinnung witterungsbestandiger Baustoffe, DBP
Nr. 800833 (1949).
2554*. Bruner H., Rindfleisch H., Zum
Wirkungsmechanismus des Ultraschalls, Der Ultra-
schall in der Medizin (KongreBbericht der Erlanger
Ultraschalltagung, 1949), S. 136.
2555*. Bruner H., Rindfleisch H., Erfah-
rungen bei chronisch entziindlicher Erkrankungen,
Der Ultraschall in der Medizin, 1, 311 (1949).
2556*. Bruni B., Gli ultrasuoni in Medicina: Prime
esperienze personal! e tecnica usata, Rass. Giu-
liana Med., 7, 134 (1951).
2557*. Bruns G., Eine Untersuchunguber Ultraschall-
schadigungen an Eisenia Foetida Savigny als
Beitrag zur Frage der Ultraschallwirkung auf
tierisches Gewebe, Dissertation, Erlangen, 1950.
2558. Brush Development Company, Rochet Power test.
Supersonic Generating and Receiving Equipment
Used, Chem. and Eng. New, 23, 1354 (1945).
2559.* В r z u s t о w i c z R. J., Herrick J. F.,
Higgins G. M., Bennet W. A.,
S v i e n H. J., Die Wirkung von Ultraschall
auf Ependymon-Transplantationen in C 3 H-Mause,
Proc. Staff. Meet. Mayo Clin., 26, 447 (1951).
2560*. В uchmii Iler K-,Beitrag zur Anwendung
des Ultraschalls in der histologischen Technik,
Dissertation, Humboldt Universitat, Berlin,
1951.
2561*. Buch muller K-, Uber die Anwendung des
Ultraschalls in der histologischen Technik, Ultra-
schall in der Medizin, 5, 25 (1952).
2562*. Buchtala V., Die Ultraschallwirkung auf
den wachsenden Knochen, Strahlentherapie, 78,
127 (1948).
2563.* Buchtala V., Behandlung von Warzen mit
Ultraschall, Strahlentherapie, 78, 143 (1948).
2564*. Buchtala V., Erfahrungen mit der Ultras-
chall-Therapie an der Chirurgischen Universitats-
klinik Wurzburg, Strahlentherapie, 79,	615
(1949).
2565*. Buchtala V., Der Ultraschall in der Medi-
zin, Schweiz. Med. Wschr., 79, 412 (1949).
2566*. Buchtala V., Die Ultraschallwirkung auf
den wachsenden Knochen, II, Strahlentherapie, 80,
317 (1949).
2567*. Buchtala V., Methode und Ergebnisse der
statischen Behandlung, Der Ultraschall in der
Medizin, 3, 48 (1951).
2568*. Bu low H. A., Die Einwirkung von Ultra-
schallwellen auf den jugendlichen Knochen, Disser-
tation, Erlangen, 1948.
2569.	В u g a r d P., Altern von Weinen und Spirituo-
sen, Fr. pat. Nr. 964295, 1948.
2570.	В u g a r d P., Study of the Biological Action
of Complex Noises of High Intensity (in the Ultra-
sonic Region of the Sound Spectrum), Ann. Telecom-
mun., 7, 139 (1952).
2571.	Bugard P., Guennec M., Selz J.,
Sound and Ultrasonics in Mechanics and Avia-
tion, Ann. Telecommun., 7, 47 (1952).
2572.	Bugosh J., Yeager E., Hovorka F.,
A High Frequency Electroacoustic Effect and its
Utilization in the Construction of Hydrophones,
Phys. Rev. (2), 76, 1891 (1949).
2573.	Bugosh J., Yeager E., Hovorka F.,
A High Frequency Barium Titanate Hydrophone,
Phys. Rev. (2), 76, 1890 (1950).
2574.	Bugosh J., Yeager E., Hovorka F.,
Dietrick H.,A High Frequency Electroacous-
tical Effect, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 142
(1951).
Библиография
637
2575.	Bunn W. В., Mitchell W. J., Ultra-
sonics Brings 100% Inspection to Power Piping,
Power, 94, 102 (1950).
2576*. В u n s e W., M ii 1 1 e r R., Behandlung des
Asthma bronchiale mit Ultraschall, Arztl. Wschr.,
4, 651 (1949).
2577.	Buonsanto M., Dipenza della velocita degli
ultrasuoni dalla concentrazione e dalla temperatura
nelle miscele elettrolitiche, Boll. Soc. Ital. Biol.
Sperimentale, 25, 1441 (1949).
2578.	Buonsanto M., Azione delle onde ultra-
sonore sulla conducibilita di soluzioni elettroli-
tiche, Boll. Soc. Ital. Biol.Sperimentale, 26, 269
(1950).
2579.	В u r d A. C., L a c A. J., The Sonic Scattering
Layer in the Sea, Nature, 167, 624 (1951).
2580.	Burton Ch. J., Visual Ultrasonics; Physics
Today, 2, No 4, 38 (1949).
2581,	. Burton Ch. J., Barnes R. B., A Visual
Method for Demonstrating the Path of Ultrasonic
Waves Through Thin Plates of Material, Journ.
Appl. Phys., 20, 462 (1949).
2582.	Busnel R. G., Chavasse P., Recher-
ches sur les emissions sonores et ultrasonores d’Or-
thopteres nuisibles a 1’agriculture, Etude des fre-
quences, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 470 (1950).
2583.	В u s h n e 1 1 R. J., Wallace R. H., In-
duction of Sex-lenked Mutations in Drosophila
with Ultrasonic Treatment, Anat. Rec., 101,690
(1948).
2584.	Busse R., Verbesserung des Frischbetons durch
Ultraschall? Tonindustrie-Ztg. u. keram. Rdsch.,
74, 37 (1950).
2585.	Bussi L., Azione delle onde ultrasonore sull’ade-
nocarcinoma mammario di Ehrlich in vivo,
Scritti Ital. Radiobiol., 1943.
2586.	Bussi L., Chirico M., Sul comportamento
di alcuni fermenti nella cute sottoposta all’azione
degli ultrasuoni, Biologica Latina, 2, 592 (1949).
2587.	Bussi L., D о v a E., Lesioni ipofisarie nel
ratto ottenute mediante 1’impiego di ultrasuoni,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 571 (1950).
2588.	Butterworth J. W., Theoretical and Pra-
ctical Considertaions in Ultrasonic Equipment De-
sign, Brush Strokes, Juniheft, 1 (1951).
2589.	Butterworth J. W., Potential Importance
of Ultrasonic Energy to Industrial Processes,
Instruments, 24, 1422 (1951).
2590.	Byers W. H., Supersonic Measurements in
CO2 and H2O at 98° C, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
15, 17 (1943).
2591.	Cady W. G., A Theory of the Crystal Transducer
for Plane Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21,
65 (1949).
2592.	Cady W. G., Piezoelectric Equations of State
and Their Application to Thickness-Vibration Trans-
ducers, Scott Laboratory of Physics, Wesleyan
University Middleton, Conn., Techn. Rep. No.
7, 25 (1950).
2593.	Cady W. G., A Generalized Theory of the
Crystal Transmitter and Receiver for Plane Waves,
Scott Laboratory of Physics Wesleyan Univer-
sity Middleton, Conn., Techn. Rep. No, 8, 40 (1950).
2594.	Cady W. G., Measurement of the Specific
Acoustic Resistance of Liquids, Scott Laboratory
of Physics, Wesleyan University Middleton.,
Conn., Techn. Rep. No. 4, 20 (1949).
2595.	Calhoun J. A., Jr., Cellulose Fibres, Amer,
pat. No, 2484012 (1949).
2596.	Camp L. W., Magnetostriction transducer, Amer,
pat. No. 2530224 (1950).
2597.	Camp L., Wertz F., A Low «Q» Directional
Magnetostrictive Electroacoustic Transducer,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 382 (1949).
2598.	Campbell L. E., Schoenleber L. G.,
The Use of Ultrasonic Energy in Agriculture,
Agricult. Eng., 30, 239 (1949).
2599*	. Campi L., Voghera G., Lesioni deter-
minate degli ultrasuoni sull’ovaio, Richerche
sperimentali, Minerva gin., 3, 109 (1951).
2600*	. Campi L., Moretto G., Tentativi di
terapia vibratoria ultrasonora neglisacufeni,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 575 (1950).
2601	*. Campi L., Moretto G., L’uso . degli
ultrasuoni nelle otiti catarrali croniche, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 577 (1950).
2602.	С a n a c F., Utilisation des ultra-sons en acous-
tique architecturale, Nuovo Cimento, 7, Suppl.
2, 376 (1950).
2603.	Canac F., Gavreau V., Ultra-sons dans
Pair et leur applications, Acustica, 1, 3
(1951).
2604.	Gance J. P., Nouvelle methode de mesure de
la vitesse du son par interferences capillaires ultra-
sonores, Compt. Rend., 206, 504 (1938).
2605.	Carlin B., Means for Supersonic Inspection,
Amer. pat. No. 2431862 (1947).
2606.	Carlin B., Ultrasonic Thickness Indicator,
Electronics, 21, No. 11, 76 (1948).
2607.	Carlin B., Testing Welds with Supersonic
Waves, Weld. Journ. USA, 27, 438 (1948).
2608.	Carlin B., Supersonic Resonance Testing,
Product. Eng., 20, 122 (1949).
2609.	Carlin B., Apparatus for Inspecting Materials
by Wave Trains, Amer. pat. No. 2489860, 1949.
2610.	Carlin B., Supersonic Testing, Amer. pat. No.
2527986, 1950.
2611.	Carlin B., Delay System for Supersonic Inspe-
ction, Amer. pat. No. 2525861 (1950).
2612.	Carlin B., Supersonic Testing, Amer. pat.
No. 2549891 (1951).
2613.	Carlin B., Supersonic Inspection, Amer. pat.
No. 2550528 (1951).
2614.	Carlin B., Supersonic Agitation, Amer. pat.
No. 2578505 (1948).
2615.	Carrel 1 i A., Branca G., Onde di vis-
cosita e reticoli ultrasonori, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2, 190 (1950).
261b. C a r r e 1 1 i A., P о r r e c a F., Sulla propaga-
zione di onde ultrasonore nei liquidi, Nuovo
Cimento, 7, 94 (1950).
2617.	C a r r e 1 1 i A., P о r r e c a F., Su alcune par-
ticolarita dei reticoli ultrasonori, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2, 191 (1950).
2618.	C a r r e 1 1 i A., P о r r e c a F., Ultrasonic
Grating Remaining After Stopping the Super-
sonic Waves, Nuovo Cimento, 9, 90 (1952).
2619.	Carstensen E. L., The Acoustic Impedan-
ce of Human Blood, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
23, 627 (1951).
2620*	. C a s e 1 i t z F. H., Ultraschall-Behandlung
bei Bakterien der Salmonellagruppe, Zs. Hyg.
Infekt. Krank., 133, 113 (1951).
2621.	Causse J.P., Sur la decroissance avec la fre-
quence des effects electrocinetiques alternatifs,
Compt. Rend., 230, 826 (1950).
2622.	CedroneN. P., Curran D. R., A Pul-
se Technique for Sound Velocity Measurements in
638
Библиография
Solids and Liquids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23,
627 (1951).
2623.	Хенох M. А., Лапинская E. M.,
Воздействие ультразвуковых колебаний на рас-
творы желатины и аминокислот в присутствии
воздуха, ДАН СССР, 80, 921 (1951).
2624.	Cerf R., Sur 1’effet des ondes ultrasoniques trans-
versales dans les solutions des hautes polymeres,
Compt. Rend., 233, 1099 (1951).
2625.	CesaroR. S., Harris H. B., Temperature-
sensing and (or) Sound Velocity, Measuring De-
vice, Amer. pat. No. 2582232 (1949).
2626.	C h a k о N., Piezoelectric Vibrations of Rochelles
Salt Plates, Phys. Rev., 71, 485 (1947).
2627.	C h a m p b e 1 1 H., L о n g C. A., Emulsifica-
tion by Ultrasonics, Pharm. Journ., 163, 127(1949).
2628*. Chantraine H., Uber die UngleichmaBig-
keit des Schallfeldes bei der Ultraschallbestrah-
lung, Strahlentherapie, 80, 625 (1949).
2629*. Chavasse M. P., Lehmann M. R.,
Les ultra-sons dans la vie courante. Recherche et
analyse, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 116 (1950).
2629a. Cheng L. M., Energy Transfer by Colli-
sion in Benzene Vapor, Journ. Chem. Phys., 19,
693 (1951).
2630.	Chestnut A. F., The Use of a Fathometer
for Surveying Shellfish Areas, Science, 111, 677
(1950).
2631.	Chilowsky C., Piezoelectric Plastic Mate-
ria and Method of Making Same, Amer. pat. No.
2420864 (1947).
2632.	Chilowsky C., Herstellung von kiinstlichem
piezoelektrischem Material, Fr. pat. no. 944718
(1947), no. 944776 (1947).
2633.	Ч м у т о в К. В., А л е к с е е в Н. Г., Влия-
ние ультразвукового облучения на адсорбцию
жирных кислот мелкопористым углем, ДАН
СССР, 67, 321 (1949).
2634.	Ch у no we t h A. G., Schneider W. T.,
Ultrasonic Propagation in Binary Liquid Systems
Near Their Critical Solution Temperature, Journ.
Chem. Phys., 19, 1566 (1951).
2635*	. Cicardo V. H., Effectos de los ultrasonidos
sobre el diencefalo, Rev. Soc. Argent. Biol., 27,
43 (1951).
2636*	. C i c a r d о V. H., Cappelino A. A.,
Del Conto E., Inhibition of the Hypophysis
of the Guinea Pig by Ultra Sound Waves, Nature,
168, 169 (1951).
2637*	. C i c a r d о С. H., Del Conto E., Cap-
pelino A., Inhibicion de la Hipofisis del
Cobayo con Ultrasonidos, Rev. Soc. Argent. Biol.,
27, 50 (1951).
2638.	Claassen H. H., Transducer for Ultrasonic
Waves, Amer. pat. No. 2507770 (1950).
2639.	Clair H. W., Agglomeration of Smoke,
Fog or Dust Particles by Sonic Waves, Ind. Eng.
Chem., 41, 2434 (1949).
2640*	. Clark H., The Effect of Ultrasonic Vibra-
tions on Molting in Triturus Viridescens, Endocri-
nology, 46, 392 (1950).
2641.	С 1 a у t о n H. R., M о u n t f о r d N. D. G.,
Lamination Detection, Routine Examination of
Aluminium Sheet by Ultrasonic Radiation, Metal
Ind., 73, 443 (1949).
2642.	Clayton H. R., Young R. S., Impro-
vements in the Design of Ultrasonic Lamination
Detection Equipment, Journ. Sci. Instr., 28, 129
(1951).
2643.	Coffin С. C., Funt B. L., The Effect
of Sound Waves on Fractional Destination, Journ.
Phys. Coll. Chem., 53, 891 (1949).
2644.	Coleman R. D., Gotaas H. B., Ultra-
schallwellen bei der Behandlung von Abwassern,
Wastes Eng., 22, 316 (1951).
2645*	. Colin J., Applications et dangers des ultra-
sons, Arch. d. Mai. prof. d. Med. du Trav. et d.
Secur. soc., 12, 405 (1951).
2646*	. Colombati S., Pet r a 1 i a S., Assorbi-
mento di ultrasuoni in tessuti animali, Ric.
Sci., 20, 71 (1950).
2647*	. Combridge J. H., Ackroyd J. O.,
Upper Limited of Frequency for Human Hearing,
Nature, 167, 438 (1951).
2648.	Cook J. C., An Apparatus for Determining
Both the Dynamic and Static Magnetostrictive
Properties of Rods of Ferromagnetic Materials
Under Various Polarising Fields and at Various
Temperatures, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
192 (1950).
2649.	Cooper Fr. S., Guidance Devices for the Blind,
Physics Today, 3, No. 7, 6 (1950).
2650.	Cooper H. W., A Small Crystal Probe Trans-
ducer for Ultrasonic Studies, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 86 (1950).
2651*	. Coronini C., Lassmann G., Intensi-
vierung der Silberimpragnation des Nervengewebes
nach Gratzl durch Ultrabeschallung, Der Ultra-
schall in der Medizin, 1 (KongreBbericht der Erlan-
ger Ultraschalltagung (1149), S. 72.
2652*	. Coronini C., Lassmann G., S k u d r-
z у k E., Intensivierung derSilberimpragnation des
Nervengewebes nach Gratzl durch Ultrabeschal-
lung, Act. neuroveg., 1, 342 (1950).
2653.	Coudriers S., Les sondeurs metallurgique a
ultrasons, T.S..F. Tous, 23, 251 (1947).
2654.	Cramer W. S., Acoustic Absorption Coeffi-
cients at High Frequencies, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 22, 260 (1950).
2655.	Crawford A. E., Ultrasonic Energy, Electr.
Eng., 23, 12 (1951).
2656.	Crawford A. E., Das Loten von Leichtmetal-
len mit Ultraschall, Metallurgia, 44, 113 (1951).
2657.	Crawford A. E. The Application of Ultra-
sonic Soldering Techniques, Light Metals, 15,
No. 3 (1952).
2658.	Curran D. R., Transmission of Sound in
a Liquid Between Concentric Cylinders, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 685 (1950).
2659.	C u r t z e A., Burmeister H., Schnelle-
reifung von Spirituosen durch Ultraschall, Alko-
hol-Industrie, 4, 126 (1950).
2660.	Czech E., Versuche im stehenden Wellenfeld
bei 30 und 80 kHz an Blutsuspensionen und Erbsen-
keimlingen als Beitragzur KJarung der Ultraschall-
wirkung, Dissertation, Erlangen, 1950.
2660a. Danusso F., Funzioni e pseudocostanti mo-
leculari additive, Ric. Sci., 20, 1481 (1950).
26606. Danusso F., Sulla misura di' variazioni di
energia interna mediante ultrasuoni, Contributo
alia conoscenza della struttura dei liquidi, Rend.
Acad. Naz. Lincei, 9, 351 (1950).
2660b. Danusso F., Velocita ultrasonora e compres-
sibilita adiabatiche di miscele liquide atermiche
о ideali, Rend. Acad. Naz. Lincei, 10, 235 (1951).
2660г. Danusso F., Velocita ultrasonora e compres-
sibilita adiabatica di miscele idrocarburi, Rend.
Acad. Naz. Lincei, 13, 131 (1952).
Библиография
639
2661*. D а 1 i с h о WHamann P., Was leistet
die Ultraschalltherapie, Deutsch. Gesundheits-
wesen, 5, 1312 (1950).
2662.	Dana H. J., vanMeter J. L., Pin-pointing
Ultrasonic Energy, Electronics, 23, No. 4, 84
(1950).
2663.	Danielson G. C., Domain Orientation in
Polycrystalline BaTiO3, Acta Crystallographia, 2,
90 (1949).
2664.	D a n s e r H. W., Jr., Eliminate Stack Dusts
and Mists, Chem. Eng., 57, Mai-Heft, 158 (1950).
2665.	Da ns er H. W., Neumann E. P.,
Industrial Sonic Agglomeration and Collection
Systems, Ind. Eng. Chem., 41, 2439 (1949).
2666.	Davids N., Thurston E. G., The
Acoustic Impedance of a Bubbly Mixture and the
Determination of its Bubble Size Distribution
Function, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 466,
(1949); 22, 20 (1950).
2667.	Davis H., Hazards of Intense Sound and Ultra-
sound, Ann. Otol. Rhin. Larying., 58, 732 (1949).
2668.	Davis H., Parrack H. O., Eldred-
g e D. H., Hazards of Intense Sound and Ultra-
sound, Ann. Otol. Rhin. Larying., 58, 732 (1949).
2669.	D a v i s J. G., Ultrasonics and Other Alterna-
tives to the Pasteurisation of Milk, Dairyman, 66,
321, 367 (1949).
2670*	. Day E. D., Fletcher D. C., N a i-
mark G. M., Mosher W. A., Sonic Radia-
tion Effects on Rats, Journ. Aviat. Med., 22, 316
(1951).
2671.	DeLan о R. B., Jr., Electronic Circuits of
a Supersonic Reflectoscope, Trans. Amer. Inst.
Electr. Eng., 67, 128 (1948).
2672.	D e L a n о R. В., Means for Inspecting Materials
by Wave Trains, Amer. pat. No. 2507854, 1950.
2673.	D e L a n о R. B., Lens System for Ultrasonic
Viewing of Defects in Objects, Amer. pat. No.
2525873, 1950.
2674.	D e L a n о R. B., Apparatus for Inspecting
Materials by Wave Trains, Amer. pat. No. 2562449,
1946.
2675.	D e L a n о R. B., Williams E. M.,
Supersonic Inspection Device, Amer. pat. No.
2534006, 1950.
2676*. D e m m e 1 Fr., Erfahrungen mit Ultraschall-
behandlung, Deutsche med. Rdsch., 2, 241 (1948).
2677*. D e m m e 1 Fr., Der heutige Stand der Ultra-
schallforschung,Deutsche med. Wschr., 3,671 (1949).
2678*. D e m m e 1 Fr., Behandlung schlecht heilen-
der Geschwiire mit Ultraschall, Der Ultraschall
in der Medizin, 1, 306 (1949).
2679*. Denier A., L’ultrasonotherapie en 1948,
Acta Physicotherapica et rheumatologica Belgica,
5, 236 (1948).
2680*. Denier A., Ultra-sons et Diencephale,
Journ. Radiolog., 29, 278 (1948).
2681*. Denier A., Quelques indications nouvelles
de l’ultrasonotherapie, Journ. Radiolog., 29,
662 (1948).
2682*. Denier A., Les ultrasons appliques a la
medicine: ultrasonoscopie,ultrasonotherapie, Journ.
Beige de Radiolog., 31, 213 (1948).
2683*. Denier A., Les ultra-sons. Leurs actions
biologiques et leur applications a la medicine,
Bull, de la Soc. Sci. du Dauphine, 63, 69 (1948).
2684*. Denier A., Action des ultra-sons sur la motri-
cite gastro-intestinale (KongreBbericht), Arztl.
Forsch., 3, 28 (1949).
2685. Denier A., Action des ultra-sons sur la motrf-
cite gastro-intestinale, Journ. radiol. et electrol.,
30, 349 (1949).
2686*. Denier A., Die Ultraschalltherapie, Der
Ultraschall in der Medizin, 1, 240 (1949)..
2687*. D e n к R., Experimentelle Untersuchungen
zur Frage der thermischen Wirkungskomponente
des Ultraschalls durch Vergleich der biologischen
Reaktionen bei gleichmafiig auf-bzw. absteigeri-
der Intensitat, Dissertation, Erlangen, 1950.
2688.	Derouet B., Etude du degazage des liquides
sous 1’effet des vibrations a 80 et 17,7 kc/s, Compt.
Rend., 234, 71 (1952).
2689.	Derouet B., Denizot F., Mise en evi-
dence de 1’effet Debye a 80 kc/s sur des solu-
tions colloidales de sulfure d’arsenic et des solu-
tions ellectrolytiques de chlorure de pottassium,
Compt. Rend., 233, 368 (1951).
2690*. D e s g r ez H., Erlebnisse auf dem Gebiefder
Ultraschalltherapie, Der Ultraschall in der Medi-
zin, 1, 265 (1949).
2691.	Dice J. W., Application of Supersonics in
Industrial Inspection, Eng. Digest, Brit. Ed., 8,
323 (1947).
2692.	Dickinson Th. A., Processing Ceramics
with Ultrasound, Ceram. Age, 58, 21 (1951).
2693.	Dickinson Th. A., Ultraschall in der Labo-
ratoriumsbrauerei, Amer. Brewer, 84, November,
62, 80 (1951).
2694.	Dietz R. S., Deep Scattering Layer in the
Pacific and Atlantic Oceans, Journ. Mar. Res.,
7, 430 (1948).
2695*. Dietz W.,Die Ultraschallresistenzkurve der
Leukocythen, Arztl. Forsch., 5, 473 (1951).
2696*. D i t t m a r C., Uber die Wirkung von Ultra-
schallwellen auf tierische Tumore, Strahlenthe-
rapie, 78, 217 (1948).
2697*. D i t t m a r C., Die Wirkung der Ultraschall-
wellen auf Carcinomzellen in vitro, Zs. Ges. exp.
Med., 115, 82 (1949).
2698.	Dob roc vet оv E. N., Die Schallgeschwin-
digkeit in Metallen als Funktion des Atomgewichtes
und des Abstandes der Atomzentren, Ber. chem.
Ges. Belgrad, 14, 77 (1949).
2699*	. Don h a r dt A., P r e s c h H. R., Uber
Ultraschallbehandlung des Meerschweihcheri-
herzens, Arch. phys. Therap., 2, 168 (1950).
2700.	D о g n о n A., S i m о n о t Y., Action des
ultra-sons sur les suspensions. Influence de la con-
centration des particules, Compt. Rend., 227,
1234 (1948).
2701.	Dognon A., Simonot Y., Reparation
d’dnergie dans une suspension soumise aux ultra-
sons, Compt. Rend., 228, 230 (1949).
2702.	Dognon A., Simonot Y., Relations ent-
re les dchauffements et la cavitation dans les mi-
lieux sousmis aux ultrasons, Compt. Rend., 228,
990 (1949).
2703.	Dognon A., Simonot Y., Ultraschall
und Suspensionen: Thermische und lytische Wir-
kungen, Der Ultraschall in der Medizin (Kongress-
bericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
S. 106.
2704.	Dognon A., Simonot Y., Ultrasons et
suspensions: effets thermiques et lytiques, Journ.
chim. phys. et phys. chim. biol., 46, 396 (1949).
2705.	Dognon A., Simonot Y., Cavitation et
hemolyse par ultrasons de frequences differentes,
Compt. Rend., 232, 2011, 2411 (1951).
640
Библиография
2706*. Dold Н., Gust R., Strukturzerstorung durch
Ultraschall. Seroskopischer Nachweis mit Demon-
strationen, Ztbl. Bakteriologie, Parasitenkunde,
< Infektionskrankheiten, Abt. I, 117, 140 (1951).
2707.	Domsjo Aktiebolag, Schweden. Treatment of
Lignocellulsic Material with Supersonic Vibrations
to Aid in Separation of Cellulose, Brit. pat. No.
604864 (1948).
2708.	D о n a t i M. L., Eine neue optische Methode
zur Bestimmung der Fortpflanzungsgeschwindig-
keit von Ultraschallwellen in atmospharischer
Luft, Dissertation, Universitat, Berlin, 1943.
2709.	D о v a E., Bussi L., Sull’effetto di «stress»
degli ultrasuoni, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
579 (1950).
2710*	. Drescher H., Mohr H., Uber den
Ultraschall in der Gynakologie, Strahlentherapie,
81, 659 (1950).
2711.	Dubois M., H2 Jets Sensitive to Ultrasonics,
Compt. Rend., 231, 217 (1950).
2712.	Dubois M., The Absorption of Sound and Ultra-
sonics in Gases, Journ. de phys. et rad., 12,876
(1951).
2713.	Dubois G., Kling R., Sur la mesure des
characteristiques d’un courant gazeux rapide au
moyen d’un faisceau d’ultrasons, Compt. Rend.,
228, 363 (1949).
.2714, Dubois G., Kling R., V i e i 1 1 e d e n t
E., Sur 1’etude d’un champ d’ecoulement trans-
soniqueou supersonique au moyen d’ondes ultra-
sonores, Compt. Rend., 233, 129 (1951).
2715*. D u s s i к К. Th., Ultraschalldiagnostik, ins-
besondere bei Gehirnerkrankungen, mittels Hyper-
phonographie, Zs. f. phys. Therap. (Osterr.),
1, 140 (1948).
2716*. D us s i к К- Th., Zum heutigen Stand der
medizinischen Ultraschallforschung, Wien. Klin.
Wschr., 61, 247 (1949).
2717*. Dussik K. Th., UltraschalLAnwendung in
der Diagnostik und Therapie der Erkrankungen
des zentralen Nervensystems, Der Ultraschall in
der Medizin, 1, 283 (1949).
2718*. Dussik K- Th., Weitere Ergebnisse der
Ultraschalluntersuchung b. Gehirnerkrank, Acta
Neurochirurgica, 2, 379 (1952).
2719*. Dussik K. Th., Dussik F., Wyt L.,
Auf dem Wege zur Hyperphonographie des Gehirns,
Wien. med. Wschr., 97, 425 (1947).
2720.	D u t t a A. K-, Molecular Motion in Fluids and
Internal Dispersion and Absoption of Elastic
and Optical Waves, Sci. and Cult., 1, 576 (1951);
Indian Journ. Phys., 26, 142 (1952).
2721*. Ebert. K-, Ultraschallbehandlung des Ulcus
ventriculi und duodeni, Der Ultraschall in der
Medizin, 1 (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
^challtagung, 1949), S. 327.
2722.	Eckardt A., Eden C., Entgasung opti-
scher Glaser mit Ultraschall, Glass- und Hochva-
kuumtechnik, 1, No. 2, 15 (1952).
2723.	Eckardt A., L i n d i g O., Ausleuchtung
von Phosphoren durch Ultraschall, Ann. d. Phys.
(6), 7, 410 (1950).
2724.	Eckart C., Vortices and Strains Caused by
Sound Waves, Phys. Rev., 73, 68 (1948).
2725.	Eckart C., The Theorie of the Anelastic Fluid,
Rev. Mod. Phys., 20, 232 (1948).
2726*. Eckel K., Untersuchungen zur vegetativen
Wirkung des Ultraschalles, Nuovo Cimento, 7,
Suppl., 2, 586 (1950).
2727.	Eden C., Ultraschall-Entgasung von Glas-
schmelzen im Hochfrequenzinduktionsofen, Glas-
techn. Ber., 25, 83 (1952).
2728.	Eisenegger Fr., Veredeln von alkoholi-
schen Fliissigkeiten, Schweiz, pat. Nr. 274400
(1950).
2729.	Eisenreich H., Entgasung von Aluminium-
verbindungen, Technik, 5, 310 (1950).
2730*. E к e r t F., Ultraschallbehandlung des Asthma
bronchiale, Med. Klinik, 44, 525 (1949).
2731*. Ekert F., Die Ultraschallbehandlung des
Bandscheibenprolapses, Med. Techn., 45, 446
(1950).
2732*. Ekert F., Verursacht die Ultraschallbehand-
lung in der Nahe von Keimdriisen Sterilitat?,
Med. Klinik, 45, 1645 (1950).
2733.	Eldredge D. H., Parrack H. O.,
Biological Effects of Intense Sound, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 21, 55 (1949).
2734.	Elektrofona (Ges. f. Hochfrequenz und Elektro-
technik). Reutten Hofen: Gerat zur
zerstorungsfreien Priifung von Werkstucken mit
Ultraschall, Osterr. pat. Nr. 168201 (1951).
2735.	Эльпинер И. E., Новое в учении о биоло-
гическом действии ультразвуковых волн, Усп.
соврем, биол., 30, 113 (1950).
2736.	Эльпинер И. Е., О биологических и хи-
мических процессах в поле ультразвуковых волн,
ЖТФ, 21, 1205 (1951).
2737.	Эльпинер И. Е., Блюменфельд Л. А.,
Красовицкая С. Э., Распад порфими-
нового ядра под действием ультразвуковых волн,
ДАН СССР, 79, 495 (1951).
2738.	Эльпинер И. Е., Колесникова М. Ф.,
О процессах окисления и восстановления, иода
в поле ультразвуковых волн, ДАН СССР, 75,
837 (1950).
2739.	Эльпинер И. Е., Б ы ч к о в С. М., Дей-
ствие ультразвуковых волн на гиалуроновую
и жондроитин-серную кислоты, ДАН СССР,
82, 123 (1952).
2740.	Эльпинер И. Е., Збарский И. Б.,
Харламова В. И., Действие ультразву-
ковых волн на аминокислоты, ДАН СССР, 73,
1255 (1950).
2741	*. Elstermann W., Н а г t h V., Uber
die Behandlung mit Ultraschallwellen in der
Zahnheilkunde, Zahnarztl. Welt., 4, 475 (1949).
2741a. Emerson Ch., Starr J., Ultraschall
zur Metallbearbeitung, Amer. Machinist, 95, Nr. 9,
85 (1951).
2742.	Enders C., R a i b k e K., Ultraschall in der
Brauerei, Brauereiwissensch., 33 (1951).
2743.	E пег' C., Relative Velocities of Ultrasonic
Waves in Liquids by Spark Shadow Photography,
Phys. Rev., 79, 231 (1950); Bull. Amer. Phys. Soc.,
25, 40 (1950).
2744.	Ener C., Gabrysh A. F., Hubbard
J. C., Ultrasonic Velocity, Dispersion and Absorp-
tion in Dry, CO2-free Air, Journ. ‘ Acoust. Soc.
Amer., 24, 474 (1952).
2745.	Erdmann D. C., Design and Application of
Supersonic Flaw Detectors, Trans. Amer. Inst.
Electr. Eng., 66, 1271 (1947).
2746.	Erdmann D. C., Ultrasonic Flaw Detector,
Amer. pat. No. 2593865 (1950).
2747.	Ernst L., Gutmann F., Gerben mit
Ultraschall, Journ. Soc. of Leather Trades Che-
mists, 34, 454 (1950).
Библиография
641
2748.	Ernst Р., Improved Devices for the Concentration
of Ultrasonic Energy, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
21, 468 (1949).
2749.	Ernst P., Ultrasonic Data on Solid Materials,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 636 (1949).
2750.	E r n s t P. J., Ultrasonography, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 23, 80 (1951).
2751	.Ernst P. J., Hoffman Ch. W., New Me-
, ttiods of Ultrasonoscopy and Ultrasonography,
Journ. Acoust, Soc. Amer., 24, 87, 207
(1952).
275?. Erdmann D., Ultrasonic Testing, Nondestru-
ctive Testing, 8, 28 (1949).
2753.	Erwin W. S., Supersonic Measuring Means,
 Amer, pat; No. 2431233 (1947).
2754-	Erwin W. S., The Sonigage, Engineering,
? .158, 487 (1944). ,
2755.	Ё r w i n W. S., Transducer Holder, Amer. pat.
, No. .2494433 (1950).
2756.	( Erwin W. S., Rassweiler G. W., Un
nouveau type d’appareil a ultrasons, Rev. de
I’lnd.' Minerale, 574 (1948).
2757.	Ё s c h e R., Untersuchungen zur Ultraschall-
absorption in tierischen Geweben und Kunststof-
fen, Akustische .Beihefte, 71 (1952).
2757a. E s c h e R., Untersuchung der Schwingungska-
vitation in Fliissigkeiten, Akustische Beihefte,
208 (1952).
2758.	E u с к e n A., Weiteres zur A^soziation des
’ Wassers. Zs. f. Elektrochem., 53, 102 (1949).
2759.	Evans D. J., A Portable Ultrasonic Thickness
gauge, Non-destructive Testing, 6, 22, 42 (1948).
2760.	Evans D. J., Measurement of Metal Thickness
from one Side, Petroleum Refiner, 28, Dezember-
heft (1949).
2761.	Everest F. A., O’N e i 1 H. T., Attenuation
of Underwater Sound, Journ/Acoust. Soc. Amer.,
18, 255 (1946).
2762.	Every С. E., Improvements in and Relating
to Motor Fuels and Methods of Manufacturing the
; Same, Brit. pat. No. 535768 (1939),
2763.	-E x n e r M. L., Messung der Dampfung pul-
sierender Luftblasen in Wasser, Akustische Bei-
hefte, 25 (1951).
2764.	E у s s e n G. R., Ultrasonics, Paint, Oil, Colour
r: Journ., 120, 30 (1951).
2765.	Fair J. E., Light Modulating Apparatus and
Method, Amer. pat. No. 2308360 (1943).
2766.	Falkenhagen H., Ultraschall und Elektro-
striktion, Zs. angew. Phys., 1, 304 (1949).
2767.	Falkenhagen H., Mees R., Ultra-
schalLErzeugung mittels Elektrostriktion, Reich-
' ber. f. Phys., 1, 46 (1949).
2768*. Fanucchi F., Propagazione ed effetti degli
* - ultrasuoni nei tessuti viventi mediante 1’appli-
cazione di lenti sonore convergenti, Nuovo Ci-
mento, 7, Suppl., 2,590 (1950).
2769*. Fanucchi F., В us si L., Azione delle
onde ultrasonore sul testicolo di ratto, Scritti
Italiani Radiobiol., 97 (1943).
2770*. Fanucchi F., В u s s i L., L’azione
biologica degli ultrasuoni, Lo Sperimentale, 97,
No. 3—4, 252 (1943).
2771*. Fanucchi F., В u s s i L., Gli ultra-
suoni nella biologia e nella clinica, Ric. Sci.,
19, 877 (1949).
2772*. Fanucchi F., В us si L., La terapia
con gli ultrasuoni del «reumatismo vertebrale»,
Reumatismo, 1, 1 (1949).
2773*. Fanucchi F., В us si L., Ulteriori
studi sperimentale sull’ azione degli ultrasuoni
sul testicolo diratto, Biologia latina, 1, 724 (1949).
2774*. Fa nucchi F., В us si L., Il fattore
gradiente di pressione sull’effetto distruttivo
degli ultrasuoni sul testicolo del ratto, Biologia
latina, 2, 202 (1949).
2775*. Fanucchi F., В us si L., Gli effetti
degli ultrasuoni sull adenocarcinoma mammario
di Ehrlich nei topino, Biologia latina, 2, 209
(1949).
2776*. Fanucchi F., В u s s i L., Biologische
Wirkungen und therapeutische Anwendung des
Ultraschalls, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 125.
2777*. Fanucchi F., Girelli M., Azione
.terapeutica degli ultrasuoni; modalita tecniche
e spunti interpretativi sul loro meccanismo di
azibne, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 596 (1950).
2778.	F a r a n J. F., Jr., Sound Scattering by Solid
Cylinders and Spheres, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
23, 405. (1951).
2779.	Farmer D. E., Resonance Inspection Device,
Amer, pat/ No. 2514482 (1950).
2780.	Fay C. R., Cleaning Work by Using Ultra
Highfrequency Sound Waves, Machinery, 58,
158 (1952).
2781.	Fay R. D., Wave Propagation in Liquidfilled
Cylinders, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 459
(1952).
2782.	Fay R. D., Fortier О. V., Trahsmission
of Sound Through Steel Plates Immersed in Water,
Journ. Acoust Soc. Amer., 23, 339 (1951).
2783.	F e d e r i c i M., La televislone subacquea con
ultrasuoni, Bull. Association Suisse des Electri-
ciens, 40, 657 (1949).
2784.	Fein L., Ultrasonic Radiation from Curved
Quartz Crystals, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21,
511 (1949).	, .
2785.	Fein F., An Ultrasonic Underwater «Point-
Source» Probe, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22,
876 (1950).
2786*	. F e i n d t W., Uber die Ultraschallempfindlich-
keit des Paramaecium caudatum, Strahlenthera-
pie, 84, 611 (1951).
2787*	. F e i n d t W., R u s t H. H., Die Beeinflus-
sung der Plasmolyse durch Ultraschall. Unter-
suchungen zum Permeabilitatsproblem, Arch. f.
Phys. Therap., 4, 235 (1952).
2788.	F e.l i x W., Die zerstorungsfreie Priifung grosser
Schmiedestiicke mit Ultraschall, Schweiz. Archiv,
17, 107 (1951).
2789.	Fene 1 1 A. J., Some Chemical Effects of Ultra-
sonic, Research, 2, 148 (1949).
2789a*. F i a n d e s i о D., Uber die Kombination von
Ultraschall und Histaminsubstanzen, Minerva
med., 43, 489 (1952).
2790.	Fiedler G., Instrument for Measuring Congres-
sional Wave Radiation Pressure, Amer. .pat.
No. 2531844 (1950).
2791*	. Fierz F., D e n e с к e L., Klinische Erfah-
rungen mit der Ultraschalltherapie, Schweiz,
med. Wschr., 79, 1109 (1949).
2792.	Finlay W. L., Soundless Sound Waves; Odd
Real of Supersonics, Sci. Amer., 162, 148, 216
(1940).
2793.	Firestone Fl. A., Tricks with the Supersonic
Reflectoscope, Nondestructive Testing., 7,5(1948).
41 JI. Беогман
642
Библиография
2794.	Firestone Fl. A., Supersonic Inspection for
Flaws Lying Near the Surface of a Part. Amer,
pat. No. 2467301 (1949).
2795.	Firestone Fl. A., Frederik J. R.,
The Supersonic Reflectoscop; An Instrument for
Inspecting the Interior of Metal Parts by Means
of Sound Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer., 16,
100 (1944).
2796.	Firestone Fl. A., Ling D. S., Method and
Means for Generating and Utilizing Vibrational
Waves in Plates, Amer. pat. No. 2536128 (1951).
2797.	Fischer F. A., Der piezoelektrische Wandler
als widerstandsreziprokes Gebilde zum elektrody-
namischen, Arch, elektr. Ubertrag., 4, 321 (1950).
2798.	Fischer F. A., Grundziige der Ele-
ktroakustik, Berlin, 1950, S. 162.
2799*	. Fischer G., Les ultra-sons; leurs indications
contre-indications en therapeutique, Concours.
Med., 73, 2585 (1951).
2800.	F i s c h e r W., Ultraschallquarze, Der AufschluB,
1, 18, 32 (1950).
2801.	Fitzgerald B. D., Apparatus for Ultrasonic
Treatment of Liquids, Amer. pat. No. 2585103
(1948).
2802.	Fitzpatrick J. A., An Improved Ultrasonic
Interferometer for Gases and Vapors at Low Pres-
sure, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 626 (1951).
2803.	Fitzpatrick J. A., Thaler W. J.,
A Barium TitanateCoaxial Cable for the Production
of a Short Duration Spark, Phys. Rev., 79, 231,
(1950)
2804.	Florisson Ch., Ultraschalltechnik; ein Be-
richt fiber das Erreichte, Der Ultraschall in der
Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
schalltagung, 1949), S. 19.
2805.	Florisson Ch., Procede de mesure absolute
de la puissance acoustique d’un flux d’ultrasons
dans un liquide, mettant en oeuvre la pression de
radiation s’exercant sur une intersurface liquide-
gaz, Compt. Rend., 235, 27 (1952).
2806*. Flosdorf E. W., Kimball A., Cham-
bers L. A., Studies on H «pertussis», I. Liberation
by Sonic Vibration of a Soluble Component that
Phase I Agglutinins, Proc. Soc. Exp. Biol, and
Med., 41, 122 (1939).
2807.	Fokker A. D., Acoustic Radiation Pressure,
Colloquium over Ultrasonore Trillingen, Bruxelles,
1951, Коп. VI. Acad. Weten. Let. Sch. Kunst.
Belgie, 1951, p. 143.
2808.	Fox F. E., Dependence of Ultrasonic Absorption
on Intensity and the Phenomenon of Cavitation,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 198 (1950).
2809.	Fox F. E., Intensitatsabhangigkeit desAbsorp-
tionskoeffizienten von Ultraschallwellen, Phys.
Rev., 83, 199 (1951).
2810.	Fox F. E., Ultrasonic Relaxation Phenomena in
Viscous Liquids, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Bruxelles, Коп. VI. Acad. Weten.
Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p. 38.
2811.	Fox F. E., Griff i ng V., Experimental
Investigation of Ultrasonic Intensity Gain in
Water Due to Concave Reflection, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 21, 352 (1949).
2812.	Fox F. E., H e r z f e 1 d K. F., On the
Forces Producing the Ultrasonic Wind, Phys.
Rev., 78, 156 (1950).
2813.	Fox F. E., H u n t e r J. L., The Ultrasonic
Interferometer with Resonant Liquid Column,
Proc. Inst. Rad. Eng., 36, 1500 (1948).
2814.	Frank R. H., Renner R. W., The Super-
sonic Reflectoscop, Proc. Conf. Amer. Inst. Mi-
ning Met. Eng., 31, 299 (1948).
2815.	Frederick R. J., Firestone F. A.,
Supersonic Inspection for Flaws Lying Near the
Surface of a Part, Amer. pat. No. 2565725
(1946).
2816.	Frederick J. R., Martin A. E., An Ex-
periment Study of the Velocities of Rayleigh and
Lamb-Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21,
467 (1949).
2817.	Freedman E., On the Propagation of Ultra-
sonic Waves in Acetic Acid, Journ. Chem. Phys.,
19, 1318 (1951).
2818.	French C. S., The Pigment Coating Compound
in Photosynthetic Bacteria, I. The Extraction
and Properties of Photosynthin, Jounr. Gen.
Physiol., 23, 469 (1940).
2819.	Frensdorff H. К., С 1 a г к H. M., Oxy-
dation par ultra-sons de solutions d’iodure de
potassium, Journ. chim. phys., 47, 399 (1950).
2820*. Frenzel H., Pfander F., Grundlagen
der Ultraschall-Therapie im Ohrgebiet, HNO,
Wegweiser f. facharztl. Praxis, 2, 193 (1950).
2821*. Frey R., Lochmann H., Ergebnisse
der Ultraschallbehandlung von Tumoren in Expe-
riment und Klinik, Arztl. Forsch., 3, 236 (1949).
2822*. F r i e d 1 i P., Ultraschall und Ovar, Gynae-
cologia, 131, 97 (1951).
2823*. F r i m m e r M., Die biologischen Wirkungen
des Ultraschalls als kolloidchemisches Problem
unter besonderer Beriicksichtigung der EiweiB-
korper, Dissertation, Universitat Erlangen, 1948.
2824*. Frings H., Pest Control with Sound Waves,
Ultrasonics as a Possibility on the Future of Ro-
dent and Insect Control., Pests, 16, 9, 44 (1948).
2825*. Frings H., Senkovits I., Destruction
of the Pinnae of White Mice by High Intensity
Air-Borne Sound, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
22, 682 (1950).
2826. Fritsch J., Herstellung von Beton, Monel
u. dgl., bei welchem die teilweise Vermischung
der Bestandteile durch Ultraschall erfolgt, Osterr.
Pat. Nr. 165127 (1947).
2827*. Frit z-N i g g 1 i H., Die Einwirkung des
Ultraschalls auf die Entwicklung und Mutationsra-
te der Taufliege (Drosophila melanogaster), Arch,
phys. Therap., 2, 56 (1950).
2828*. Frit z-N i g g 1 i H., Boni A., Biological
Experiments on Drosophila melanogaster with
Supersonic Vibrations, Science, 112, 120 (1950).
2828a. Frucht A. H., Die Geschwindigkeit des
Ultraschalls in menschlichen und tierischen
Gewebe'n, Naturwiss., 39, 491 (1952).
2829*. F run gel F., Der Ultraschall, Wesen und
Wirkung, erste Anwendung in der Zahnrtiedizin,
Dentist Rdsch., 3, Nr. 18, 1 (1948).
2830*. Friingel F., Ultraschall in der Hand des
Arztes, Blick in die Wissenschaft, 72 (1949).
2831.	F rii n g e 1 F., Schaltungstechnik piezoelektri-
scher und magnetostriktiver Ultraschallgerate,
Radio Mentor, 15, 425 (1949).
2832.	F rii n g e 1 F., Zum mechanischen Wirkungsgrad
von Fliissigkeitsfunken, Optik, 3, 124 (1948).
2833.	Friingel F., Beschallung von MetallguB,
DBP Nr. 802582 (1951).
2834.	F r u t h H. A., Method of and Apparatus for
Cleaning by Ultrasonic Waves, Amer pat.
No. 2468550 (1949).
Библиография
643
2835.	Fry F. J., Fry W. J., Supersonic Detection
of Infra-Red Radiation, Proc. Nat. Electronics
Conference Chicago, 3, 537 (1947).
2836.	Fry W. J., Low Loss Crystal Systems, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 21, 29 (1949).
2837.	Fry W. J., An Ultrasonic Projector Design for
a Wide Range of Research Applications, Rev.
Sci. Instr., 21, 940 (1950).
2838.	Fry W. J., The Double Crystal Acoustic Interfe-
rometer, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 17 (1949).
2839.	Fry W. J., Mechanism of Acoustic Absorption
in Tissue, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 412
(1952).
2840.	Fry W. J., Baumann R., F г у, H a 1 1 W.,
Variable Resonant Frequency Crystal Systems,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 94 (1951).
2841.	Fry W. J., T u с к e r D., Mechanism of Action
of Ultrasound on Nerve Tissue, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 23, 627 (1951).
2842*	. Fry W. J., Tucker D., Fry F. J.,
Wulff V. J., Physical Factors Involved in
Ultrasonically Induced Changes in Living Systems,
II. Amplitude Duration Relations and the Ef-
fect of Hydrostatic Pressure for Nerve Tissue,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 364 (1951).
2843*	. Fry W. J., W u 1 f f V. J., Ultrasonic Irra-
diation of Nerve Tissue, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 22, 682 (1950).
2844*	. Fry W. J., Wulff V. J., T u с к e r D.,
Fry F. J., Physical Factors Involved in Ultrasoni-
cally Induced Changes in Living Systems, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 867 (1950).
2845.	Fryklund R. A., Apparatus for Driving Fle-
xible Members, Amer. pat. No. 2498990 (1950).
2846*. Fuchs G., Ergebnisse und Probleme der Ultra-
schall-Therapie, Wien. med. Wschr., 101, 209
(1951).
2847*. Fuchs H. К., В u c h t a 1 a V., Ergebnisse
der Ultraschallbehandlung und experimentelle
Untersuchungen, Deutsche med. Wschr., 74, 277
(1949).
2848*. Fiichtbauer H., Theismann H.,
Zur Wirkung des Ultraschalls auf Bakterien, Natur-
wiss., 36, 346 (1949).
2849*. F u j i i Y., Ifuku S., Azuma, EinfluB
von Ultraschall auf die Spermienbewegungen
einiger Amphibien, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42,
47, 183 (1943).
2850*. F u n a d о J., Uber die zerstdrende Wirkung
von Ultraschallwellen auf Bakterien, Zs. Japan
Mikrob. Pathol., 32, 546, 565, 641, 665, 758, 778
(1938).
2851*. F u n a d о J., Uber die Viskositat der mit
Ultraschall behandelten bakterienhaltigen Flus-
sigkeit, Zs. Japan Mikrob. Pathol., 33, 250, 1195
(1939).
2852*. Funder W., Griin P., Reinhart W.,
Uber den Einfluss des Ultraschalles auf den Peni-
cillinspiegel des Auges, Graefes Arch. Ophthal-
mol., 151, 399 (1951).
2853*. Funk C. F., Die Ultraschallbehandlung der
Hautkrankheiten, Dermat. Wschr., 123, 127 (1951).
2854*. Funk C. Fr., Demmel Fr., Erfahrungen mit Ul-
traschall in ambulanter und klinischer Behand-
lung, Zs. f. Haut- u. Geschlechtskrankhei-
ten, 7, 164 (1949).
2855.	G a b i 1 1 a r d R.,	Modulateur d’intensite
lumineuse a ultrasons, Documentez-Vous Nr.
17, 20 (1948).
2856.	Gabler F., Ultraschall und mikroscopische
Methodes der Ultraschalltechnik, Mikroskopie
(Wien), 3, 218 (1948).
2857.	Gabler H., Zur Echolotung von Fisch-
warmen, Jahresheft d. Deutschen Fischwirtschaft,
Sonderbeilage der Allgem. Fischereiwirtschaftsztg,
’ (1950), S. 5, 7, 51.
2858.	Gabrieli i I., Poiani G., Misure di
velocita degl ultrasuoni in alcune mescolanze
di liquidi, Ric. Sci., 22, 1426 (1952).
2859.	Gabriel li I., Poiani G., Mesures de la
vitesse de propagation d’ultrasons dans quelques
melanges liquides, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Bruxelles, Коп. VI. Acad. Weten.
Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p. 234.
2860.	Gaffney J., P e t r a u s к a s A. A., Velocity
and attenuation of Sound in Plexiglas, Phys.
Rev., 81, 303 (1951).
2861.	Galt J. K., Sound Absorption and Velocity in
Liquified Argon, Oxygen, Nitrogen and Hydro-
gen, Journ. Chem. Phys., 16, 505 (1948).
2862.	Galt J. K., Pellam J. R., A Method of
Measurement the Velocity and Absorption of
Sound in Liquids, Journ. Acoust- Soc. Amer., 18,
251 (1946).
2863*	. Gamo I., Ichikawa T., Tagawa E.,
Sato Y., Suzuki M., Ober den EinfluB
von Ultraschall auf Blutdruck und Atmung, Mitt,
med. Ges. zu Osaka, 40, 1347 (1941)-
2864.	Garay K., Gerendas M., Effect of Ultra-
sonic Vibration on Muscle Fibres in Vitro, Experien-
tia, 5, 410 (1949).
2865.	Garay K., Berencsi G., The Effect of
Ultrasonic Vibration on Benzopyrene, Experien-
tia, 4, 272 (1948).
2866.	Gardner T., Manufacturing Controls of Large
Steel Forgings, Iron Age, 164, 46 (1949).
2867.	Гарлинская E. И., Долг ополов H.H.,
Матетцкий А. И., Рубан Е. Л., Мойка
шерсти с применением ультразвуковой энергии,
Текстильн. пром., 12, 10 (1952).
2868.	Gatto F., Influenza di piccole cavita sulla
velocita del suono nei metalli, Alluminio, No. 1,
19 (1950).
2869.	Gatto F., Alcune considerazioni su di un nuovo
etfetto di smorzamanto, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 204 (1950).	!' .л
2870.	Gavreau V., Audibilite de sons de frequence
ё^ёе, Compt. Rend., 226, 2053 (1948).
2871.	Gavreau V., D r a t z M., C a 1 a о r a A.,
Un methode d^talonage absolu de microphones
aux frequences audibles et ultrasonores, Compt.
Rend., 234, 1603 (1952).
2871a. Gebert F., Zur Kinetik der Ultraschall-
Depolymerisation, Angew. Chem., 64, 625-
(1952).
2872.	Geddo F., Sull’impiego degli ultrasuoni in
affezioni inflammatorie ginecologische, e sul
loro effetto in un caso di grave radiodermiter
Q. Clin. Ostet., 6, 336 (1951).
2873.	Gerlach M., Porositatsuntersuchungen an
Hochspannungsisolatoren mit Ultraschall und
ihre Bedeutung fiir die Energieversorgung,
Elektrotechnik, 6, 176 (1952).
2874*	. Gerstner H., Uber den Preyerschen Ohrmu-
schelreflex am US-beschallten Meerschweinchen,
Pflug. Arch., 264, 265 (1943).
2875*	. G h i s 1 e n i P. L., Ultrasuoni e germinabilita,
Nuovo Giorn. Bot. Ital., 55, 567 (1948).
41*
644
Библиография
2876.	Ghose S. С., Generation and Analysis of Ultra-
sonic Noise, Nature, 165, 66 (1950).
2877.	Ghosh В. B., On the Propagation of Su-
personic Waves Through Liquids and Solutions,
Indian Journ. Phys., 23, 79 (1949).
2878.	Ghosh В. B., On the Dispersion and Absorption
of Supersonic Waves in Water, Indian Journ.
Phys., 24, 1 (1950).
2879.	Ghosh R. N., Verma G. S., Ultrasonic
Absorption in Unassociated Liquids, Journ. Sci.
Indian Res., 8, 192 (1949).
2880.	Ghosh R. N., Verma G. S., Effect of Tem-
perature on Ultrasonic Absorption in Acetic Acid,
Indian Journ. Phys., 24, 125 (1950).
2881.	G i а с о m i n i A., Contributo alia tecnica delle
ricerche sulla azione biologica degli ultrasuoni,
Ric. Sci., 18, 1585 (1948).
2882.	G i а с о m i n i A., Improvements in Ultrasound
Velocity Measurements by Optical Methods,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 61 (1949).
2883.	G i а с о m i n i A., Ultrasonic Light Modulation,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 61 (1949).
2884.	G i а с о m i n i A., Uber die Technik experimen-
teller Ultraschallversuche, Der Ultraschall in
der Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
schalltagung, 1949), S. 122.
2885.	G i а с о m i n i A., Ricerche die ultracustica dell’
Istikuto «О. M. Corbino», Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 81 (1950).
2886.	Gierer A., Wirtz W., Die Theorie der
Schallabsorption in Fliissigkeiten, Zs. Naturforsch.,
5a, 270 (1950); Phys. Rev., 79, 906 (1950).
2887*. Grerlich K., Die Kombination der Ultras-
challbehandlung mit anderen Mitteln der Physiko-
Therapie, Der Ultraschall in der Medizin, 1, 349
(1949).
2888*	. Gilbert P. F., Gawain G. CL, Sonic
and Ultrasonic Effects on Maze Learning an
Dretention in the Albino Rat., Dissertation,
Pennsylvania State College, 1950.
2889.	Gillespie R. W., Projector and Receiver of
Supersonic Frequencies, Amer. pat. No. 2448365
(1948).
2890.	Гинзбург В. Л., О дисперсии звука высокой
частоты в жидкостях, ДАН СССР, 36, 8
(1942).
2891*. G i г е 1 1 i М., Sulla penetrazione percutanea
di medicament! per effetto degli ultrasuoni,
Reumatismo, 2, 204 (1950).
2892.	Givens M. P., N у b о r g W. L., Piele-
meier W., S a by J.S., Ultrasonic Propagation
in a Uniforme Atmosphere, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 18, 245 (1946).
S893*	. Gjertz A., Nagra Erfarenheter med Ult-
rajudbehandling, Sven Lak. Tidn., 48, 1566
(1951).
2894.	G 1 a u s e r O., Wirkung des Ultraschalls auf
das Langenwachstum der Pfahlwurzel bei Pisum
sativum, Strahlentherapie, 85, 494 (1951).
2895.	Globe S., A Theory of the Thickness Vibrations
of a Barium Titanate Cylindrical Transducer,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 625 (1951).
2896*. Gloggengiesser W., ExperimentelL
morphologische Untersuchungen fiber die Wirkung
der Ultraschallwellen auf die Haut, Muskulatur,
Herz und Lungen des Kaninchens, Beitr. pathol.
Anat., Ill, 457 (1951).
2897.'G 6b e 1 R., Ultraschallgeneratoren und Schall-
geber, Nachrichtentechnik, 2, 7 (1952).
2898*. G о e h 1 i c h H. J., Probleme und Gefahren
der Ultraschall-Therapie vom technischen Stand-
punkt gesehen, Med. Techn., 4, 260 (1950).
2899. Goetz H., Eine Methode zur Messung des
Schallstrahlungsdruckes bei Ultraschallwellen,
Zs. f. Naturforsch., 4a, 587 (1949).
29	00*. G о h r H., Falkenbach К- H., Kiel P.,
Untersuchungen fiber die Wirkung der Ultraschall-
wellen auf das stromende Blut unter- besonderer
Berficksichtigung der cellularen Elemente, Arch. f.
phys. Therap., 3, 383 (1951).
2901.	Gold L., Analysis of Multiple Echo Effect Arising
from the Release of a Stored Wave Train, Phys.
Rev., 78, 332 (1950).
2902.	Gold L., Compilation of Body Wave Velocity
Data or Cubic and Hexagonal Metals, Journ.
Appl. Phys., 21, 541 (1950).
2903.	Gold L., Evaluation of the Stiffness Coefficients
for Beryllium .from Ultrasonic Measurements in
Polycrystalline and Single Crystal Specimen,
Phys. Rev., 77, 390 (1950).
2904.	Gold L., Analysis of Multiple-Echo Effect Ari-
sing from the Release of a Stored Wave Train,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 214 (1951).
2905.	G о 1 d m a n D. E.,R ingo G. R., Determina-
tion of Pressure Nodes in Liquids, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 21, 270 (1949).
2906.	Goldsmith K., Measurement of the Elasto-
plastic Properties of Gels, Nature, 163, 601 (1949).
2907.	Goldstein G.,Stern K. G., Experiments
on the Sonic, Thermal and Enzyme Depolymeriza-
tion of Desoxyribosenucleic Acid, Journ. Polymer.
Sci., 5, 687 (1950).
2908*	. Gomez C. G., Matas L. C., Strophanthus
from (Spanish) Guinea, Med. Colonial (Madrid),
15, 401 (1950).
2909.	Gop a 1 j i, Ultrasonic Absorption in Normal Air
at 456 kc/s for Different Humidities, Indian Journ.
Phys., 25, 298 (1951).
2910*. Gottschalk H. J., Einige Hauterkrankun-
gen und Ultraschall, Der Ultraschall in derMedi-
zin, 1, 298 (1949).
2911.	Губанов А. И., Расчет фокусировки ультра-
звука, ЖТФ, 19, 30 (1949).
2912.	Go u det G., Variation en fonction de la tempera-
ture, de la vitesse du son dans les melanges eau-
alcool methylique,. Compt. Rend., 217, 65 (1943).
2913.	Gouri ay P., Ultraschall als Hilfsmittel in
der Gerberei, Rev. Techn. Ind.Cuir, 43, 179 (1951).
2914.	Grabar P., Etudes sur les proteides, enzymes,
ultravirus et microbes a 1’aide de ultrasons, Expo-
ses annuels de Biochimie medicale, 12, 161 (1951).
2915.	G r a b a r P., Action des ultra-sons sur les sub-
stances de masse moleculaire elevee, Nuovo Cimen-
to, 7, Suppl. 2, 487 (1950).
2916.	Grabar P., Action des ultra-sons sur des
suspensions et des solutions de macro-molecules,
Colloquium over Ultra-sonore Trillingen, Bruxel-
les, Коп. VI. Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Bel-
gie, 1951, p. 174..
2917.	Grabar P., M о r e 1 J., Etudes sur la dena-
turation des proteides, HI. Action des ultra-sons
sur la gelatine, Bull, soc.chim. biol., 32, 630
(1950).
2918.	Grabar P., Prudhomme P. O., Die
mechanischen und chemischen Wirkungen der
Ultraschallwellen, Der Ultraschall in der Medizin
(Kongressbericht der Erlanger Ultraschalltagung
1949), S. 114.
Библиография
645
2919.	Grabar Р., Voinovitch I., Pr u d-
h о m m e R. O., Action des ultra-sons sur une
oxydase, Biochem. et biophys. Acta, 3, 412 (1949).
2920.	Gralen N., Berg S., Treatment of Wood
with Ultrasonic Waves, Journ. Polymer. Sci.,
6, 503 (1951).
2921.	G r a n i e r E., Les corps superpolarisables
(seignettoelectriques), Rev. generale de Pfilectri-
cite, 59, 33 (1950).
2922.	Green Ch. E., Synthetic Crystals at Ultrasonic
Frequencies, Electronics, 23, No. 4, 110 (1950).
2923.	Greenspan M., Attenuation of Sound in Ra-
refied Helium, Phys. Rev., 75, 197 (1949).
2924.	Greenspan M., Propagation of Sound in
Rarefied Helium, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22,
568 (1950).
2925.	Greenspan M., Thompson M. C., Jr.,
An 11-Mc/sec Ultrasonic Interferometer for Gases,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 627 (1951).
2926.	Griffin D. R., Measurements of the Ultrasonic
Cries of Bats, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 247
(1950).
2927.	Griffin D. R., The Crying of Bats, Physics
Today, 3, No. 4, 25 (1950); Sci. News Letter,
57, 229 (1950).
2928.	Griffin D. R., The Navigation of Bats, Sci.
Amer., 183, No. 8, 52 (1950).
2929.	Griffin D. R., Audible and Ultrasonic Sounds
of Bats, Experientia, 7, 448 (1951).
2930.	G г i f f i n g V., Theoretical Explanation of the
Chemical Effects of Ultrasonics, Journ. Chem.
Phys., 18, 997 (1950).
2931.	G r i f f i n g V., Sette D., Luminiscence Pro-
duced as Result of Intense Ultrasonic Waves,
Phys. Rev., 87, 234 (1952).
2932.	G r i f f i n g V., Fox F. E., Theorie of Ultra-
sonic Intensity gain due to Concave Reflectors,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 348 (1949).
2933.	Grognot P., Spectres ultra-sonores emis par
des propulseurs d’avion et apercu des effects
physiologiques provoques par certains de ceux-
ci, Ann. Telecommun., 6, 341 (1951).
2934.	Grognot P.,Lehmann R., Quelques spect-
res de bruits ultrasonores produits par des moteurs
a helice et a reaction fonctionnant au sol, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 377 (1950).
2935.	Grossetti E., Sull’assorbimento delle onde
ultra-sonore da parte die miscugli di liquidi di
notevole viscosita, Atti Acc. Naz. Lincei, 1, 1315
(1946).
2936.	Grossetti E., Sull’assorbimento ela diffusio-
ne degli ultra-suoni da parte di soluzioni ed emulsi-
oni, Atti Acc. Naz. Lincei, 3, 88 (1947).
2937.	Grossetti E., Sull’assorbimento delle onde
ultra-sonore da parte di miscugli di liquidi viscosi,
Atti Acc. Naz. Lincei, 2, 606 (1947).
2938.	Grossetti E., Distribuzione di intensita nel
campo ultrasonoro, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
212 (1950).
2939.	Grossetti E., Sulla distribuzione del campo
ultrasonoro nei liquidi, Nuovo Cimento, 8, 301
(1951).
2940.	Grossetti E., Su alcune particolarita nella
emissione degli ultrasuoni, Nuovo Cimento, 8,
441 (1951).
2941	*. G rii n P., Funder W., W у t L., Ober die
Wirkung des Ultraschalles auf den Glaskorper
und auf die Linse, Klin. Monatsbl. f. Augenheil-
kunde, 116, 358 (1950).
2942*. Griitz O., Histologische Untersuchungen an
Tiertumoren nach Ultraschalleinwirkung-, Strah-
lentherapie, 79, 577 (1949).
2943*. Griitzmacher M., Der Ultraschall, seine
Verwendung in der Medizin, seine Wirkungen und
Gefahren, Arbeitsschutz, 1, 21 (1949).
2944*. Guastavino G. N., McLoughlin R., Lo-
calizador ultra-sonoscopico para aplicacoes medi-
cas, Brasil Med., 65, 77 (1951).
2945.	Губанов А. И. (см. [2911]).
2946.	G u с к e r F. T., Jr., Lamb F. W., M a r.c h
G. A., Haag R. M., The Adiabatic Compressi-
bility of Aqueous Solutions of Some Simple Amine
Acids and Their Uncharged Isomers at 25°, Amer.
Chem. Soc. Journ., 72, 310 (1950).
2947*. Guns el E., Uber Versuche mit Ultraschall
am Rattenhoden, Der Ultraschall in der Madizin,
1, 198 (1949).
2948*. Gii n s e 1 E., Ober Ultraschallveranderungen
am Rattenhoden, Nuovo Cimento,. 7, Suppl. 2,
601 (1950).
2949	.. G ii n t h e r, P., Die Bildung von y Wasserstoff-
superoxyd im Ultraschallfeld und die Ujltj^schall-
empfindlichkeit der Landolt-Reaktion, Angew.
Chem., 59, 164 (1947).
2950.	Gunther P., Chemische Ultraschallwirkungen-
in Losungen, Angew. Chem., 63, 241 (1951).
2951.	Gii t t n e r W., Kristallmikrophpn fiir Was-
serschall, Zs. Angew. Phys., 2, 206 (1950).
2952.	G u t t n e r W., F i e d 1 e r G., P. a t z о 1 d J./
Ober Ultraschallabbildungen am menschlichen
Schadel, Acustica, 2, 148 (1952).
2953.	Gup till E. W., MacDonald A. D.;
The Acoustical Field near a Circular Transducer,
Canad. Journ. Phys., 30, 119 (1952).
2954.	Gutmann F., Crystalholder .permitting
Direct Supersonic Irradation, Journ. Sci.ilnstr.,
24, 276 (1947).
2955.	Hagen C., R u s t H. H., Lebowsky F.,
Untersuchungen zur Frage der Einwirkung yon
Ultraschall auf die Diffusion, Naturwiss., 38,
5 (1951).
2956.	Haissinsky M., Prudhomme R. Q.;
Remarques sur le mecanisme des actions chimi-
ques produites par les ultra-sons, Journ. chim.
phys. et phys.-chim. biol., 47, 925 (1950).
2957.	Hall W. L., Fry W. J., Design of Variable
Resonant Frequency Crystal Transducers, Rev.,
Sci. Instr., 22, 155 (1951).
2958*. Haller m a n n W., В a s c h A., Lade-
burg H., Ober die Ultraschalleinwirkung. am
Tierauge, Klin. Monatsbl. f. Augenheijkunde,
119, 401 (1951).
2959*. Hallermann W., Ladeburg H.,
Zur Frage der Ultraschallbehandlung des Auges,
Klin. , Monatsbl. f. Augenheilkunde, 116, 355
(1950).
2960*. Halsscheidt W., H о 1 f e 1 d AM R h e i n-
wald U., Die UltraschalLTherapie in der
Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde, ZahnarztL
Welt, 4, 572 (1949).
2961*. Hamann H., Zur Atiologie und Therapie
der Epicondylitis humeri, Deutsche Gesundheits-
wesen, 6, 195 (1951).	,	’
2962.	Hambre[ D., The Effect ,of Ultrasonic
Waves upon Klebsiella Pneumoniae Saccha-
romyces, Cerevisae, Miyagawanella Fells and*
Influenca Virus A., Journ. Baeteriol., 57, 279
(1949).
646
Библиография
2963.	Hanle W., Kotschak О., Schar-
m a n A., Abklingzeiten organischer Leuchtstoffe,
Zs. f. Naturforsch., 6a, 202 (1951).
2964.	H a r i s a к i Y., The Action of Supersonic Waves
on Colloidal Systems, Journ. Chem. Soc. Japan,
66, 36 (1945).
2965.	Harris E., Huntington, Ultrasonic
Generator., Amer. pat. No. 2589375 (1949).
2966.	H a r t 1 ey С., M u 1 1 E. K., Ultrasonic Testing
of Tool Steels, Iron Age, 163, May, 80 (1949).
2967.	Hartmann J., Mortensen T., A Com-
parison of the Rayleigh Disk and the Acoustic
Radiometer Methods for the Measurement of Sound-
wave Energy, Phil. Mag., 39, 377 (1948).
2968.	Hartmann F., Theimsann H., Uber
Wirkung von Ultraschall auf Serumproteine,
Naturwiss., 35, 346 (1948).
2969.	Harvey E. N., Barnes D. K-, McEl-
roy W. D., Pease D. C., Removal of Gas
Nuclei from Liquids and Surfaces, Journ. Amer.
Chem. Soc., 67, 156 (1945).
2970.	Harvey E. N., Cooper K. W., Whi-
teley A. H., Bubble Formation from Contact
of Surfaces, Journ. Amer. Chem. Soc., 68, 2119
(1946).
2971.	Haskell G., Selman G. G., Studies with
Sweet Corn, III. The Primary Effects of Treating
Seeds with Ultrasonics, Plant and Soil, 2, 359
(1950).
2972.	Haskins J. F., Resonance in Bariumtita-
nate Tubes, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 117
(1952).
2973.	Hatem S., Action des ultra-sons sur les melanges
alcools-amines aliphatique, Compt. Rend., 229,
42 (1949).
2974.	Hatfield P., Propagation of Low Frequency
Ultrasonic Waves in Rubbers and Rubber-like
Polymers, Brit. Journ. Appl. Phys., 1, 252
(1950).
2975.	Hatfield P., Tyre Examination Ultrasomid
r Equipment for the Detection of Cavity Faults,
Automob. Eng., 41, 385 (1951).
2976.	Haul R., Rust H. H„ Lfitzow J.,
Beschleunigung der Verteilung gemass Nernst-
schem Verteilungssatz mittels Ultraschall, Natur-
wiss., 37, 523 (1950).
2977.	Haul R., Stud't H. J., Rust H. H.,
Verwendung chemischer Reaktionen zur akustisch-
optischen Bildwandlung, Angew. Chem., 62,
186 (1950).
2978*	. Hauser I., Dorr W., Frey R., Ue-
b e r Le A., Experimentelle Untersuchungen
fiber die Ultraschallwirkung auf das Jensen-
Sarkom der Ratte, Der Ultraschall in der Medizin,
1, 95 (1949); Zs. f. Krebsforsch., 56, 449 (1949).
2979.	HauBmann H. G., К e h 1 e r H., Uber
einige elektronenmikroskopische Beobachtungen
an ultraschall- und warmegeschadigten Bakterien,
Optik, 7, 321 (1950).
2980.	HauBmann H. G., Keh 1 er H., KochA.,
Elektronenmikroscopische Beobachtungen an
warme- und ultraschallgeschadigten Bakterien,
Zs. f. Hygiene, 134, 565 (1952).
2981*. Hayashi S., Untersuchung der Organe einer
mit Ultraschall behandelten Ratte, Zs. Japan
physiol. Ges., 1, Nr. 6 (1936).
2982*. Hayashi S., EinfluB von Ultraschall auf
Sarkomzellen der Ratte, Zs. Japan physiol.
Ges., 2, Nr. 2 (1937).
2983*. Hayashi S., EinfluB von Ultraschall auf
Sarkomzellen der Ratte, Kokumin-Igaku (Japan),
16, 211 (1939).
2984.	Hazzard G. W., Ultrasonic-Absorption in
Liquids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 29 (1950).
2985.	Heaney M. F., Apparatus for and Art of
Carburation, Amer. pat. No. 1939302 (1933).
2986.	H e a r m о n R. F. S., The Elastic Constants of
Piezoelectric Crystals, Brit. Journ. Appl. Phys.,
3, 120 (1952).
2987.	Hecht H., Warum Ultraschall?, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2, 124 (1950).
2988.	H e d w a 1 1 J. A., Velocity of Tarnshing on
Metals as Influenced by Supersonic Waves, Arkiv
Kami, Mineral. Geol., 18, 25 (1944).
2989.	Heinemann E., Die Anwendung des
Phasenkontrastverfahrens auf die Sichtbarmachung
der sekundaren Interferenzen bei Lichtbeugungser-
scheinungen an Ultraschallwellen, Optik, 9, 379
(1952).
2989a. Heinemann E., Die Anwendung der Licht-
beugungserscheinungen bei Durchgang von
divergentem Licht durch Ultraschallwellen zur
Demonstration der Winkelabhangigkeit	der
Beugung von Licht an Ultraschallwellen, Optik, 9,
486 (1952).
2990.	H e i s i n g R. A., Thickness Measurement, Amer,
pat. No. 2484623 (1949).
2991	*. H e 1 b i g D., Der Krampfmagen (Gastrospasmus),
Versuche der Beeinflussung durch Ultraschall,
Mschr. Kinderheilkunde, 98, 345 (1950).
2992*. H e 1 b i g D., Reizung vegetativer Zentren bei
Ultraschallbehandlung des Gehirns debiler Kin-
der, Arch. Kinderheilkunde, 142, 145 (1951).
2993.	Heller G. S., Ultrasonic Radiation from an
Ideal Piston Source, Journ. Acoust. Sos. Amer.,
21, 467 (1949).
2994.	Heller G. S., Reflection of Acoustic Waves
from a Medium of Variable Velocity, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 685 (1950).
2995.	Hemardinquer P., Les appareils ultra-
sonores pour le mesure des epaisseurs, Electricite,
34, 85 (1950).
2996*. Henkel G. H., Uber den EinfluB des Ultra-
schalls auf die Eigenschaftenzahnarztlicher Silikat-
zemente, Deutsche Zahn-, Mund- u. Kieferheilkun-
de, 13, 99, 209 (1950).
2997*. Henkel K., Der heutige Stand der Ultraschall-
therapie, Med. Mschr., 3, 651 (1949).
2998*. Henkel K., Das Dosierungsproblem der
Ultraschaljtherapie in der Praxis, Der Ultraschall
in der Medizin, 3, 63 (1951).
2999*. Henkel K., Die Ultraschallbehandlung am
Auge, Der Ultraschall in der Medizin, 1, 323
(1949).
3000*. Henkel K., Kollbrunner F., Indi-
kationen zur Anwendung der Ultraschalltherapie,
Praxis (Bern), 38, 284 (1949).
3001. Hennig K-, Die Ultraschallbehandlung der
Traubenweine, Deutsche Weinztg., 87, 99 (1951).
3002*. Henningsen O., Ultrasuoni. Una nuova
terapia fisica, Minerva Medica, 2, 873 (1950).
3003. Henry G. E. Industrial Uses of Ultrasonics,
Gen. Electr. Rev., 54, No. 3, 32 (1951).
3004. Herbeck M., Schallgeschwindigkeit in ver-
dfinnten wasserigen Losungen von Gasen und
Sauren, Dissertation, Gottingen, 1936.
3005*. Herrmann H., Ergebnisse der Ultraschall-
behandlung von Erkrankungen im Zahn-, Mund-
Библиография
647
u. Kieferbereich, Ultraschall in der Medizin, 5,
1 (1952).
3006.	Hersey J. B., Moore H. B., Progress
Report on Scattering Layer Observations in the
Atlantic Ocean, Trans. Amer. Geophys. Union,
29, 341 (1948).
3007.	Hershberger W. D., Microwave-
acoustic Light Valve, Amer. pat. No. 2449166
(1946).
3008.	Hershberger W. D., Microwave Acoustic
Gas Analysis Method and System, Amer. pat. No.
2483829 (1949).
3009.	Hertz G., In einem Hohlspiegel angeordneter
Gasstromschwinggenerator zur Schallkonzentrati-
on, DRP Nr. 749021 (1940).
ЗОЮ. H e r z f e 1 d K. F., The Origin of the Ultrasonic
Absorption in Liquids, II, Journ. Chem. Phys.,
20, 288 (1952).
3011.	Herzog W., Methode zur Veranderung der
Resonanzfrequenz eines Quarzschwingers, Arch.
Elektr. Ubertrag. 2, 153 (1948).
3012.	Hess W. B., Swengel R. C., Waldorf
S. K., Measuring Water Velocity by an Ultrasonic
Method, Electr. Eng., 69', 983 (1950).
3013.	H e u b e 1 J., Applications des ultra-sons a la
chimie, Rev. Gen. Sci., 56, 65 (1949).
3014.	Heusinger P. P., Schallgeschwindigkeit in
leichtem und schwerem Wasser in Abhangigkeit
von der Temperatur, Naturwiss., 36, 279 (1949).
3015.	Heusinger P. P., Messung der Temperaturab-
hangigkeit der Schallgeschwindigkeit.filr leichtes
und schweres Wasser sowie fiir Wasser-Athylalkohol
Mischungen, Akustische Beihefte, 3 (1951).
3016*. H e у с к H., Uber die Frage einer Mitwirkung
piezoelektrischer Effekte bei der Muskelkqnzen-
tration und Reizleitung im Nerven, Arztl.
Forscji., 4, 317 (1950).
3017*. Heyck H., Hopker W., Hirnveranderun-
gen bei der Ratte durch Ultraschall, Mschr. f.
Psychiatrie u. Neurologie, 123, 42 (1952).
3018*. H i l.debrand H., UltraschalLSchadigungen,
Strahlentherapie, 82, 475 (1950).
3019.	Hillier K. W., A Method of Measuring Some
Dynamic Elastic Constants and its Application
to the Study of High Polymers, Proc. Phys. Soc.,
62, 701 (1949).
3020.	Hillier K. W., The Application of Ultrasonics
to the Measurement of the Elasticity of High
Polymers, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 213
(1950).
3021.	Hillier K. W., Kolsky H,Lewis J. P.,
A Method of Measuring Dynamic Mechanical
Properties of Rubber-like Material, Journ. Appl.
Phys., 20, 226 (1949).
3022*. Hintzelmann U., Ultraschall-Therapie
rheumatischer Erkrankungen, II.Mitteilung,
Deutsche med. Wschr., 74, 869 (1949).
3023*. Hintzelmann U., Ultraschall-Therapie
rheumatischer Erkrankungen, besonders des Mor-
bus Bechterew, Strahlentherapie, 79, 607 (1949).
3024*. Hintzelmann U., Die Ultraschallbehand-
lung der rheumatischen Erkrankungen besonders
des Morbus Bechterew, Der Ultraschall in der
Medizin, 1, 259 (1949).
3025*. Hintzelmann U., Zur Frage der Dosie-
rung des, Ultraschalls, Arch. Phys. Therap., 3,
158 (1950).
3026.* Hintzelmann U., Der Ultraschall in
der Praxis, Munch, med. Wschr., 92, 869 (1950).
3027*. Hintzelmann U., Gedanken fiber den
Wirkungsmechanismus der Ultraschall-Therapie
und ihre Ergebnisse bei Erkrankungen, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 605 (1950).
3028*. H i г о h a s h i K., EinfluB von Ultraschall
auf Krebszellen der Ratte, Zs. japan phys. Ges.,
1, Nr. 6 (1936).
3029*. Hirohashi K., Hayashi S., EinfluB
von Ultraschall auf Rattenkrebszellen im lebenden
Korper, Zs. Japan phys. Ges., 3, Nr. 2 (1938).
3030.	Hirokawa G., Experiment on Acustical
Detection of Slackness Between a Steel Tire and
Inner Part of a Railwaycar Wheel, Journ. Acoust.
Soc. Japan, 43 (1941).
3031.	Hitt W. C., Ultrasonic Testing of Aircraft
Components, Iron Age, 163, June, 66 (1949).
3032*	. H о e n i g W., Uber den reflektorischen Wir-
kungsmechanismus des Ultraschalls am vegetativen
Nervensystem, Munch, med. Wschr., 93, 1743
(1951).
3033*	. Hopker W., Heyck H., Ganglienzell-
schadigung nach kleinen Ultraschalldosen, Verhdl.
Deutsch. Ges. f. innere Medizin, 57, Kongress,
(1951), S. 424.
3034*	. Hoff A., Fischer F., Fischer A.,
Ober Erfahrungen mit Ultraschall-Kleinstdosen
im Ambulatorium, Wien. med. Wschr., 101, 701
(1951).
3035.	Hoffmann A. D., Delay Means, Amer. pat.
No. 2512156 (1950).
3036*	. H ° f f m a n n D., Schmitz W., Uber
Anderungen der Erythrocytenverteilung -irn.stro-
menden Blut infolge Ultraschalleinwirkung, Arztl.
Wschr., 5, 599 (1950).
3037.	Holden A. N., Longitudinal Modes of Ela-
stic Waves in Isotropic Cylinders and Slabs,
Bell. Syst. Techn. Journ., 30, 956 (1951).
3038.	Holden Ch. R., Elektromechanical Transdu-
cer, Amer. prat. No. 2498737 (1950).
3039.	Holton G., Ultrasonic Propagation under
High Pressures: Velocity Measurements on Water,
Journ. Appl. Phys., 22, 1407 (1951).
3040.	Homes G. A., La detection des defauts plats
en construction soudee, Rev. Soudure, 4, 210(1948).
3041.	Homes G. A., Sur 1’opacite aux ultrasons des
milieux poreux, Compt. Rend., 228, 1695 (1949).
3042.	Homes G. A., Gli ultrasuomi in costruzione
saldata, Arcos No. 102, 2230 (1949).
3043.	HomesG. A., Ots I. H., Controle non dest-
ructif des materiaux par les ultrasons, Bull. Sci.
A. I. M. Belg., 62, 23 (1949).
3044.	Homes G. A., О t s I. H., Le controle de
1’imp regnation des materiaux feuilletds a 1’aide
des ultra-sons, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 385
(1950).
3045*. Hompesch H., Uber den Mechanismus der
bakteriziden Wirkung der Ultraschallwellen, Der
Ultraschall in der Medizin, 1, 218 (1949).
3046*. Hompesch H., Untersuchungen zum Me-
chanismus der bakteriziden Wirkung des Ultra-
schalls, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 498 (1950).
3047*. H о r a t z K., Unsere Erfahrungen bei der
Ultraschallwellenbehandlung, Ultrakust-Mitteil.,
1, No. 5, 1 (1948).
3048*. H о r a t z K., Erfahrungen mit der Ultraschall-
Behandlung, Strahlentherapie, 79, 635 (1949).
3049*. Horatz K., Erfahrungen bei der Tumorbe-
schallung, Der Ultraschall in der Medizin, 1, 249
(1949).
648
Библиография
3050. Н о г i о М., О n og i S., N а к а у a m a С.,
Yamamoto К., Viscoelastic Properties of
Several High Polymers, Journ. Appl. Phys., 22,
966 (1951)..
3051 *. Hornykiewytsch Th., Die biologische
Ultraschalldo.simetrie, Der Ultraschall in der
Medizin, 3,' 31 (1951).
3052*. Hornykiewytsch Th., Physikalisch
chemische Untersuchungen uber die biologischen
Wirkungen des Ultraschalls, 2. Uber den EinfluB
des Ultraschalls auf das pH des entziindlichen
Gewebes, Strahlentherapie, 82, 439 (1950).
3053*. H orny к i e.w у t s c h Th., G r a u 1 i c h W.
Physikalisch-chemische Untersuchungen uber die
biologischen Wirkungen des Ultraschalls, 3 Mitt.
Ober die Zusammenhange zwischen den pH-Ver-
schiebungen und den Gewebs-scha digungen nach
Anwendung von Ultraschall, Strahlentherapie, 82,
607 (1950).
3054*. Hornykiewytsch Th., Schulz G.,
Physikalisch-chemische Untersuchungen fiber die
biologischen Wirkungen des Ultraschalls, к Mitt.
Uber deji EinfluB des Ultraschalls, auf die Was-
serstoffionenkonzentration (pH) im ge^unden
Gexyebe unter verschiedenen experimentellen
Bedingungen, Strahlentherapie, 82, 425 (1950).
3055. Horsley С. B., Acoustic Chamber, Amer,
pat. No. 2456706 (1948).
3056. Horsley B., Acoustic Device, Amer, pat.. No.
2532229 (1950).
3057., Horton J. P., H о r w о о d M. P., Acoustical
tinergy and the Lethal Effects of Ultrasonic Vib-
rations on Escherichia coli, Science, 113, 693 (Г951).
3058*. H orvathJ., Die.morphologischen Veranderun-
gen derCarcinomzellen nach Ultraschalleinwirkung,
Deutsche med. Wschr., 72, 392 (1947).
3059*. Horvath J., Ultraschallbehandlung der
Ischias, Asklepios, 1, 1 (1948).
3060*. Horvath J., ExperimentelleUntersuchungen
und therapeutische Erfahrungen mit Ultraschall-
wellen, Arztl. Forsch., 3, 11 (1949).
3061*. Horvath J., Morphologische Untersuchun-
gen uber die Wirkung der. Ultraschallwellen auf
das Carcinomgewebe, Strahlentherapie, 77, 279
(1948).
3062*. Horvath I., Lennert K., Uber den
EinfluB der Ultraschallwellen auf blutbildende
Organe, Der Ultraschall in der Medizin, 1 (Kong-
reBbericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
S. 180.
3063*. H о r v a.t h I., R up p L., EinfluB^ der Ultra-
schallwellen auf das Ovar, Der Ultraschall in der
Medizin, 1, 203 (1949).	I
3064.	Hioshino R., Ober den EinfluB von Ultraschall-
wellen auf Bakteriophage, Zs. japan, mikrob.
Pathol., 33, 447 (1939).
3065	Ho us t oun R. A., A Measurement of the Velo-
city of Light, Proc. Roy. Soc. (Edinburgh), A63,
95 (1950).
3066.	Hovorka F., Yeager E. et al., Apparatus
for Acoustical Measurements with Pulsemodulated
Ultrasonic Waves, Techn. Rep. No. 2 (1949),
Ultrasonic Res. Lab., West. Reserve University,
Cleveland, Ohio, p. 45.
3067.	H о w a t t G. N., Grownover J. W.,
D r a m e t z A., New Synthetic Piezoelectric
Material, Electronics, 21, No. 12, 97 (1948).
3068.	Howell E. N., D’Arcy E. W., Supersonic
Door Control, Amer. pat. No. 2509345 (1950).
3069.	Hubbard J. C., S e t t e D., Ultrasonic Dis-
persion and Absorption in Vapors of Cis- and
Trans- C2H2C12, Phys. Rev., 87, 233 (1952).
3070.	H u d d a r t D. H. A., Ultrasonic Absorption in
Carbon Disulphid, Dissertation, London, 1950.
3071.	Hudson P. A., Eisner M., Debye-Frenkel
Theory of Ultrasonic Absorption, Phys. Rev.,
85, 746 (1952).
3072.	H ii t e r Th., Messung der Ultraschallabsorption
in tierischen Geweben und ihre Abhang’gkeit von
der Frequenz, Naturwiss., 35, 285 (1948).
3073*. Hiiter Th., Physikalische Betrachtungen zur
Applikation und Dosierung von Ultraschall,
Arztl. Forsch., 3, 585 (1949).
3074*	. H ii t e r T. F., Mechanical Breakdown of Quartz
Transducers at Resonance, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 23, 590 (1951).
3075.	Hii t e r Th. F., Messung der Ultraschallabsorp-
tion im menschlichen Schadelknochen uhd ihre
Abhangigkeit von der Frequenz, Naturwiss , 39,
21 (1952).
3076.	H ii t e r T. F., On the Mechanism of Biblogical
Effects Produced by Ultrasound, GhenL Eng.
Progr. Sympos. Ser., 47, 57 (1951).
3077*	. Hii t er T. F., В о 1 t R< H., An Ultrasonic
Method for Outlining the Cerebral Ventricles,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 160 (1951)
3078*	. Hii ter T. F., В о 1 t R. H., В a 1 I a n t i n e
H. T., Jr., On the Detection of Brain Tumors by
Ultrasonics, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22 686
(1950).
3079.	H ii t e r T. F., D ozois E., Freguency Response
of Barium Titanate Transducers, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 24, 85 (1952).
3080*	. H ii t e r Th., Patzold P., Technische
Hilfsmittel zur Applikation von Ultraschall,
Strahlentherapie, 80, 599, 611 (1949).
3081*	. H iLt e r Th., Patzold J., Technische Hilfs-
mittel zur Application von Ultraschall, Der
Ultraschall in der Medizin (Kongressberidht der
Erlanger Ultraschalltagutig, 1949), S. 34.
3082.	Hiiter Th., Pohlman R., Eine optische
Methode zur Bestimmung der Ultraschallabsorption
in undurchsichtigen, schallweichen Medien, Zs.
angew. Phys., 1, 405 (1949).
3083*. Hug O., Histologische Veranderungen nach
Ultraschalleinwirkung, Der Ultraschall in der
Medizin, 2, 32 (1950).
3084.	Hughes D. S., Blankenship E. B.,
Mims R. L., Variation of Elastic Modiili and
Wave Velocity with Pressure and Temperature in
Plastics, Journ. Appl. Phys., 21, 294 (1950).
3085.	Hughes D.S., Pon drom W. L, Mi ms
R. L., Transmission of Elastic Pulses ini Metal
Rods, Phys. Rev., 75, 1552 (1949).
3086.	Hunsaker J. C., Progress Report on Cavi-
tation Research at .Mass. Inst, of Technology,
Trans. Amer. Soc. of Meeh. Eng., 57, 423 (1935).
3087.	Hunter A. N., The Debye Effect in Electroly-
tes, Proc. Phys. Soc., 63, 58 (1950).
3088.	Hunter J. L., Supersonic Absorption in Re-
sonant Liquid Column with a Free Face, Phys.
Rev., 74, 1228 (1948).
3089.	Hunter J. L., Measurements of Ultrasonic
Absorption in Viscous Liquids, Bull. Amer. .Phys.
Soc., 24, 9 (1949); Phys. Rev. 75, 1627 (1949).
3090.	Hunter J. L., New Ultrasonic Interferometer
for Liquids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 243
(1950).
Библиография
649
3091.	Hunter J.L., Fox F. E1.,- Resonant Acoustic
Interferometry with Air-Liquid Reflecting Surface,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 238 (1950).
3092*. H u n z i ng e r W., S u 1 1 m a n n H., V i о 1-
1 i e r G., Uber die Einwirkung von Ultraschall
auf Gelenkflussigkeit, Experifcntia, 5, 479 (1949)
3093*. Hunzinger W., S u 1 1 m a n n H., Viol-
1 i e r G., Uber die Wirkung von Ultraschall
auf Gerinnungskomponenten des Blutplasmas,
Helv. chim. Acta, 33, 198 (1950).
3093a. Husmann W., Uber den Einflufi von Ult-
raschall auf Abwasser und Klarschlemmer, Ge-
sundheits-Ing., 73, 127 (1952)
3094.	Hutter H. E., Magnetostriction and Super-
sonic, Electr. Times, 105, 368 (1944).
3095* H у о d о S., Yoshi da К., К amb ay a-
s h i H., Ogata S. J., Uber -den EinfluB von
Ultraschallwellen auf Phramboesia (Treponema
Tertenue), Mitt. med. Ges. zu Osaka, 86, 1327
(1937).
3096.	Ide J. M., Some Dynamic Methods for Deter-
mination of Youngs Modulus, Rev. Sci. Instr., 6,
296 (1935).
3097*	. Ifuku S,Fujii Y., T о m i t a C., Uber
den EinfluB von Ultraschall auf die Furchung von
Kroteneiern, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 898
(1943).
3098.	I g u c h i, EinfluB von Ultraschall auf das Spros-
sen der Trichterwinde, Zs. jap. physiol. Ges., 4,
No. 6 (1939).
3099.	I n g a r d U., On the Reflection of a Spherical
Sound Wave from an Infinite Plane, Journ. Acoust
Soc. Amer., 23, 329 (1951).
3100*. Ingelmark E., The Structure of Tendons
at Conditions, II, Acta anatomica, 6, 193 (1948).
3101*. I s c h i к a w-a T., Uber den Inaktivierungsme-
chanismus der Ultraschallwellen auf das Lyssa-
Virus, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 41, 1142 (1942).
3102.	Isenburger H. R., Weld Inspection by
Combining Both Supersonic and X-Ray Methods,
Chem. Eng., 55, 155 (1948).
3103*. Iso T., Beitrag zur Kenntnis der Ultraschall-
starre, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 40, 432 (1941);
41, 781, 980 (1942).
3104.	И с а к о в и ч М. А., К теории поглощения
в поликристаллах, ЖЭТФ, 18, 386 (1948).
3105.	Исакович М А., О распространении звука
в эмульсиях, ЖЭТФ, 18, 907 (1948).
3106.	Исакович М. А., Сиротюк М. Г.,
Об одном варианте метода Теплера в применении
к наблюдению ультразвуковых полей, ЖТФ,
21, 715 (1951).
3107.	Itterbeek A. van, Determinations des gran-
deurs thermodynamiques et cinetiques des gaz
et des gaz condenses aux basses temperatures,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 218 (1950).
3108.	Itterbeek A. van, de Bock A., Velocity
of Sound in Liquid Oxygen, Physica, 14, 542 (1948).
3109.	Itterbeek M. van, de Bock A., Mea-
surements on the Velocity of Sound in Some Orga-
nic Liquids at Low Temperatures, Physica 14,
609 (1949).
3110.	Itterbeek A. van, de В о c k A., Mesures
sur les courbes de resonance ultrasonores dans
les liquides, Portugaliae Physica, 2, 235 (1947).
3111.	Itterbeek A. van, de В о c k A., Measure-
ments of the Absorption of Sound in Water at
358, 540, 1074 and 1790 kc/s, Proc. Univ. Durham
Phil. Soc., 7, 547 (1950).
3112.	I tt-erbeek A. van, de Bock A., Ver-
h a e g e n L., Velocity of Sound in Liquid Nit-
rogen, Physica, 15, 624 (1949).
3113.	Itterbeek A. van, D о n i n c k W.,
Measurements on the Velocity of Sound in Mix-
tures of Hydrogen, Helium, Oxygen, Nitrogen
and Carbon Monoxide at Low Temperatures,
Proc. Phys. Soc., B62, 62 (1949).
3114.	I t t e r b e e k A. van, Slootmakers P,
Measurements on the Absorption of Ultrasonics
in Water, Physica, 15, 897 (1949).
3115.	Itterbeek A. van, Verhaegeh L,
Velocity of Sound in Liquid Hydrogen, Nature,
163, 399 (1949).
3116.	Itterbeek A. van, Verhaegen L,
Measurements of the Velocity of Sound in/Liquid
Argon and Liquid Methane, Proc. Phys Soc
B62, 800 (1949).
3117.	ItJerbeek A. van, Verhaegen L.,
Ultrasonic Absorption in Normal and Para-Hydro-
gen, Nature, 167, 477 (1951).
3118.	Itterbeek A. van, Verhaegen L,
Attenuation of Sound Electrolytic Solutions,
Colloquium over Ultrasonore Trillingen, Briixel^
les, 1951, Коп. VI. Acad. Weten. Let. Sch. Kunst
Belgie, 1951, p. 220.
3119.	Itterbeek A. van, Verhaegen L.,
Ultrasonic Absorption in Gaseous Hydrogen
at Low Temperatures, Colloquium over Ultra-
sonore Trillingen, Bruxelles, 1951, Коп. VI.
Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p 61
3120.	I v e у D. G., M г о w с a B. A., G u t h Е.»
Propagation of Ultrasonic Bulk Waves in High
Polymers, Journ. Appl. Phys., 20 , 486 (1949):
3121.	Ivey D. G., Mrowca B. A., Guth E.,
Velocity and Attenuation od Supersonic Waves
in Natural and Synthetic Rubbers, Bull. Amer
Phys. Soc., 24,10 (1949); Phys. Rev., 75,1284 (1949).
3122.	I wa i Sh., T о s h i m a K., Depolymerisatioh
of Polystyrene, Journ. Chem. Soc. Japan, 66, 34
(1945).
3123.	Iyengar K. S., Temperature Dependence of
Ultrasonic Velocity in Alcohols,Proc.Indiari Acad.
Sci., 33, 127 (1951).
3124.	I у e n g a r K. S., Temperature Dependence of
Ultrasonic Velocity in Liquid Mixtures, Proc
Indian Acad. Sci., 35, 190 (1952).
3125.	Jacob W., Die Bestimmung der Schallgeschwkl-
digkeit am Schmelzpunktleichtschmelzbarer
Metalle sowie von Wasser und Eis, Dissertatidri^
Gottingen, 1939.
3126.	J а с о b i W. J., Propagation of Sound Waves
along Liquid Cylinders, Journ. Acoust. Soc. Amer ,
21, 61, 120 (1949).
3127.	Jacobson B,On the Adiabatic Compressibi-
lity of Aqueous Solutions, Arch, for Kemi<, 2,
177 (1950).
3128.	J а с о b s о n B., Intermolecular Free Lengths
in Liquids in Relation to Compressibility, Surface
Tension and Viscosity, Acta chem. Scandinavica;
5, 1214 (1951).
3129.	Jacobson B., Ultrasonic Velocity in Liquids
and Liquid Mixtures, Journ. Chem. Phys., 20,
927 (1952).
3130.	J a c k e 1 W., Ultraschall zur Werkstoffuntersu-
chung, Umschau, 49, 525 (1949).
3131.	Janecke-Schneemann К G., Hannover
(Erf. J a n e c k e L.), Emulsionsdruckfarben,
DBP Nr. 817605 (1949).
650
Библиография
3132.	J anecke-Schneemann К. G., Han-
nover (Erf. J а песке L.), Druckfarben, DBP
Nr. 817606 (1949).
3133.	J anecke-Schneemann K. G., Han-
nover (Erf. J a n e с к e L.), Anilindruckfarben
aus Pigmenten und/oder lasierenden Farbstof-
fen, DBP Nr. 816857 (1949).
3134.	Jaffe H., Titanate,Ceramics for Electromechani-
cal Purposes, Ind. Eng. Chem., 42, 264 (1950).
3135.	Jaffe H., Electromechanical Properties of
Titanate Ceramics, Brush Strokes, December,
1951.
3136.	Jahn R., Himmelbauer V., Verfahren
zum Sichtbarmachen von Fehlerstellen in Werkstii-
cken bei der mit Hilfe von Schall- oder Ultraschall-
wellen durchgefiihrten zerstdrungsfreien Werkstoff-
priifung, Schweiz, pat. Nr. 246030 (1947).
3137.	Janssen H. W., Equipment for Generating
Ultrasonic Energy, Basic Design Considerations,
Chem. Eng. Progr., 46, 537 (1950).
3138.	Janssen H. W., Mi kelson W., Acoustic
Chamber for Analysis of Gaseous Mixtures, Amer,
pat. No. 2521634 (1947).
3139	.. J a г г у R., Les ultrasons induits et la securite,
La Technique moderne, 43, 451 (1951).
3140.	J e 1 1 i n e к H. H. G., W h i t e G., The Degra-
dation of Long-Chain Molecules by Ultrasonic
Waves, I. Theoretical, Journ. Polimer. Sci., 6,
745 (1951).
3141.	J e 1 1 ,i n e к H. H. G., W h i t e G., The Degra-
dation of Long-Chain Molecules by Ultrasonic
Waves, II. Degradation of Polystyrene, Journ.
Polymer. Sci., 6, 757 (1951).
3142.	J e 1 1 i n e к H. H.G., White G., The Degra-
dation of Long-Chain Molecules by Ultrasonic
Waves, II. Dependence of Rate Constant on Chain
Length for Poly terene, Journ. Polymer Sci.,
7, 21 (1951).
3143.	J e 1 1 i n e к H. H. G., W h i t e G., The Degm.
dation of Long-Chain Molecules by Ultrasonic
Waves, IV. Dependence of Rate Constant on
Concentration for Polystyrene, Journ. Polymer.
Sci., 7, 33 (1951).
3144.	Job I., Tarnoczy T., Ultrahangok Hatasa
a Typhus Bacillus Antigenjeire, II. Immunizalasies
Flokkulacios Kiserletek, Kiserletes Orvostud, 3,
184 (1951).
3145.	Joek D. Th., Method for atomizing by Supersonic
Sound Vibrations, Amer. pat. No. 2532554 (1950).
3146.	John U., Die Konstanten der magnetostriktiven
elektrostriktiven und piezoelektrischen elektro-
akustischen Wandler, Arch, elektr. Ubertrag., 4,
139 (1950).
3147.	Jones R., The Application of Ultrasonic to
the Testing of Concrete, Research, 1, 383 (1948).
3148.	Johnson M. W., Everest F. A., Y o-
u n g R. W., The Role of Snapping Shrimp (Cran-
gon and Synalpheus), in the Production of Under-
water Noise in the Sea, Biol. Bull., 93, 122 (1947).
3149.	Johnson S. J., R о g e r s T. F., Magnetically
Induced Ultrasonic Velocity Changes in Polycri-
stalline Material, Journ. Appl. .Phys., 23, 574
,(1952).
3150.	Johnson S. J., Rogers T. F., Magneti-
cally Induced Ultrasonic Velocity Change in Poly-
cristalline Nickel, Phys. Rev., 85, 714 (1952).
3151.	J о h n s t o n T. F., W e r t z F. D., Cylindrical
Barium Titanate Transducer, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 676 (1950).
3152.	J о n a F., Elastische Messupgen an piezoelektri-
schen Kristallen mit der Methode von Schaefer
und Bergmann, Helv. phys. Acta, 22, 397
(1949).
3153.	J,ona F., Elastizitat von piezoelektrischen und
seignetteelektrischen Kristallen, Helv. phys.
Acta, 23, 795 (1950).
3154.	J о n a F., Determinazione di costanti elastiche
de cristalli piezoelettrici, Nuovo Cimento,7, Suppl.
2, 229 (1950).
3155.	J о n a F., Scherrer P., Die elastischen
Konstanten von Eis-Einkristallen, Helv. phys.
Acta, 25, 35 (1952).
3156.	J о n a F., Scherrer P., Determinazione
delle costanti elastishe del ghiaccio, Nuovo Ci-
mento, 8, 981 (1951).
3157.	Jonas L. P., The Effect of an Ultrasonic Field
on the Mutarotation of d-glucose, Dissertation,
Mass. Inst, of TechpoL, 1948/49.
3158.	J о n e s R., The Dynamic Testing of Concrete
by a Supersonic Method, Publ. Int. Ass. Bridge
Struct. Eng., 227 (1948); Appl. Meeh. Rev., 2,
62 (1949).
3159.	Jones R., The Non-Destructlve Testing of
Concrete, Mag. Concr. Res., No. 2, 67 (1949);
Research, 1, 383 (.1948).
3160.	Jones R., G a t f i e 1 d E. N., A Method of
Measuring Ultrasonic Pulse Velocities, Mag.
Cone. Res. No. 2,77 (1949).
3161*	. Jung A., Klinische Ergebnisse mit der Ultra-
schallbehandlung, Arztl. Mschr., 5, 221 (1949).
3162*	. Junkersdorf J., Beitrag und Kritik zur
Ultraschalltherapie unter besonderer , Beriicksi-
chtigung rheumatischer Erkrankungen, Arch, f.
Phys. Therap., 2, 372 (1950).
3163.	Кацнельсон P. С., ХенохМ. А., Дей-
ствие ультразвука на дрожжи, ДАН СССР, 76,
133 (1951).
3164*. К a d о п о М., Uber die Wirkung von Ultra-
schall auf Spirochaeta, Mitt. med. Ges. zu Osaka,
37, 2238 (1938); 39, 905, 911, 921 (1940),
3165*. К a d о n о M., Uber den EinfluB der Ultraschall-
wellen auf das Virus, Mitt. med. Ges. zu Osaka,
39, 1019, 1027 (1940).
3166*. К a d о n о M., Uber den EinfluB von Ultra-
schall auf Trichobazillen,Mitt. med. Ges. zu Osaka,
40, 199 (1941).
3167*. К a d о n о M., Ando H., Uber den EinfluB
von Ultraschall auf Intrakutanreaktion des.Tri-
chophytins, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 40, 205
(1941).
3168*. К a h 1 e r t W., Erfolge, MiBerfolge und
Gefahren bei der klinischen Anwendung von
Ultraschallwellen, Deutsche med. Wschr., 75, 1229
(1950).
3169*. К a h 1 e r t W., Erfolge MiBerfolge und Gafah-
ren bei der klinischen Anwendung von Ultra-
schallwellen, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 607
(1950).
3170*. Kai S., S a s а о О., О c h i T.,FujitaY.,
S e к i n e S., Uber den EinfluB von Ultraschall
auf Kobragift, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 24
(1943).
3171. К a i b a r a T., The Effect of the Ultrasonics on
a Mold, Journ. Agr. Chem. Soc. Japan, 22, 142
(1949); 23, 79 (1949).
3172*. К a к u m i T., S h a S. N., Uber den EinfluB
von Ultraschall auf das Tetanustoxin, Zs. Kinder-
heilkunde (Japan), 44, 101 (1938).
Библиография
651
3173.	К а 1 t е n b а с h R., Reaktionsbeschleunigung,
Fr. pat. No. 970736 (1948).
3174*. Kambayashi H., Yoshida K.,
Ogata S. J., Uber den EinfluB des Ultraschalls
auf die Entwicklung der Parasiteneier, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 36, 1215 (1937).
3175*. Kanazawa S., Shinokawa K-, Der
EinfluB von Ultraschall auf das Wachstum und
den Korperbau der Goldfische, Zs., Japan phy-
siol. Ges., 3, 160 (1939).
3176.	К а п у с т и н А. П., Влияние ультразвука на
процесс полиморфного превращения азотнокис-
лого аммония, ДАН СССР, 76, 393 (1951).
3177.	Капустин А. П., Влияние ультразвука на
явление ортотропизма в органических веществах,
ДАН СССР, 71, 273 (1950).
3178.	Капустин А. П., О получении текстуры
в кристаллических веществах с помощью ульт-
развуковых волн, ДАН СССР, 71, 451 (1950).
3179.	К а п у с т и н А. П., Экспериментальное ис-
следование влияния ультразвука на кинетику
кристаллизации, Изв. АН СССР, 14, 357 (1950);
21, 70 (1951).
3180.	Капустин А. П., Влияние ультразвука на
явление ортропизма в органических веществах,
ДАН СССР, 71, 273 (1950).
3181.	Капустин А. П., О влиянии ультразвука
на скорость фазового превращения в органиче-
ских веществах, ЖТФ, 20, 1157 (1950).
3182.	Капустин А. П., Кристаллизация органи-
ческих веществ под действием ультразвука,
ЖТФ, 22, 765 (1952).
3182а. Капустин А. П., Фомина М. А.,
Растворение стали в серной кислоте под влиянием
ультразвука, ДАН СССР, 83, 847 (1952).
3183.	Karlst rom S., Amalgam Condensation Using
Ultrasonic Vibration, Svensk. Tandlak. Tskr.,
43, 285 (1950).
3184.	К a r m a u s H. J., Die Anwendung von Ul-
traschall in der Gias-, Email- und keramischen
Industrie, Glas-Email-Keramo-Techn., 2, 4, 36
(1951).
3185.	Карпачева А. А., Розенберг Л. Д.,
Тартаковский Б. Д., Эксперименталь-
ное исследование диффракции в фокусе зональ-
ной пластинки, ДАН СССР, 54, 395 (1946).
3186*. Kasahara М., Uber den EinfluB der Ul-
traschallwellen auf das Formosa-Kobragift, Medi-
zin u. Biologie (Japan), 2, 104 (1943).
3187*. Kasahara M., Uber die Prophylaxe der
Viruskrankheiten durch mit Ultraschall behandelte
Vaccine, Medizin u. Biologie (Japan), 3, 462
(1944).
3188*. Kasahara M., H о r i mi T., Matsu-
da M., MatsuzakiJ., Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf Malaria-Plasmodium,
Medizin u. Biologie (Japan), 1, 115 (1942).
3189*. Kasahara M., Ichikawa T., Uber den
Inaktivierungsmechanismus des Lyssa-Virus nach
Ultraschalleinwirkung, Medizin u. Biologie (Ja-
pan), 1, 541 (1942).
3190*. Kasahara M., Ichikawa T., Uber den
EinfluB des Ultraschalls auf das Myxom-Virus
des Kaninchens, Medizin u. Biologie (Japan),
2, 184 (1943).
3191*. Kasahara M., Ichikawa T., Die Pro-
phylaxie der Lyssa durch intranasale Immuni-
sierung des mit Ultraschall behandelten Vaccins,
Medizin u. Biologie (Japan), 2, 307 (1947).
3192*. Kasahara M., Kai S._, S a s а о О.,
FujitaY., SekineS., Uber den Mecha-
nismus der Ultraschallwirkung auf die Inaktivie-
rung des Papageifieber-Virus, Medizin u. Biolo-
gie (Japan), 3, 304 (1944). .
3193:r. Kasahara M., К i d о g u c h i T., К i n o-
s h i t a M., Yaguchi R.,Nagai T., Uber
den prophylaktischen Mechanismus der durch
Ultraschall behandelten Vaccine bei chorioidealer
Meningitis, Medizin u. Biologie (Japan), 3, 397
(1944).
3194*. Kasahara M. et al., Uber den EinfluB des
Ultraschalls auf Tuberkulin, Medizin u. Biologie
(Japan), 1, 332, (1942).
3195*. Kasahara M. et al., Uber den EinfluB des
Ultraschalls auf die Furchung von Kroteneiern,
Medizin u. Biologie (Japan), 2, 120 (1943).
3196*. Kasahara M., M i n о d a M., Ogata
S. J., Uber den Mechanismus der Ultrachallwellen
auf die Inaktivierung des Diphtherie-Toxins,
Medizin u. Biologie (Japan), 2, 230 (1943).
3197. Kasahara M., Nagasawa S., Uber
Emulgierung von Chaulmoogra-01 mittels Ultra-
schall, Medizin u. Biologie (Japan), 3, 370
(1944).
3198*. Kasahara M., N a k a j i m a K., Tomo-
n о S., Uber den EinfluB der Ultrachallwellen
auf das Toxin der Shiga-Dysenteriebazillen, .Medi-
zin u. Biologie (Japan), 3, 408 (1944).
31	99*. К a s a h a r a M., Nakaj i m a К., T о m o-
n о S., Uber den Wirkungsmechanismus der
Ultraschallwellen auf die Inaktivierung des Teta-
nus-Toxin, Medizin u. piologie (Japan), 3, 303
(1944).
3200.	Kasahara M., N i s h i z a w a Y., Uber die
Analyse der Aminosauren durch Ultraschallwellen,
Medizin u. Biologie (Japan), 1, 132- (1942).
3201.	Kasahara M., N i s h i z a w a Y., Uber die
Analyse der Aminosauren durch Ultraschall.
Die Analyse der Urokaninsaure, Medizin u. Bio-
logie (Japan), 4, 159 (1945).
3202*	. Kasahara M., Ogata S. J., Uber
die Vaccine-Immunitat der mit Ultraschall
behandelten Pockenlymphe, Klin. Wschr., 18, 753
(1939).
3203*	. Kasahara M., О g a t a S. J., Uber die
Prophylaxie des Poliomelytis anterior acuta durch
intranasale Immunisierung des mit Ultraschall
behandelten Vaccins, Medizin u. Biologie (Japan),
1, 369 (1942).
3204*	. Kasahara M., О у a m a H., DieMethodik
der biologischen Studien der Ultraschallwellen,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 40, 1097 (1941).
3205*	. Kasahara M., О у a m a H., Uber den
EinfluB der Ultraschallwellen auf Viren der ver-
schiedenen Art, Medizin u. Biologie (Japan), 3,
411 (1944).
3206*	. Kasahara M., О у a m a H., Ando H.,
Uber den EinfluB der Ultraschallwellen auf Hypho-
myceten, Medizin u. Biologie (Japan), 1, 315
(1942).
3207.	Kasahara M., О у a m a H., Ogata S. J.,
Nagasawa S., NakajimaT., Eine Me-
thodik der Intensitatsbestifnmung der Ultra-
schallwellen, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 40, 1251
(1941).
3208*. Kasahara M., О у a m a H., S u g a t a E.,
Uber die Mikroben im Bazillenkorper, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 42, 1085, 1538, (1943).
652
Библиография
3209*. К as a h а г а М., Sato Y., N а к a j i m а К.,
Т о m о п о S., Uber den EinfluB von Ultraschall
auf das Bakterienwachstum, Medizin u. Biologie,
(Japan), 4, 12 (1945).
3210*. Kasahara M., S a t о m i M., О u r a,
Uber den EinfluB der Ultraschallwellen auf Ratten-
Leprabazillen, Medizin u. Biologie (Japan),
2, 9 (1943).
3211*. Kasahara M., S a t о m i M., О u г a,
Uber den EinfluB der Oxydationswirkung des
Ultraschalls auf Tabakmosaikvirus, Medizin u.
Biologie (Japan), 4, 492 (1945).
3212*. Kasahara M., S h a S. N., К a к u m i T.,
Uber den EinfluB der Ultraschallwellen auf das
Tetanustoxin, Mschr. Kinderheilkunde, 78, 347
(1939).
3213*. Kasahara M., Suzuki M., EinfluB
von Ultraschall auf Tuberkelbazillen, Medizin u.
Biologie (Japan), 1, 507 (1942).
3214*. KasaharaM., Suzuki M., Uber die
Wirkung des Ultraschalls auf die Vermilchung der
Tuberkelbazillen, Medizin u. Biologie (Japan),
3, 376 (1944).
3215*. KasaharaM., Takashi ma R., I f u-
k u S., F uj i i Y., EinfluB von Ultraschall
aiif die Spermienbewegungen von Amphibien,
Medizin u. Biologie (Japan), 2, 120 (1943).
3216*. Kasahara M., Takashima R., О у a-
m a H., Uber die Entwickhing der MiBbildung
durch Ultraschall, Medizin u, Biologie (Japan),
1, 195 (1940).
3217*. Kasahara M., TakenakaS., Uber den
EinfluB der Ultraschallwellen auf das Habu-
Schlangengift, Medizin u. Biologie (Japan),
5,16 (1946).
3218*. Kasahara M., T о m i t a C., Studien fiber
di£ Prophylaxje durch mit Ultraschall behandeltem
Encephalytis-Vaccin, Medizin u. Biologie (Japan),
1, 6 (1942).
3219*. Kasahara M., YokonawaT., Uber
den EinfluB der Ultraschallwellen auf das Pflan-
zengift Ritin, Medizin u. Biologie (Japan), 2,
316 (1943).
3220*. Kasahara M., Yokonawa T,, Uber
den EinfluB der Ultraschallwellen auf das Myxom-
Virus des Kaninchens, Medizin ш Biologie (Japan),
3,’ 63 (1944).
3221 *. KasaharaM., YokonawaT., Uber den
E;influB der Ultraschallwellen auf das Influenza-
Virus, Medizin u. Biologie (Japan), 3, 306 (1944).
3222*. KasaharaM., YokonawaT., Immuno-
logische Studien der Uliraschallwirkung auf das
Pflanzengift Ricin, Medizin ш Biologie (Japan),
3, 545 (1944).
3225*_ KasaharaM., YokonawaT,, Uber
den prophylaktischen Mechanismus der durch
Ultraschall behandelten Vaccine bei chorioidealer
Meningitis, Medizin u. Biologie (Japan), 3, 397
(1944).
3224*. KasaharaM., Yoshida K., Uber den
EinfluB von Ultraschallwellen auf das Vitamin K.,
Medizin u. Biologie (Japan), 3, 395 (1944).
3225*. KasaharaM., Y о s,h i d a K., Y о c h i,
Uben den EinfluB von Ultraschall auf Hiihner-
malaria, Medizin u. Biologie (Japan)., 3, 321
(1944).
3226*. Kasahara M., Y oshinare T., Uber
den* EinfluB der Ultraschallwellen auf die Milchen-
zyme, Zs. Kinderheilkunde (Japan), 59, 462 (1937).
3227*. К a s t 1 e r A., Quelques reflexions a proprs
des phenomenes de resonance magnetique dans
le domaine des radiofrequences, Experientia,
8, 1 (1952).
3228. Kato T., Uber den Wirkungsmechanismus
des Ultraschalls auf das Poliomyelitis-Virus,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 41, 457 (1942).
3229*. Кацнельсон P. С., Хенох M. А., Дей-
ствие ультразвука на дрожжи, ДАН СССР,
76, 133 (1951).
3230*. Kats u t а М., EinfluB von Ultraschall auf
den Zeugungsmechanismus der Goldfische, Koku-
min Igaku, 16, Nr. 1 (19.39).
3231*. Katsuta M., EinfluB der Ultraschall- und
Hochstultrakurzwellen auf das Sprossen von
Seidengras, Zs, Japan physiol. Ges., 4, Nr. 4
(1939).
3232.	Kawahara H., Ota R., К a r i n о I.,
Effect of Supersonic Waves on Hydration of Acety-
lene, Journ. Electrochem. Soc. Japan, 14, 172
(1946).
3233.	Kawamura H., Eine Wirkung des Ultra-
schallfeldes auf Licht, Kagaku (Japan), 7, 6, 54
(1937).
3234.	Kawamura H., Doppelbrechung des Lichtes
im Ultraschallfelde, Kagaku (Japan), 7> 139
(1937).
3235*. К a was h i ma K-, Uber den EinfluB der
Ultraschallwellen auf das Vitamin C in denMilch,
Zs. Kinderheilkunde (Japan), 43, 537 (1937).
3236.	Kec к W., H e 1 1 e r G. S., N i x t on J. D.(
Intensity Distribution in Ultrasonic Beams,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 469 (1949).
3237.	Keck W., H e 11 e r G. S., Williams A.O.,
Jr., Measurements of the Underwater Sound
Field Generated by Quartz Transducers, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 23, 168 (1951).
3238*. Kehl R., Uber die Wirkung des Ultraschalls
auf Kallidinogen und Kallidininaktivator, Zs. ges.
exp. Med,, 117, 442 (1951).
3239.	К e i d e 1 L., MeBrahmen mit vielen Rayleigh-
scheiben in Anordnung einer Kreuzgitterflache
zur Erhohung der MeBempfindlichkeit, Akustische
Beihefte, 34 (1951).
3240*. К e i d e 1 W. D., Uber eine neue Methode
zur Registrierung der Volumenanderung des Her-
zens am Menschen, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschall,tagung
1949), s. 68.
3241*. Keidel W. D., Diagnostische Anwendugs-
moglichkeiten des Ultraschalls, Der Ultraschall
in der Medizin, 2, 38 (1950).
3242. Keidel W. D., Der Ultraschall in der «akus-
tischen. Umwelt» der Tiere, Der Ultraschall in
der Medizin, 2, 41 (1950).
3243*. Keidel W. D., Uber eine neue Methode zur
Registrierung der Volumanderungen des Herzens
am Menschen, Zs f. Kreislauf, 39, 381 (J950).
3244*. Keidel W. D., Monophasische Deformierung
des Frosch-EKG, unter Einwirkung hochfrequenter
Wechseldrucke, Pfliigers Arch., 252, 381 (1950).
3245*. Keidel W. D., Diagnostische Anwendungs-
moglichkeiten des Ultraschalls in der physiologi-
schen Methodik, Nuovo Cimento, 7, Suppl., 2,
610 (1950).
3246.	Keller H., Ein Beitrag zum Wesen der Ka-
vitation, Der Ultraschall in der Medizin. (KongreB-
bericht der JErlanger Ultraschalltagung, 1949),
S. 75.
Библиография
653
3247.	Keller Н., Warum gibt es kein Ultraschall-
dosimeter?, Der Ultraschall in der Medizin, 3,
6, (1951).
3248s*?. Kemper A., Ultraschallbehandlungen, Zs.
Haut- u. Geschlechtskrankheiten, 4, 214 (1948).
3249.	Kemper A., Der Ultraschall in der Dermato-
logie, Zs. f. Haut- u. Geschlechtskrankheiten, 7,
171, (1949).
3250.	* Keppel H., Die Feststellung der Versuchs-
bedingung fur Ultraschall-Hamolyseversuche mit
menschlichem Blut, Dissertation, Erlangen, 1948.
3251.	KerrS. L., Determination of the Relative
Resistance to Cavitation Erosion by the Vibratory
Methode, Trans. Amer. Soc. Meeh. Eng.» 59,
373 (1937).
3252.	KerversauE., Bleton J., Bastien P.,
Anomalies de propagation des ultrasons dans les
metaux en liaison avec la structure, Rev. Me-
tallurgie, 47, 421 (1950).
3252a. Халатников И. M., Поглощение звука
в гелии, ЖЭТФ, 20, 243 (1950).
3253.	Kiddoo, Gordon, Sonic agglomeration,
A New Solution, Chem. Eng., 58, 154 (1951).
3254.	К i e r n a n E. F., Crystal Holder, Amer. pat.
No. 2496293 (1949).
3255.	К i e В k a 11 S., Zur Verfahrenstechnik der Schwing-
mahlung, Zs. VDI, 97, 313 (1949).
3256.	Kikuchi Y., On the Magnetostrictivity, Nip-
pon Electr. Eng. (Eng. Ed), No. 30, 91 (1942).
3257.	К i k'u c h i Y., On the Measurement of Ultra-
sonic Attenuation Constant in Metal by an Ultra-
sonic Flaw Detector, Res. Inst. Electr. Comm.
Tohoku Univ. (Japan), 10, 12 (1951).
3258.	Kikuchi Y,, Magnetostriction Vibration and
its Application to Ultrasonics, Corona Co. Ltd,
Tokyo, 1952, p. 375.
3259.	Kikuchi Y., Fukushima K., The Per-
formance Theory and the Design Procedure of
the Laminated Magnetostriction Vibrators, Sci.
Rep. Res. Inst. Tokio Univ. (B), 1/2, 141 (1951).
3260.	Kikuchi Yi, Shi mizu H., On the Mag-
netic Hysteresis Losses in Magnetostriction
Vibration, Sci. Rep. Res. Inst. Tokio Univ.
(B), 1/2, 365 (1951).
3261.	King A. J., The Generation of High Intensity
Ultrasonics, Nujovo Cimento, 7, Suppl. 2, 129 (1950).
3262*. К i n о s h i t a M., Ki doguche T., Na-
g a i T., YaguchiR., Maeba Y., Ober
den EinfluB der Ultraschallwellen auf Chorio-
meningitis-Virus, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42,
1048 (1943).
3263*. Kinsloe H., C h о m a n B. R., Reid
J. J., N ert ney ,R. J., Ny b org W. L.,
Effects of High Intensity Sound Upon Micro-
coccus Pyogenes, var.-aureus, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 22, 683 (1950).
3263a. Kirchhoff W., Messung der Abkling-
zeiten bei der Fluoreszenz, Zs. f. Phys., 116, 115
(1940).
32636.	KishimotoT., Nomoto O., Absorp-
tion of Ultrasonic Waves in Carbon Disulphyde,
Bull. Kobayasi Inst. Tokio, 2, 63 (1952).
3264.	Kittel Ch., Ultrasonics Research and the
Properties of Matter, Progr. in Phys., 11, 205
(1948).
3265.	Kittel Ch., The High Frequency Region of
the Acoustic Spectrum in Relation to Thermal
Conductivity at Low Temperatures, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 21, 308 (1949).
3266*. К 1 a r e C., W у t L., Vegetative Reaktionen
bei Ultraschallbestrahlungen des Herzens, Wien.
Klin. Wschr., 63, 67 (1951).
3266a. Классе н-Н еклюдова M. В., К а-
п у с т и н А. П., Влияние ультразвука на рас-
пределение напряжений в монокристалле твердо-
го раствора бромистого и йодистого таллия,
ДАН СССР, 77, 1019 (1951).
32666. Kleesattel С., Die Ultraschallorientierung
der Fledermause, Naturwiss., 39, 574 (1952).
3267.	Klein E., Some Background History of Ultra-
sonics, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 601 (1948).
3268.	Klein E., Tourmaline Crystal Transducer,
Amer. pat. No 2520938 (1950).
3269.	Klein E., Fitzgerald J. W., Superso-
nic Interferometer as an Industrial Tool for the
Study of Liquids and Solids, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 16, 100 (1944).
3270*. Klein e-N a t г о p, Ultraschallanwendung in
der Dermatologie, Deutsche med. Rdsch., 2, 399
(1948).
3271.	К 1 e p p a O. J., Ultrasonic Velocities of Sound
in Some Liquid Metals, Journ. Chem. Phys.,
17, 468 (1949).
3272.	К 1 e p p a O. J., Ultrasonic Velocity of Sound
at 12 Megacycles in Liquid Sulfur, Journ. Chem.
Phys., 18, 1303 (1950).
3273.	К 1 e p p a O. J., Ultrasonic Velocities of Sound
in Some Liquid Metals. Adiabatic and Isothermal
Compressibilities of Liquid Metals at Their Melting
Points, Journ. Chem. Phys., 18, 1331 (1950).
3274.	Klerk J. de, Effect of a Magnetic Field on
the Propagation of Sound Waves in a Ferromagne-
tic Material, Nature, 168, 963 (1951).
3275.	Kling W., Physik und Chemie des Waschens,
Angew. Chem., 62, 305 (1950).
3276.	Kling R., L’emission d’ultrasons par les jets
gazeux rapides, Actes du Colloque International
de Mecanique Poitiers, 2 (1950).
3277.	Kling R., Christophe J., The Speed
of Sound in Hydrocarbons and its Relationship
to the Molecular Constitution, Journ. Rech. Aero-
naut., No. 7, 59 (1949).
3278.	К 1 i n g R., Cra.b о 1 J., Sur la production
d’ultrasons au moyen de jets gazeux, Gompt.
Rend., 229, 1209 (1949).
3279.	К 1 i n g R., G u i 1 1 о u O., On Certain Cha-
racteristics of Ultrasonic Emission from High-
speed Gaseous Jets, Compt. Rend., 230,1736 (1950).
3280.	К 1 i n.g R., N i с о 1 i n i E., T i s s о t J.,
Sur la vitesse du son dans le pentane et 1’isopen-
tane dans la region critique, Compt. Rend., 234,
708 (1952).
3281.	Klinger F., Die Erzeugung von Ultraschall
im Frequenzbereich von 10 und 100 kHz, Rad.
Techn., .28, 227 (1952). .
3282*. К 1 u m p p K., Die Wirkung des Ultraschalls
auf das Nervensystem, Arch. f. phys. Therap.,
3, 65 (1951).
3283*. К 1 u p p H., Vy s 1 о u z i 1 E., W a t s c h in-
ger B., Uber funktionelle und histologische
Veranderungen an Rattennieren nach Einwir-
kung von Ultraschall, Arch. phys. Therap., 4,
44, (1952).
3284. Knapp H., Ultraschalldurchgang durch Dia-
phragmen, Diplomarbeit T. H. Stuttgart, 1950.
3285*. Knappwost A., Ultraschall und Zahn-
heilkunde, Deutsche zahnarztl. Wschr, 4, 1461
(1949).
654
Библиография
3286.	Kneser Н. О., Molekulare Schallabsorption
und Dispersion, Ergebnisse d. exakten Naturwiss.,
22, 121 (1949).
3287.	Kneser H. O., Allgemeine Theorie der Schall-
absorption in Gasen und Fliissigkeiten, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 231 (1950).
3288.	Kneser.H. O., Entwicklung der akustischen
Relaxationstheorie, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Bruxelles, 1951, Коп. VI. Acad.
Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p. 130.
3289.	Knight J. J., An Improved Design of High
Q Magnetostriction Oscillator for Use in Acoustic
Interferometer Measurements, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2, 392 (1950).
3290.	Knudsen V. O., The Propagation of Sound
in the Atmosphere. Attenuation and Fluctuations,
Journ. , Acoust. Soc. Amer., 18, 90 (1946).
3291.	Koch J., Untersuchungen an SiiBmosten und
Beerenweirien mit Ultraschall, Industrielle Obst-
u. Beerenweinverwertung, 35, 3 (1950).
3292.	Koch J., BretthauerG., Der EinfluB
von Ultraschallwellen auf das Aroma von ver-
schiedenen Weinen, Jahrb. Weinbauwissenschaft
u. Onologie, 26, 85 (1950/1951).
3293.	К 6 n i g R., Laborversuche mit Ultraschall,
Lebensmittel-Ind., 2, 275 (1950).
3294*. Koeppen S., Therapeutische Erfahrungen
mit Ultraschall, Therapie der Gegenwart, 8,
234 (1949).
3295.	*Koeppen S., Makroskopische und histolo-
gische Veranderungen bei der direkten Beschallung
von Milz und Leber im Tierexperiment, Der
Ultraschall in der Medizin (KongreBbericht der
Erlanger Ultraschalltagung, 1949), s. 175.
3296*. Koeppen S., Die Anwendung der Ultraschall-
wellen in der Medizin, Hippokrates, 11, 285 (1949).
3297*. Koeppen S., Schadliche Wirkung des Ultra-
schalls auf den Kreislauf, Hippokrates, 21, 693
(1950).
3298*. KoeppenS., Ein Beitrag zur Frage der
Dosierung des Ultraschalls in Klinik und Praxis,
Ultraschall in der Medizin, 3, 58 (1951).
3299*. Koeppen S., Zur biologischen Wirkung
des Ultraschalls, Arch. f. phys. Therap., 3, 317
(J 951).
3300*. Koeppen S., Schadigungsmoglichkeiten durch
Ultraschall, Der Ultraschall in der Medizin, 4,
29 (1951).
3301*. KoeppenS., Nebenerscheinungen bei Ul-
traschallbehandlung, Deutsche med. Wschr., 77,
403 (1952).
3302.	Kohler M., Schallabsorption in binaren Gas-
gemischen, Zs. f. Phys., 127, 41 (1950).
3303.	Kohler M., Reibung in maBig verdiinnten
Gasen als Folge verzogerter Einstellung der Ener-
gie, Zs. f. Phys., 125, 715 (1949).
3304.	Kohler M., Schalldispersion in Edelgasen,
Abhdl. Braunschweiger Wiss. Ges., 2, 104 (1950).
3305*. К о h 1 m a n n W., Die Ultraschallbehandlung
des Morbus Bechterew, Deutsche Gesundheitswesen,
6, 870 (1951).
3306.	К о 1 к H. v. d., Neuere Entwicklung der mechani-
schen Entstaubung im Ausland, Chemie-Ing.
Techn., 33, 86 (1951).
3307*	. KonS., NishiC., Hayakawa M., Der
EinfluB der intraspinalen Injektion des mit Ultra-
schall behandelten Polyomelytis-Vaccins auf die
Korpertemperatur, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 41,
776 (1942).
3308.	К о n c z I., Availability of Ultrasonic Waves
in Metallurgy, Aluminium, 1, 145, 169 (1949).
3309.	К о n r i e d G., R a n к i n A. C., Weld Tes-
ting by Ultrasonic Methods, Welding, 17, 48
(1949).
3310.	Koppelmann J., Beitrage zur Ultraschall-
meBtechnik in Fliissigkeiten, Acustica, 2, 92 (1952).
3311.	Koren H. W., Application of Activated Cera-
mics to Transducers, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
21, 198 (1949).
3312*	. К о s 1 о w s к i M., Zur Behandlung des chroni-
schen Gelenkrheumatismus, Arztl. Praxis, 3,
No. 31, 2 (1951).
3313.	К о s t e n C. W., Sound Absorption by Porous
Materials, II, Appl. Sci. Res., 2, 241 (1949).
3314.	К о s t e r H. F., G i e г к e H. E., Oester-
r e i c h e r H. L., The Calibration of Micropho-
nes to One Hundres Kilocycles per Second, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 21, 58 (1949).
3315*. Kottmann U., Uber Ultraschall, eine neue
medizinische Behandlungsmethode, Chem. Rdsch.,
3, Nr. 8 (1950).
3316. Kramer L., Synthetic Piezo Crystals Move
into Industry, Chem. Ind., 63, No. 7, 40 (1948).
3317*. Kramer M., Zahnarztliches Instrument, DRP
Nr. 758727 (1940).
3318.	Krause F., Die Erzielung ubermikroskopischer
Electronenbilder von Gewebeschnitten, Virchows
Arch., 312, 346 „(1943).
3319.	Krause, R., Uber die Ausmessung von Ultra-
schallfelden in Fliissigkeiten, Zs. angew. Phys.,
2, 370 (1950).
3320.	Kraut kra mer H., Kraut kra mer J.,
Praktische Werkstoffpriifung mit Ultraschall, Zs.
VDL, 93, 349 (1951).
3321.	KrautkramerH., Krautkramer J.,
R ii d i g e r O., Ein Uberschallgerat zur zer-
stdrungsfreien Werkstoffpriifung, Arch., f. Eisen-
hiittenwes., 20, 355 (1949).
3322*. Krej ci F., Klinische und experimentelle Er-
fahrungen fiber die Behandlung der Trigeminus-
neuralgie mit Ultrascahll, Wien. klin. Wschr.,
63, 241 (1951).
3323*. Krej ci F., Experimentelle Untersuchungen
fiber Horschadigungen durch Ultraschall, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 617 (1950).
3324*. К г e В F., Uber die Wirkung von Ultraschall
auf Tuberkulosekeime vom Typus humanus und
die Moglichkeit einer Schutzimpfung gegen die
Tuberkulose, Wien. klin. Wschr., 60, 597 (1948).
3325*. К r e B. F., Vorschlag zur Verwendung beschall-
ten Karzinombreies zur Schutzimpfung nach
Karzinom-Operation, Der Ultraschall in der Medi-
zin (KongreBbericht der Erlanger Ultraschall-
tagung, 1949), S. 99.
3326*. К г e В F., Uber die Wirkung von Ultraschall auf
Brucella-, Abortus- und Tuberkulosekeime; Aus-
sichten einer, Vakzination gegen diese Erkrankun-
gen, Der Ultraschall in der Medizin (KongreBbe-
richt der Erlanger Ultraschalltagung, 1949,)S. 225.
3327.	Krishnamurty B., Ultrasonic Studies in
Electrolytes, I. Alkali halides, Journ. Sci. Ind.
Res., 9B, 215 (1950).
3328.	Krishnamurty B., Ultrasonic Studies in
Electrolytes, II, Journ. Sci. Ind. Res;, 10B,
149 (1951).
3329.	Krishnamurty В. H., The Compressibi-
lity, Viscosity and Surface Tension of Aqueous
Solutions, Current Sci. (India), 19, 87 (1950).
Библиография
655
3330.	Krishnan К. G., Dispersion of Ultrasonic
Velocity in Organic Liquids, Proc. Indian Acad.
Sci. (A), 13, '281 (1941).
3331.	Krishnan K. G., Determination of Elastic
Constants of Solids by Pulse Method, Proc. Nat.
Inst. Sci. India, 16, 227 (1950).
3332.	Krishnan R. S., SundaroRaoR. V.,
Ved-am K., Elastische Konstanten von ge-
schmolzenem Quarz, Current Sci., 19, 89
(1950).
3333.	KrizekV., К о 1 о m i ns к у J., Die ther-
mische Wirkung des Ultraschalls im Gewebe,
Casopisu lekaru ceskych, 90, 482 (1951).
3333a. Kroenberg E., Nicht mehr anreiben, son-
dern beschallen? Ein Beispiel fiir ein neues Ver-
fahren zur Herstellung von Lackfarben, Farbe
u. Lack, 58, 263 (1952).
3334*. Kroner R., Bauchbeschallung bei Magen-
und Zwolffingerdarmgeschwiiren und bei Magen-
und Darmschleimhautentzundungen, Ultrakust-
MitteiL, 1, Nr. 3.. (1948).
3335*. Kroner R., Uber systematische Bauchbe-
schallungen, Der Ultraschall in der Medizin (Kon-
greBbericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
S 332	10
3336*. kroner R., M ii 1 1 e r J., Uber die Einwir-
kung von Bauchbeschallungen auf die Symptomatik
der Thyreotoxikose, Nuovo Cimento, 7, Suppl.
2, 620 (1950).
3337.	Кудрявцев Б. Б., Поглощение звука в воз-
духе, освещенном ультрафиолетовыми лучами,
ЖЭТФ, 19, 155 (1949).
3338.	Кудрявцев Б. Б., Сорокина?. И.,
Распространение ультразвука в растворах, ЖЭТФ,
19, 158 (1949).
3339*. К г u р к а О.,. Statische Ultraschalltherapie mit
Kleinstdosen, Beitrag zur Methodik, Dosie-
rung und Wirkungsart des Ultraschalls, Med.
Klinik, 45, 705 (1950).
3340*. К r u s e n F. H., Gegenwartiger Stand der An-
wendung von Ultraschall-Energie in der physikali-
schen Medizin, Southern Med. Journ., 45, 55
(1952).
3340a. К u s t e r E., Beobachtungen fiber die Wirkungen
des Ultraschalls auf lebende Pflanzenzellen, Sitz.
Ber. Osterr. Akad. Wiss. Math, naturwiss. KI.
Abt., I, 161, 79 (1952).
3341 *. KiisterE., TheismannH., Uber den
EinfluB von Ultraschall auf Aspergillus niger,
Naturwiss., 36, 380 (1949).
3342*. Kunze W., Uber Horempfindungen im Ultra-
schallgebiet bei Knochenleitung, Der Ultraschall in
der Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
schalltagung, 1949), S. 89.
3343*. Kunze W., Thiede H., Magnetostriktive
Ultraschallgerate fiir Ultraschalltherapie, Der
Ultraschall in der Medizin (KongreBbericht der
Erlanger Ultraschalltagung, 1949), S. 22.
3344*. Kunze W., Kietz H., Uber Horempfin-
dungen im Ultraschallgebiet bei Knochenleitung,
Archiv fiir Ohren-, Nasen-, Kehlkopfheilkunde, 155,
683 (1949).
3344a. К u r t z e G., Untresuchung der Schallabsorp-
tion in wasserigen Elektrolytlosungen Erequenz-
bereich 3 bis 100 MHz, Nachr., Gottinger Akad.
Wiss. Math. Phys. Kl. Abt. Ila, 57 (1952).
3345. К у a m e J. J., Wave Propagation in Piezoelec-
tric Crystals, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21,
159 (1949).
3346*. La deb urg H., Uber die Gefahr schadigender
Einfliisse bei Ultraschalltherapie fiir den behan-
delnden Arzt, Strahlentherapie, 79, 303 (1949).
3347”. La deburg H., Gefahren fiir den Arzt bei
der Ultraschalltherapie, Der Ultraschall in der
Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
schalltagung, 1949), S. 279.
3348*. Ladeburg H., Ultraschallbehandlung bei
verzogerter Wundheilung, Der Ultraschall in
der Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
schalltagung, 1949), S. 346.
3349*. Ladeburg H., Der Ultraschall in der Chi-
rurgie, Der Ultraschall in der Medizin, 2, 49
(1950).
3350*. Ladeburg H., Die Unterwasserduschmassage
im Blickpunkt der neuzeitlichen physikalischen
Therapie, Arch. f. phys. Therap., 3, 92 (1951).
3351. Ladeburg H., Scha rek D., Zur Methode
der Ultraschallbehandlung bei verzogerter Wund-
heilung, Med. Welt., 20, 639 (1951).
3352*. Ladeburg H., Zur K-, Ober die Kontrain-
dikation der Behandlung des Ulcus cruris post-
thromboticum mit Ultraschall, Arztl. Wschr.,
5, 953 (1950).
3353*. Ladeburg H., Die Kombination von Ultra-
schall mit Unterwasser-Dusch-Massage, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 629 (1950).
3354*. LaserS., M a r m i e r C h., Erste Erfah-
rungen mit Ultraschallbehandlung, Radiol. Cli-
nica, 18, 313 (1949).
3355*. Laforet W., Provokation mit Ultraschall,
ein Versuch zur Erkennung dentaler Fokalinfek-
tion, Strahlentherapie, 82, 466 (1950).
3356.	Lagemann R. R., Use of Glass Parts in
Ultrasonic Interferometers, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 24, 86 (1952).
3357.	Lagemann R. T., С о г г у J. E., Velocity
of Sound as a Bond Property, Journ. Chem. Phys.,
10, 759 (1942).
3358.	Lagemann R. T., Evans J. S., M с M i 1-
1 a n D. R., Jr., Ultrasonic Velocity in Some
Organic Halides: Constitutive Effects, Journ.
Amer. Chem. Soc., 70, 2996 (1948).
3359.	Lagemann R. T., E vans J., Under-
wood N., Ultrasonic Velocity in Some Liquid
Fluorocarbons, Phys. Rev., 74, 124 (1948).
3360.	Lagemann R. T., McLeroy E. G., M i 1-
n e r O., Ultrasonic Velocity in a Series of Alkyl
Acetates, Journ. Amer Chem. Soc., 73, 5891
(1951).
3361.	Lagemann R. T., Gwin R., Lester
С. T., P r of f i t J. R., SurattE. C., Ul-
trasonic Velocity in a Series of Alkyl Phenyl
Ketones and a Series of Alkyl p-xylyl Ketones,
Journ. Amer. Chem. Soc., 73, 3213 (1951).
3362.	Lagemann R. T., McMillan D. R., Jr.,
W о о 1 f W. E., Temperature Variation of Ul-
trasonic Velocity in Liquids, Journ. Chem. Phys.,
17, 369 (1949).
3363.	Lagemann R.T., Woolf W. E., Evans
J. S., Underwood N., Ultrasonic Velocity
in Some Liquid Fluorcarbons, Journ. Amer.
Chem. Soc., 70, 2994 (1948).
3364*. Lagrange E., Effect of Ultrasonic Vibrations
on Filariasis of the Cotton Rat (Sig mo don his-
pidus), Nature, 167, 245 (1951).
3365.	L a i r d D. T., К e n d i g P. M., Attenuation
of Sound in Water Containing Air Bubbles, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 23, 142 (1951)-
656
Библиография
3366.	Lal I. К. С., Ultrasonic .Velocity in Organic
Solutions, Current Sci., 19, 240 (1950).
3367.	Lal I. К. C., Ultrasonic Velocity in Organic
Solutions, II, Indian Journ. Phys., 25, 73 (1951).
3368.	La 1 and S., Overend W., Stacey M.,
Some Effects of the Ultrasonic Irradiation of
Deoxyribonucleic Acids, Research, 3, 386 (1950).
3369.	Lamb J., Ultrasonic Relaxation, Colloquium
over Ultrasonore Trillingen, Bruxelles, 1951,
Коп. VI., Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie,
1951, p. 48.
3370.	L a m b J., A n d r e a e J. H., Ultrasonic Ab-
sorption in Carbon Disulphid, Nature, 167, 898
(1951).
337L	L a m b J., N u d d a r t D. H. A., The Ab-
sorption of Ultrasonic Waves in Propionic Acid,
Trans. Farad. Soc., 46, 540 (1950).
3372.	Lamb J., Pinkerton J. M. M., The Ab-
sorption and Dispersion of Ultrasonic Waves in
Acetic Acid., Proc. Roy. Soc., 199, 114 (1949).
3373.	Lambert J. D., Rowlinson J. S., Ul-
trasonic Dispersion in Organic Vapors, Proc.
Roy. Soc., 204, 424 (1950).
3374*	. Lamport H., New m,a n R. F., E i c h-
h о r n R. D., Fragmentation oh Biliary Calculi
by Ultrasound, Federation Proc. Amer. Soc.
Exp. Biol., 9, No. 1, 73 (1950).
3375.	Lange Th., Methoden zur Untersuchung der
Schwingungskavitation in Fliissigkeiten mit Ul-
traschall, Akust. Beihefte, 75 (1952).
3376.	Langevin P., Piezo-elektrischer Schallsen-
der,. DRP Nr. 477740 (1927).
3377.	LanglaisL., A Dynamic Supersonic Gene-
rator for Aerosols, Rev. path, coparee et hyg. gen.
50, 466 (1950).
3378*. Lapp C., Praktische Erfahrungen mit der
UltraschalLBehandlung, Therap. d. Gegenwart,
90, 457 (1951).
3379.	L a q u e u r H. L., M c G e e W. E., Techni-
ques for Measuring Sound Velocities and Elastic
Constants, Phys. Rev., 79, 202 (1950).
3380.	Larsen M. J., Echo Pulse System Utilizing
the First Received Echo for Control Purposes,
Amer. pat. No. 2580560 (1947).
3381.	Lauer H., Uber die thermische Dampfung
von Blasen verschiedener Gase in Wasser, Akusti-
schc Beihefte, 12 (1951).
3381a. Lavine O., Langenstrass К. H.,
Bowyer Ch. H., F о x F. E., G r i f f i n g
V., T h a 1 e r W., Effects of Ultrasonic Waves
on the Refractive Media of the Eye, Arch. Ophthal-
mology, 47, 204 (1952).
3382ц L a w 1 e у L. E., The Propagation of Sound
Through Gases Contained in Narrow Tubes, Proc.
Phys Soc., 65, 181 (1952).
3383.	Lazarus D., The Elastic Constants of Beta-
Brass, Phys. Rev., 74, 1726 (1948).
3384.	Lazarus D., Propagation of Elastic Waves
in Some Cubic Crystals as a Function of External
Pressure, Bull. Amer. Soc. Phys., 24, 6 (1949).
3385.	Lazarus D., The Variation of the Adiabetic
Elastic Constants of KC1, NAC1, CuZn, Cu and
Al with Pressure to 10 000 bars, Phys. Rev., 76,
544 (1949).
3386*. Lehmann J., Beitrag zur Ultraschallha-
molyse, Strahlentherapie, 79, 533 (1949).
3387*. Lehmann J., Die Grundlagen der therapeu-
tischen Ultraschallreaktion, Ultrakust. Mitteil.,
2, 1 (1949).
3388*. Lehmann J., Uber die Temperaturabhan-
gigkeit therapeutischer Ultraschallreaktionen unter
besonderer Beriicksichtigung der Wirkung auf
Nerven, Strahlentherapie, 79, 543 (1949).
3389*. Lehmann J., Uber die Temperaturabhangig-
keit therapeutischer Ultraschallreaktionen, Der Ul-
traschall in der Medizin (KongreBbericht der
Erlanger Ultraschalltagung, 1949), S. 159.
3390*. Lehmann J., Ultraschall-Behandlung eine
wertvolle Bereicherung der physikalischen The-
rapie, Umschau, 49, 609 (1949).
3391*. Lehmann J., Beitrag zur therapeutischen
UltraschalLWirkung, Strahlentherapie, 82, 281
(1950).
3392*. Lehmann J., Uber den Wert der Behand-
lung der schweren Ischiasneuritis mit Ultraschall,
Deutsche med. Wschr., 75, 1624 (1950).
3393*. Lehmann J., Die biophysikalischen Grund-
lagen therapeutischen Ultraschallwirkungen, Der
Ultraschall in der Medizin, 2, 5 (1950).
3394*. Lehmann J., Die Wirkung deS Ultraschalls
auf die Formelemente des Blutes, Der Ultra-
chall in der Medizin, 2, 18 (1950).
3395*. L e h m a n n J., Der Impulsschall in der
Ultraschalltherapie, Der Ultraschall in der Medi-
zin, 2, 43 (1950).
3396*. Lehmann J., Uber biophysikalische Grund-
lagen therapeutischer Ultraschallwirkungen, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 637 (1950).
3397*. Lehmann J., Uber den Wert der Behand-
lung der schweren Ischiasneuritis mit Ultra-
schallwellen, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 648
(1950).
3398*. Lehmann J., Die Spezifitat der biologi-
schen und therapeutischen Ultraschallwirkung,
Arch. f. phys. Therap., 3, 57 (1951).
3399*. Lehmann J., Die Beziehungen zwischen
therapeutischer Dosis und biophysikalischer
Wirkung der Ultraschallwellen, Der Ultraschall
in der Medizin, 3, 24 (1951).
3400*. L e h m a n n J., Die Therapie mit Ultraschall
und ihre Grundlagen, Ergebn. phys.-diat. Therap.,
3, 196 (1951).
3401*. Lehmann J., Ist die Kenntnis des biophy-
sikalischen Wirkungsmechanismus des Ultra-
schalls zur Vermeidung von . Schadigungen bei
der Therapie notwendig? Der Ultraschall in der
Medizin, 4, 34 (1951).
3402*. Lehmann J., Die biophysikalischen Grund-
lagen der Ultraschalltherapie, VhdL Deutsch.
Ges. f. innere Med., 57, KongreB, 1951,. 417.
3403*. Lehmann J., Becker G., Uber die
permeabilitatsteigernde Wirkung von , Ultra-
schallwellen auf biologische Membranen, Strahlen-
therapie, 79, 553 (1949).
3404*. Lehmann J., Becker G., Uber histo-
logische Veranderungen nach Ultraschall und
anderen physikalischen Einwirkungen bei Per-
meabilitatsuntersuchungen an der Froschhaut,
Strahlentherapie, 84, 306 (1951).
3405*. L e h m an n J., Becker G., Jaeni-
cke W., Uber die Wirkung von Ultraschallwellen
auf den lonendurchtritt durch biologische Membra-
nen als Beitrag zur Theorie des therapeutischen
Wirkungsmechanismus, Strahlentherapie, 83, 311
(1950).
3406*. Lehmann J., Becker G., Otto J.,
Thermische und mechanische Wirkungen des
Ultraschalles auf einzelne Zellen untersucht am
Библиография,
657
Beispiel der eosinophilen Leukozyten, Strah-
lentherapie, 87, 550 (1952).
3407*. Lehmann J., F e i s s e 1 H. J., Uber die
Abhangigkeit biologischer Ultraschallreaktionen
von der Teilchenamplitude als Beitrag zum the-
rapeutischen Wirkungsmechanismus, Strahlen-
therapie, 82, 293 (1950).
3408*. Lehmann J., F e i s s e 1 H. J., Inwie-
weit laBt sich die Ultraschall-Leistung durch
Zufuhr von Warmenergie in ihrer biologischen Wir-
kung ersetzen?, Strahlentherapie, 85, 616 (1951).
3409*. Lehmann J., Finsterwalder G.,
Uber die Denaturierung der SerumeiweiBkorper
durch Ultraschall und Warme mit besonderer
Beriicksichtigung der Komplementfunktion, Arch,
f. exp. Pathol, u. Pharmakoi., 206, 314 (1949).
3410*. Lehmann J., Hohlfeld R., Der
Gewebestoffwechsel nach Ultraschall und Warmeein-
wirkung, Strahlentherapie, 87, 544 (1952).
3411*. Lehmann J., Nitsch W., Uber die Frequ-
enzabhangigkeit biologischer Ultraschallreaktio-
nen mit besonderer Beriicksichtigung der spezifi-
schen Temperaturverteilung im Organismus, Strah-
lentherapie, 85, 606 (1951).
3412*. Lehmann J., Vorschutz R., Uber
die biologische Wirksamkeit des Impulsschalles
als Beitrag zum therapeutischen Wirkungsme-
chanismus der Ultraschallwellen, Strahlenthe-
rapie, 81, 639 (1950).
3413*. Lehmann J., Vorschiitz R., Die
Wirkung von Ultraschallwellen auf die Gewe-
beatmung als Beitrag zum therapeutischen Wir-
kungsmechanismus, Strahlentherapie, 82, 287
(1950).
3414*. Leicht K. A., Pros ie gel R., U e-
b e 1 R., Experimentelle Untersuchungen iiber
die Wirkung des Ultraschalls auf das Rattenherz:
ein Beitrag zur Theorie des neutralen Wirkungsme-
chanismus, Zs. ges. exp. Med., 117, 339 (1951).
3415.	Lembke A., LaBt sich durch Ultraschall
Milch entkeimen? Uber den EinfluB mechanischer
Schwingungen auf mikroscopische Kleinlebe-
wesen, Stidd. Molkerei Ztg., 70, 412 (1949).
3416.	Lem i ere A., Quelqes applications chimiques
et biologiques des ultra-sons, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2, 505 (1950).
3417.	Lenier- M. R., Procede et moyens de pro-
duction et de reproduction electro-mecanique de
sons et d’ultra-sons, Fr. pat. No. 948443 (1947).
3418.	Lenoir A., Ultrasons et hanches rheumati-
cales, Praxis, 40, 535 (1951); Med. u. Hyg.,
9, 164 (1951).
3419.	Leon A., Uber Ultraschall und seine Anwen-
dung in der TechnikJnsbesondere in der Werkstoff-
priifung, Elektrotechn. u. Masch., 4, 155 (1949).
3420*. Leonhardt H., Untersuchungen uber die
Einwirkung von Ultraschall auf das Gehirn,
Med. Klinik, 44, 1162 (1949).
3420a. Leonard R. W., The Attenuation of Sound
Waves in Water by a Reverberation Method,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 18, 252 (1946).
3421.	Lepeschkin W. W., The Effect of Ultra-
sonic Waves on Serum Proteins, Journ. Phys. Coll.
Chem., 53, 335 (1949).
3422.	L e R о i D., Noise Makes Milk Safe, Milk
Ind., 29, 60 (1948).
3423.	Leslie F. M., The Relative Output from
Magnetostriction Ultrasonic Generators, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 418 (1950).
42 л. Бергман
3424.	Leslie F. M., The Measurement of the Attenua-
tion of a Longitudinal Wave Propagated along
a Magnetostrictive Rod or Tube, Brit. Journ.
Appl. Phys., 1, 104 (1950).
3425.	Levi Fr. A., Azione degli ultrasuoni sulla
formazione dei cristalli metallic! per deposizione
elettrolitica, Ric. Sci., 19, 887 (1949).
3426.	Levi Fr. A., Metodo per 1’osservazione micro-
scopia di preparati sottoposti all’azione degli
ultrasuoni, Nuovo Cimento, 7, 271 (1950).
3427.	Levy S., Truell R., The Influence of
Magnetization on Ultrasonic Attenuation in a
Single Crystal of Nickel or Iron-Silicon, Phys.
Rev., 83, 668 (1951).
3428.	Лихтер Я- И., X а й к и н С. Э., О влия-
нии быстрых изменений температуры и давления
на электросопротивление электролита, ЖЭТФ,
18, 651 (1948).
3429.	L i е b 1 М., Der EinfluB der Warmekompo-
nente bei verschiedenen UltraschalLFrequenzen,
Versuche an Erbskeimlingen in Wasser verschie-
dener Temperatur, Dissertation, Erlangen, 1950.
3430.	Liebermann L. N., The Second Visco-
sity of Liquids, Phys. Rev., 74, 1415 (1949).
3431.	Liebermann L. N., Sound Propagation
in Chemically Active Media, Phys. Rev., 76,
1520 (1949).
3432.	Liebermann L. N., Wilson D A.,
Attenuation of Sound in Water by the Decay
Method, Woods Hole Oceanographic Institution,
Mass. Rep. 31, 13 (1946).
3433*. Liese W., Behandlung von Frostschaden
mit Ultraschall, Med. Welt, 21, 153 (1951).
3434. Лифшиц И. M., Пархомовский
Г. Д., К теории распространения ультразву-
ковых волн в поликристаллах, ЖЭТФ, 20, 175
(1950).
3435*. Lindemann В., Die Ultraschallhamoly-
se als Strukturproblem, Arch. f. exp. Pathol, u.
Pharmakoi., 209, 44 (1950).
3436.	Lindemann R., Pfen der M., Ver-
fahren zur zerstorungsfreien Werkstoffpriifung,
Fortschr. d. Techn., 4, Berlin, 1948.
3437.	Lindsay R. B., Spatial and Temporal
Acoustic Attenuation in Fluids, Colloquium over
Ultrasonore Trillingen, Bruxelles, Коп. VI.
Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951.
3438.	Lindstrom O., Thermistors as Used in
Ultrasonic Interferometry, Research, 4, 238 (1951).
3439.	Lindstrom O., Reaction Sites in a Field of
Stationary Ultrasonic Waves, Journ. Chem. Phys.,
19, 1613 (1951).
3440.	Lindstrom O., Lamm O., The Chemical
Effects Produced by Ultrasonic Waves, Journ.
Phys. Coll. Chem., 55, 1139 (1951).
3441.	Litovitz T. A., Ultrasonic Absorption in
Glycerol, Phys. Rev., 79, 230 (1950).
3442.	Litovitz T. A., Ultrasonic Absorption of
Glycerin in the Liquid and Vitreous State, Journ.
Acoust Soc. Amer., 23, 75 (1951).
3443.	Лозин а-Л оз и некий Л. К., X е н о х
М. А., Реакция парамеций на некоторые орга-
нические соединения, подвергавшиеся воздей-
ствию ультразвука и ультрафиолетовых лучей,
ДАН СССР, 76, 317 (1951).
3444.	L о s с h k е Н., Mostovoy К.', Wie капп
der Ultraschall in der landwirtschaftlichen Pra-
xis Nutzen bringen? Wien. Landwirtsch.-Ztg.,
92, 343 (1942).'
658
Библиография
3445.	Loshack S., Fei n R. S., О 1 s e n H. L.,
The Effect of Sound on Laminar Propane-air
Flames, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 605 (1949).
3446.	LottermoserW., Aufnahme und Analyse von
Insektenlauten, Akustische Beihefte, 66 (1952).
3447.	Loza J., Action des ultrasons sur les graines
et les plantules des vegetaux superieurs, Compt.
Rend., 228, 595 (1949).
3448.	Lu Hoff, Volume Viscosity and Compressi-
bilities from Acoustic Phenomena, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 23, 12 (1951).
3450.	Lucas R., Sur les pressions des radiation des
ondes spheriques, Compt. Rend., 230, 2004 (1950).
3451.	Lucas R., Sur les tensions de radiation des
ondes acoustiques, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
236 (1950).
3452.	Ludwig G. D., The Velocity of Sound
Through Tissues and the Acoustic Impedance
of Tissues, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 862
(1950).
3453*	. Ludwig G. D., Consideration Underlying
the Use of Ultrasound to Detect Gallstones and
Foreign Bodies in Tissue, Naval Medical Res.
Inst., Rep. No. 4 (1949).
3454.	Lutsch A., Zerstdrungsfreie Priifung der
Werkstoffe nach dem Ultraschall-Impuls-Verfah-
ren, Arch. Eisenhiittenwesen, 23, 57 (1952).
3455.	L u t s c h A., Eine einfache Methode zur Mes-
sung der elastischen Konstanten mit Hilfe von
UltraschalLImpulsen, Zs. angew. Phys., 4, 166
(1952).
3456.	Lutz S., Rand G., Ultrasonic Control of
a Slide Projector, Electronics, 22, No 12, 96
(1949).
3457*	. L u z e s F. F., Ultra-sons et ultrasono-the-
rapia, Gazeta Medica Portuguesa, 4, 1071 (1949).
3458.	Lynch A. C., Die Anderung der Piezo-
koeffizienten von Quarz mit der Temperatur, Proc.
Phys. Soc., B63, 890 (1950).
3459.	McCaslin L. S., Gamma Ray and Super-
sonic, Oil and Gas Journ., 46, 100 (1947).
3460.	McKinley D. W. R., Measurement of the
Velocity of Light Using Quartz Crystals, Journ.
Roy. Astron. Sci. Canad., 44, 89 (1950).
3461.	McMi 1 1 an D. R., Jr., W о о 1 f W. E.,
Temperature Coefficient of Ultrasonic Velocity,
Phys. Rev., 74, 124 (1948).
346%.	McNamara F. L., Beyer R. T., Mea-
surement of the Ultrasonic Absorption Coeffi-
cient by a Modified Radiation Pressure Method,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 453 (1952).
3463.	McSkimin H. J., Ultrasonic Measurement
Technique for Small Specimens Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 86 (1950).
3464.	McSkimin H. J., Ultrasonic Measurement
Techniques Applicable to Small Solid Specimens,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 413 (1950).
3465.	McSkimin H. J., Compression Wave Trans-
mission, Amer. Pat. No. 2505364 (1950).
3466.	McSkimin H. J., A Method for Determining
the Propagation Constants of Plastics at Ultra-
sonic Frequencies, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
23, 142 (1951).
3467.	McSkimin H. J., Method for Determining
the Propagation Constants of Plastics at Ultra-
sonic Frequencies, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
23, 429 (1951).
3468.	McSkimin H. J., Measurement of the Shear
Impedance of Viscous Liquids by Means of Tra-
velling Torsional Waves, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 24, 117 (1952).
3469.	McSkimin H. J., Measurement of Dynamic
Shear Viscosity and Stiffness of Viscous Liquids
by Means of Travelling Torsional Waves, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 24, 355 (1952).
3470.	McSkimin H. J., В о n d W. L., Bueh-
ler E., Teal G. K-, Measurement of the
Elastic Constants of Silicon Single Crystals and
Their Thermal Coefficients, Phys. Rev., 83, 1080
(1951).
3471.	Maehl up St., A Theoretical Model for
Sound Scattering by Marine Crustaceans, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 24, 290 (1952).
3472*. Mackenthun P., Merkmale der verschie-
denen Formen der Ultraschallerzeugung: Ein
Beitrag zur Dosierungsfrage, Med. Technick, 5,
5 (1951).
3473.	Maier W., M e z A., Die Absorption von
Ultraschall in verdiinnten Losungen von Phenol
in Tetrachlorkohlenstoff, Zs. f. Naturforsch.,
7a, 300 (1952).
3474*. Mai ntz G., Tierexperimentelle Unter-
suchungen liber die Wirkung der Ultraschallwellen
auf die Knochenregeneration, Strahlentherapie,
82, 631 (1950).
3475*. Maj no G., Lesions osteotendineuses par
ultrasons, Resultats experimentaux, Arch. Sci.,
1, 532 (1948).
3476*. Maj no G., Lesions des os et des tendons par
ultra-sons, Resume dans Paris Medical, No. 27,
379 (1950).
3477.	Ma к ins on K- R., Transmission of Ultra-
sonic Waves Through a Thin Solid Plate at the
Critical Angle for the Dilatational Wave, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 24, 202 (1952).
3478.	M a 1 i s M., Herstellung kolloidaler Gold-oder
anderer Schwermetalldispersionen in Olen und
Fetten, Fr. Pat. No. 966632 (1948).
3479.	Малюжинец Г. Д., Диффракция вблизи
оси зонной пластинки, ДАН СССР, 54, 399
(1946).
3480*. Manatzka М., Die Ultraschall-Reaktion
am jugendlichen Knochengewebe, Dissertation
Erlangen, 1952.
3481.	Marboe E. Ch., Gasentwicklung aus iiber-
sattigten Fliissigkeiten, Chem. Eng. News, 27,
2198 (1949).
3482.	Marboe E. Ch., W e у 1 W. A., Mechano-
chemistry of the Dispersion of Mercury in Liquids,
in an Ultrasonic Field, Journ. Appl. Phys., 21,
937 (1950).
3483.	Mariens P., Calculation of Relaxation Times
in Gaseous Ortho and Para Hydrogen, Colloquium
over Ultrasonore Trillingen, Bruxelles, 1951,
Коп. VI, Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie,
1951, p. 74.
3484.	Маринин В. А., Скорость ультразвука
в некоторых жидкостях и растворах, ЖФХ,
25, 642 (1951).
3485.	Markham J. J., Infra-red Vibration in
NaCl, Journ. Chem. Phys., 16, 580 (1949).
3486.	Markham J.J., Mechanisms of Sound Absorp-
tion in Fluids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22,
684 (1950).
3487.	Markham J. J., Energy Relations in an
Acoustic Field, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Bruxelles, 1951. Коп. VI, Acad.
Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p. 193.
Библиография
659
3488.	Markham J. J., Beyer R. T., Lind-
say R. B., Absorption of Sound in Fluids,
Rev. Mod. Phys., 23, 353 (1951).
3489.	Marlow D. G., Nisewanger C. R.,
Cady W. M., A Method for the Instantaneous
Measurement of Velocity and Temperature in
High Speed Air Flow, Journ. Appl. Phys., 20,
771 (1949).
3490.	Martensson M., Lamm O., Radioactive
Emanating Power and Ultrasonic Treatment,
Nature, 163, 447 „(1949).
3491.	Martin E., Uberschall-Untersuchungen an
Achsen von Schienenfahrzeugen, Stahl, u. Eisen,
72, 176 (1952).
3492.	Martischnig E., Zur elektronenoptisch
dargestellten Wirkung von Ultraschall auf Bak-
terien, Wiener klin. Wschr., 63, 509 (1951).
3493.	Marx J., Use of the Piezoelectric Gauge for
Internal Friction Measurements, Rev. Sci. Instr.,
22, 503 (1951).
3494.	Marx J. W., Koehler J. S., Damping
of Single Crystals of Lead and Copper, Bull. Amer.
Phys. Soc., 24, 39 (1949).
3495.	Maschinenfabrik Augsburg-Niirnberg, Verfestigen
von Pulvern in Formen, Schweiz. Pat. Nr.
279916
3496.	Mason D. F., Biddick R. E., Boyd
Ch. A., Effect of Ultrasonic Radiation on the
Electrolytic Separation of Deuterium, Journ.
Chem. Phys., 19, 1551 (1951).
3497.	Mason W. P., A Dynamic Measurement of
the Elactic, Electric and Piezoelectric Constants
of Rochelle Salt, Phys. Rev., 55, 775 (1939).
3498.	Mason W. P-, Measurements of the Viscosity
and Shear Elasticity of Liquids by Means of
a Torsionally Vibrating Crystal, Trans. Amer.
Soc. Meeh. Eng., 69, 359 (1947).
3499.	Mason W. P., Ultrasonic Prism, Amer. pat.
No. 2434667 (1948).
3500.	Mason W. P., High Power Compressional
Wave Radiator, Amer. Pat. No. 2435595 (1948).
3501.	Mason W. P., Generation of Transverse
Vibrations in Liquids, Amer. Pat. No. 2490452
(1949).
3502.	Mason W. P., Sound Transmission in Solids
at Ultrasonic Frequencies, Bell. Lab. Rec., 27,
421 (1949).
3503.	Mason W. P., Apparatus for the Determina-
tion of Viscosity of Liquids, Amer. Pat. No.
2518348 (1950).
3504.	Mason W. P., Testing Tank Arranges for
Suppression of Reflected Compressional Waves,
Amer. pat. No. 2503400 (1950).
3505.	Mason W. P., Electrostrictive Effect in
Barium Titanate Ceramics, Phys. Rev., 74, 1134
(1948).
3506.	Mason W. P., Baker W. O., McSki-
m i n H. J., Heiss J. H., Measurement of
Shear Elasticity and Viscosity of Liquids at
Ultrasonic Frequencies, Phys. Rev., 75, 936(1949).
3507.	Mason W. P., Baker W. О., M c S к i-
m i n H. J., Heiss J. H., Measurement of
the Mechanical Properties of Polymer Liquids
by Ultrasonic Methods, Bull. Amer. Phys. Soc.,
24, 10 (1949); Phys. Rev., 75, 1285 (1949).
3508.	Mason W. P., Bozorth R. M., M c S к i-
min H. J., Walker J. G., Elastic Constants
of Single Crystals of Nickel, Phys. Rev., 76, 470
(1949L
3509.	Mason W. P., M c S к i m i n H; J., Energy
Losses of Sound Waves in Metals due to Scattering
and Diffusion, Journ. Appl. Phys., 19, 940 (1948);
20, 228 (1949).
3510.	Mason W. P., McSkimin H. J.,
Mechanical Properties of Polymers at Ultrasonic
Frequencies, Bell Syst. Techn. Journ., 31, 122.
(1952).
3511.	Mason W. P., Matthias В. T., Theore-
tical Model for Explaining the Ferroelectric Effect
in Barium Titanate, Phys. Rev., 74, 1622 (1948).
3512.	Mason W. P., Wick R. F., Use of Ba-
rium Titanate Transducers for Producing Large
Amplitudes of Motion and High Forces at Ultra-
sonic Frequencies, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22,
676 (1950).
3513.	Mason W. P., Wick R. F., A Barium
Titanate Transducer Capable of Large Motion at an
Ultrasonic Frequency, Journ. Acoust, Soc. Amer.,
23, 209 (1951).
3514.	Mason W. P., Wick R. F., Mechanical
Impedance Transformer, Amer. pat. No. 2573168
(1950).
3515.	Massa F., Piezoelectric Unit and Method of
Making Same, Amer. pat. No. 2440904 (1948).
3516.	Massa F., Magnetostriction Transducer Opens
Field for Ultrasonics, Electr. Mfg., 47, 106 (1951).
3517.	M a s t a g 1 i P., Mahoux A. Р.» Action
Hydrolysante des ultrasons, Compt. Rend., 228?
684 (1949).
3518.	Mathieu R., Indicateur ultrasonique d’epais-
seur, Electronique, No. 6, 12 (1950).
3519.	Mathieu-Sigaud A., Levavas-
s e u r G., Dispersion des suspensions argileuseaux
ultrasons, Interpretation des resultats au micro-
scope electronique, Compt. Rend., 228, 393 (1949).
3520*. M a t s u d о S., M a t s u z a к i J., Uber den
Einfluss der Ultraschallwellen auf die Malaria-
plasmodien, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 41, 826
(1942).
3521*. Matsuzaki J., Uber den EinfluB von
Ultraschall auf das Vitamin B., Mitt. med. Ges.
zu Osaka, 37, 1371 (1938).
3522*. Matsuzaki J., Einfluss des Ultraschalls
auf die Unbestandigkeits-Reaktion des Blut
serums, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 38, 791 (1939).
3523*. Matsuzaki J., Uber den EinfluB des
Ultraschalls auf Malaria-Plasmodium der Hiihner^
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 1035 (1943).
3524*. Matsuzaki J., Uber den EinfluB des Ultra-
schalls auf die Plasmodien der Huhnermalaria
und den hemmenden Mechanismus der Erkran-
kung, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 1674
(1943).
3525. Matsuzaki J., Hayashi S., Kato T.,
Yokonawa T., Uber den EinfluB des Ultra-
schalls auf Tuberkelbazillen und Tuberkulin*
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 38, 737 (1939).
3526*. M a t s u z a к i J., H a у a s h i S., Yoko-
nawa T., Uber den EinfluB von Ultraschall auf
Agglutinin und Agglutinogen, Mitt. med. Ges.
zu Osaka, 38, 617 (1939).
3527. Matta K-, Richardson E. G., A Hot-
Wire Ultrasonic Interferometer and its Application
to Vapors, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 58
(1951).
3528. Matthias В. T., Dielectric Constant and
Piezoelectric Resonance of Barium-Titanate Cry-
stals, Nature, 161, 325 (1948).
42*
660
Библиография
3529*. Ма t uzak i P., Uber den EinfluB der Ultra-
schallwellen auf das Vitamin B., Osaka Jgk.
Zs., 37, 1371 (1938).
3530.	MaurerR. D., HerlinM. A., Second Sound
Velocity in Paramagnetically Cool Liquid He-
lium, II, Phys. Rev., 76, 948 (1949).
x3531 *. MavroidesJ. G.,A Study of Ultrasonically
Induced Bubbles in Non-degassed Water, Fourth
Quarterly Progress Rep., Research Analysis Group,
Brown University, 1951.
3532*. Mazzola P., L’azione degli ultrasuoninella
terapia di affezioni reumatiche, Radioterapia,
Radiologia e Fisica Medica, 3, 129 (1950).
3533.	Mazzola P., L’azione degli ultrasuoni nella
terapia delle affezioni reumatiche, Nuovo Ci-
mento, 7, Supp. 2, 652 (1950).
3534.	Meixner J., Thermodynamische Betrachtun-
gen zur Schallabsorption und Druckviskositat in
homogenen Medien, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Bruxelles, 1951, Коп. VI. Acad. We-
ten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951.
3535.	Meixner J., Fritze U., Das Schallfeld in
der Nahe der freischwingenden Kolbenmembran,
Zs. angew. Phys., 1, 535 (1949).
3536.	Melchor J. L., Petrauskas A., Ultra-
sonic Studies of Polymethyl Methacrylate, Ind.
Eng. Chem., 44, 716 (1952).
3537.	Mellaerts J. F., Action physico-chimi-
que des ultrasons sur 1’eau, Rev. Beige de 1’Elec-
tronique, 1, 23 (1950).
3538.	Melville H. W., Murray A. J. R., The
Ultrasonic Degradation of Polymer, Trans. Fa-
rad. Soc., 46, 996 (1950).
3539.	M e n d e H., Einfiihrung in die Praxis der Ultra-
schallerzeugung fiir Bastler, Radio-Amateur, 17,
1 (1940).
3540.	M e n d e H., Werkstoffpriifung mit Ultraschall-
wellen, Radio-Amateur, 17, 303 (1940).
3541.	Mende H., Der Ultraschallquartz als Koppel-
element, Radio-Amateur, 18, 297 (1941).
3542.	M e n d e H. G., Hochfrequente Ultraschall-Band-
filter, Allgem. Rundfunk-Techn., 1, 266 (1949).
3543*	. Menke H. B., Kurzwellenbehandlung der
Mus’kelhypertonie bei Poliomyelitis Anterior,
Schweiz. Med. Wschr., 81, 842 (1951).
3544.	Mendousse J. S.,On the Theory of Acoustic
Radiation Pressure, Proc. Amer. Acad, of Arts
and Sci., 78, 148 (1950).
3545*	. Menzio P., Scala D., L’ultrasonoterapia
delle sindromi di Meniere, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 654 (1950).
3546.	Mercier R., Les ondes mecaniques dans les
milieuxelastiques, visques et plastiques et dans
milieux р1ёгоё1ес1^иез, Helv. phys. Acta,
22, 405 (1949).
3547,	Mercier R., Contribution a l^tude des ultra-
sons, Bull. Soc. Vaudoise Sci. nat., 64, 169(1949).
3548.	Mercier R., Viscosite et plasticite, Colloquium
over Ultrasonore Trillingen, Bruxelles, 1951,
Коп. VI,'Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie,
1951, p. 133.
354,9	. Merle M., Emploi des ondes ultrasonores pour
l’6tude d’un champ аёгоёупаппаие, Acustica, 1,
104 - (1951).
3550.	Mertens R.,On the Theory of the Diffraction
of Light by Supersonic Waves, Simon Stevin,
27, 212 (1949); 28, 164 (1950).
3551.	Mertens R., Lichtzerstreuung durch fort-
schreitende Ultraschallwellen, Meded. Kon. vlaamse
Acad. Weten. Belgie, KL Wetensch., 12, 37
(1950).
3552.	Metz F. A., A n d e r s e n W. M. A., Impro-
ved Ultrasonic Delay Lines, Electronics, 22, No. 7,
96 (1949).
3553.	Meyer E., Uber Ultraschallversuche im Phy-
sikalischen Praktikum, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 248 (1950).
3554*. M i c h e z J., О r t e g a t P. E., Quelques pre-
miers resultats cliniques obtenus par 1’utilisation
des ultra-sons, Act. Physiother. et Rheumatol.
Belgica, 4, 49 (1949).
3555*. Mielke B., Der EinfluB der Beschallungszeit
bei geringer Uberdosierung rontgenologisch beo-
bachtet an Kaninchenextremitaten, Dissertation,
Erlangen, 1950.
3556*. M i e s c h e r G., Storck H., Faile von Ront-
genulcus durch Ultraschalltherapie geheilt, Der-
matologica, Basel, 102, 376 (1951).
3557. M i h a s h i K-, Uber den EinfluB von Ultraschall
auf Milch, Zs. Japan Mikrob. Pathol., 37, Nr. 13
(1937).
3558*. M i h a s h i K-, Studien fiber die Prophylaxis
der mit Ultraschall behandelten Antigene: Ver-
suche mit Gartnerschen Bazillen, Tokyo-Iji-
Shinshi, 3030, 1160 (1938).
3559.	Михайлов И. Г., Скорость и поглощение
ультразвуковых волн в некоторых стеклообраз-
ных твердых телах, ДАН СССР, 59, 1555 (1948).
3560.	Михайлов И. Г., Распространение ультразву-
ковых волн в жидкостях, М.-Л., 1949.
3561.	Михайлов И. Г., Чисторазум А. А.,
Скорость ультразвуковых волн в некоторых
бинарных смесях органических жидкостей, ДАН
СССР, 81, 779 (1951).
3562.	Михайлов И. Г., Гуревич С. Б.,
Поглощение ультразвуковых волн в жидко-
стях с очень большой вязкостью, ДАН СССР,
58, 221 (1947).
3563.	Михайлов И. Г., Гуревич С. Б., По-
глощение и скорость ультразвуковых волн в не-
которых очень вязких жидкостях и аморфных
твердых телах, ЖЭТФ, 19, 193 (1949).
3564.	Михайлов И. Г., Гуревич С. Б., По-
глощение ультразвуковых волн в жидкостях,
Усп. физич. наук, 35, 1 (1948).
3565.	Михайлов И. Г., Соловьев В. А., Про-
стой метод измерения поглощения ультразвуко-
вых волн в сильно поглощающих твердых те-
лах, ДАН СССР, 78, 245 (1951).
3566.	Михайлов И. Г., Тарутина Л. И.,
Поглощение ультразвуковых волн в растворах
желатины, ДАН СССР, 74, 41 (1950).
3567.	Mi 1 ano w s k i S. M., Egg Processing Equip-
ment, Electronics, 23, No. 3, 132 (1950).
3568.	Milas M. M., Perfectionnements apportes aux
ргосёЬёз pour 1’obtention des solutions colloida-
les d’or et d’autres тё!аих lourds dans des huiles
et analogues, Fr. pat. No. 966632 (.1948).
3569.	Milhaud G., Prudhomme R. O., Action
des ultrasons sur deux proteases gastriques cri-
stallisees, Annales de 1’Inst. Pasteur, 76, 333
(1949).
3570.	Mil ler D. C., Effect of the Piezoelectric Pro-
perties of a Crystal on Diffuse X-Ray Reflections,
Phys. Rev., 74, 166 (1948).
3571.	Miller N., Chemical Actions of Sound Waves
on Aqueous Solutions, Trans. Farad. Soc., 46,
546 (1950).
Библиография
661
572. Mills J., Bats and the Scientific Method,
Amer. Journ. Phys., 11, 151 (1943).
3573*. M i n о d a M., Uber den EinfluB von Ultraschall-
wellen auf Diphtheriebazillen und Diphtherieto-
xin, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 41, 1544 (1942).
3574*. M i n о g u c h i G., Ito T., Die Kastration
durch Ultraschall, Mitt. med. Ges. zu Kyoto, 35,
340 (1938).
3575. M i n о g u c h i G., Ito T., Uber den EinfluB
von Ultraschall auf die Milz, Mitt. med. Ges.
zu Kyoto, 36, 1237 (1939).
35	76*. M i n о g u c h i G., T о m i i, EinfluB von
Ultraschall auf Sarkomzellen des Kaninchens,
Mitt. med. Ges. zu Kyoto, 35, 279 (1938).
3577.	Missel J. С. B., Piezoelektrische Stoffe, Phi-
lips techn. Rdsch., 11, 145 (1949).
3578.	Mitsubishi Electrical Instruments Company, Acce-
leration of Growth of Rochelle and Other
Related Salt Crystals, Japan Pat., No.	155066
(1943).
3579*	. M i у a g a w a F., Uber den EinfluB des Ultra-
schalls auf Fremdantigen und Antikorper, Zs.
Japan Mikrob. Pathol., 32, 1069 (1938).
3580*	. M i у a g a w a F., А о к i T., Der EinfluB der
Ultraschallwellen auf die Agglutination der nor-
malen Erythrozyten, Zs. japan Mikrob. u. Pathol.,
33, 1449 (1939).
3581*	. M i у a g a w a F., А о к i T., Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf Antigen und Antikorper
der Anaphylaxie, Zs. japan Mikrob. Pathol., 33,
1052 (1939).
3582.	Mockel P., Druck-Hydrierung mit Ultraschall,
Chem. Ing. Techn., 24, 153 (1952).
3583.	M о e n C. J., Ultrasonic Absorption in Liquids,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 684 (1950); 23,
.	62 (1951).
3584.	Mo h res Fr. P., Zur Funktion der Nasenauf-
satze bei Fledermausen, Naturwiss., 37, 526 (1950).
3585.	Moh r es F. P., Die UltraschalLOrientierung der
Fledermause, Naturwiss., 39, 273 ^1952).
3586.	Mokhtar M., SkehataM., Diffraction of
Supersonic Through Rectangular Slits, Proc.
Math. Phys. Soc. Egypt, 3, 1 (1948).
3587.	Mokhtar M., Skehatu M., Scattering of
Ultrasonic Waves in Gases, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 22, 16 (1950).
3588.	Morehead Fr. F., Ultrasonic Disintegration
of Cellulose Fibers Before and After Hydrolyse,
Textil Res. Journ., 20, 549 (1950).
3589*	. Mori F., Uber den EinfluB des Ultraschalls
auf Laktoflavin, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 38,
1719 (1939).
3590.	M о r i a r i t у C. D., Ultrasonic Flaw Detection
in Pipe by Means of Shear Waves, Trans. Amer.
Soc. Meeh. Eng., 73, 225 (1951).
3591.	Morita S., Sonde Method of Measuring the
Ultrasonic Field Intensity, Journ. Phys. Soc.
Japan, 7, 214 (1952).
3592*	. Morrow P. L., Bierman H. R., Jen-
kins R., Effect of Ultrasonic Vibration on the
Formes Element of Blood Normal and Leukemic
Subjects, Journ. Nat. Cane. Inst., 10, 843
(J 950).
3593.	M о s e s S., W i t t К В., Evaluation of Adhesion
by Ultrasonic Vibrations, Ind. Eng. Chem.,
41, 2334 (1949).
3594.	M о s e s S., W i t t R. K-, Valutazione dell’adesi-
one con le vibrazioni ultrasuoniche, Olii minera-
ls grassi e saponi, colori e vernici, 26, 84 (1949).
3595.	Моту лев и ч Г. П., Фабелинский И. Л.,
Штейнгауз Л. Н., Абсолютный акустиче-
ский микрорадиометр, ДАН СССР, 70, 29 (1950).
3596.	Muller Fr., К u s s H., Die Beeinflussung der
elektrolytischen Metallabscheidung durch Ver-
wendung schwingender Kathoden verschiedener
Frequenz, besonders im Ultraschallgebiet, Helv.
chim. Acta, 33, 217 (1950).
3597.	Muller H. A., Beitrage zur Ultraschall-
wirkung auf das Blut, Deutsche Gesundheitswe-
sen, 6, 813 (1951).
3598*. Mii 1 1 er H. К., H о 1 s t e g e К. H., Klei-
f e 1 d O., Zur Frage der Ultraschallwirkung auf
die Linse und ihren Stoffwechsel, Verh. Deutsche
Ophthalm. Ges., 55, 86 (1949).
3599*. Muller J., Erfahrungen mit Ultraschallthe-
rapie, Ultrakust-Mitteil., 1, No. 3 (1948).
3600*. Muller J., Ultraschall und Herpes zoster
bzw. Zosterneuritis; ein klinischer Beitrag zum
Wirkungsmechanismus der Ultraschallwellen bei
Neuritiden, Der Ultraschall in der Medizin (Kon-
greBbericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
3601*. Miillereisert H. A., Uber die Wirkung
des Ultraschalles an Ratten, Med. Klinik, 45, 197
(1950).
3602.	Mii 1 w e r t H. H., Uber die Entstehung horba-
rer Kombinationstone aus Primarschwingungen
des Ultraschallbereichs, Naturwiss., 37, 398 (1950).
3603*. Mii 1 we r t H. H., Uber den EinfluB von Ultra-
schall auf das Gehororgan, HNO. Wegweiser f.
facharztl. Praxis, 2, 320 (1951).
3604.	Mii 1 we r t H. H., Uber die Wirkung akustischer
Detektoren bei niederfrequent moduliertem Ultra-
schall in Gasen, Naturwiss., 39, 349 (1952).
3605.	Mu 1 der sC. E., Ultrasonic Absorption in Water
in the Region of 1 mc/s, Nature, 164, 347 (1949).
3606.	Mulders С. E., Ultrasonic Reverberation
Measurements in Liquids, Appl. Sci. Res., U
149, 341 (1948).
3607.	Mulders С. E., Reverberation Measurements
in Liquids, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 255-
(1950).
3608.	Mulders С. E., Ultrasonic Measurements in
Liquids, Nederl. Radio Tijds, 16, 155 (1951).
3609.	Mulders С. E., Sound Field and Foundary
Conditions in Ordinary Liquids, Colloquium over
Ultrasonore Trillingen, Bruxelles, 1951, Коп. VI.
Acad. Weten. Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951,
p. 146.
3610*. Murano K.., Uber den EinfluB von Ultraschall
auf Antikorper, Zs. japan Mikrob. Pathol., 33,
1, 330, 599, 836 u. 1316 (1939).
3611*. Murano K-, Studien an dem mit Ultraschall
behandelten Vaccin der Typhusbazillen, Zs. japan
Mikrob. Pathol., 35, 211 (1941).
3612*. Murano K-, Influence of Supersonic Waves
Upon Dyes, I. Effect on the Germicidal Action,
Japan. Journ. Microbiol. Pathol., 36, 1010 (1942).
3613*. Nagasawa S., Uber den Mechanismus der
Hamolyse durch Ultraschall, Mitt. med. Ges. zu
Osaka, 40, 1645 (1941); 41, 175, 298 (1942).
3614. Naim ark G. M., Klair J., Moshei
W. A., A Bibliography on Sonic and Ultrasonic
Vibration: Biological, Biochemical and Biophysi-
cal Applications, Journ. Franklin Inst., 251, 279,
402 (1951).
3615*. Namikawa K-, Uber den EinfluB von
Ultraschall auf das Sarkom des Kaninchens und auf
662
Библиография
Hiihnersarkomzellen, Zs. japan physiol. Ges.,
2, No. 2 (1937).
3616*. N ami kawa K., EinfluB von Ultraschall auf
Sarkomzellen des lebenden Kaninchens, Zs. japan
physiol.' Ges., 3, 162 (1938).
3617*. N a n d о r F. G. S., Physikalische Grundbezie-
hungen der Ultraschalltherapie, Med. Techn.,
3, 69 (1949).
3618*, N a r u s e T., Mori F., EinfluB der Ultra-
schallwellen auf die Flimmerbewegung, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 36, 125 (1937).
3619*. Naruse T.,. S a к i у a m a T., Uber den
EinfluB von Ultraschallwellen auf kernhaltige
Erythrozyten, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 36, 37
(1937).
3620*. Naruse T., Saki ya ma T., Ogata
S. J., Yoshida K., Uber den EinfluB der
Ultraschallwellen auf Spermatozoen der Ratte,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 36, 337 (1937).
3621.	Натансон Г. Л., О величине электрического
поля в полостях, образуемых при кавитации жид-
кости ультразвуком, ДАН СССР, 59, 83 (1948).
3622.	Natta G., Baccaredda М., La vitesse
de propagation des ultrasons dans les macromole-
cules, Journ. Polymer Sci., 3, 829 (1948).
3623.	Natta G., Baccaredda M., Velocita di
propagazione degli ultrasuoni e forma delle mole-
cole negli alti polimeri, Gaz. Chim. Ital., 79,
364 (1949).
3624	.. Natta G., Baccaredda M., Sulla velo-
cita di propagazione degli ultrasuoni nelle miscele
ideali, Atti Accad. Naz. Lincei, 4, 360 (1948).
3625.	Natta G., Baccaredda M., Ultrasonic
Velocity in Macromolecular Substances, Journ.
Polymer. Sci., 4, 533 (1949).
3626.	Natta G., Baccaredda M., Ultraschall-
geschwindigkeit in Hochpolymeren, Kolloid. Zs.,
120, 190(1951).
3627.	Natta G., Baccaredda M., Die Fort-
pflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschall-Wellen
in Stoffen mit niedrigem und hohem Molekular-
gewicht, Makromolekulare Chemie, 4, 134 (1949).
3628*. Naumann H., Zur Frage der Ultraschall-
anwendung im Ohrgebiet unter besonderer Beriick-
sichtigung von Intensitatsmessungen, Der Ul-
traschall in der Medizin, 3, 40 (1951).
3629*. Nauman n H., Sofortschaden durch Ultraschall
am Ohr, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 655 (1950).
3630*. Naumann H., Tierexperimentelle Unter-
suchungen zur Frage der Behandlung der Oto-
sklerose durch Ultraschall, Der Ultraschall in der
Medizin; 4, 60 (1951).
3631*. Naumann H., Ultraschall und Ohr-Region,
Arch. Hals-Nasen-Ohren-Hlkde, 160, 240 (1951).
3632*. Naundorff W., Heilung einer 8 Jahre be-
stehenden Stimmbandlahmung durch Ultraschall,
Heilkunst, 166 (1951).
3633. Neighbours J. R., Bratten F. W.,
Smith Ch. S., The Elastic Constants of Nickel,
Journ. Appl. Phys., 23, 389 (1952).
3634*. Nelson P. A., Herrick J. F., Krusen
F. H., Ultrasonics in Medicine, Arch, of Phys.
Med., 31, 6 (1950).
3635*. N e 1 s о n P. A., Herrick J. F., Krusen
F. H., Temperatures Produces in Bone Marrow,
Bone, and Adjacent Tissues by Ultrasonic Diather-
my, Arch, of Phys. Med., 31, 687 (1950).
3636.	Neppiras E. A., Nolting k В. E., Cavi-
tation Produced by Ultrasonics: Theoretical Con-
ditions for the Onset of Cavitation, Proc. Phys.
Soc., 64, 1032 (1951).
3636a. Neppiras E. A., Applications of High Po-
wer Ultrasonics, Ind. Chem., 28, 408 (1952).
3637.	Neuweiler N. G., Les ultrasons et leur emploi
pour 1’examen non-destructif des materiaux,
Microtecnic, 4, 37, 60 (1950).
3638.	Neuweiler N. G., Les ultra-sons—defi-
nition, bases physiques et applications dans 1’essai
des materiaux, Schweiz, techn. Zs., 47, 589 (1950).
3639.	Newcomer E. H., W al 1 ace R. H., Chro-
mosomal and Nuclear Aberrations Induces by
Ultrasonic Vibrations, Amer. Journ. Bot., 36,
230 (1949).
3640.	Newell W. A., Ultrasonics Gets Green Light
for Textile Industry, Textile World, Januar
(1950).
3641*. N i e m d 1 1 e г H. K-, Ein Beitrag zur Ultra-
schalltherapie, Deutsche med. Wschr., 74, 871
(1949); Minerva Medica, 2, 602 (1950).
3642*. N i s h i C., Beitrag zur Kenntnis des mit
Ultraschall behandelten Exotoxins, Zs. japan,
mikro. Pathol., 33, 190 (1939).
3643*. Nishimura H., MatsuoS., Biologische
Studien an mit Ultraschall behandelten Gewebe-
kulturen, Mitt. med. Ges. zu Kyoto, 35, 141
(1936).
3644.	N i x о n J. D., R h о d e s R. A., Williams
A. O., Jr., Surface Vibration Patterns of Piezoele-
ctric Radiators, II, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23,
629 (1951).
3645*. Nodi F., Zur Frage der selektiven Wirkung des
Ultraschalls auf die Basaliomzelle, Strahlenthe-
rapie, 79, 289 (1949).
3646.	Nolle A. W., Methods for Measuring Dynamic
Mechanical Properties of Rubber-Like Materials,
Journ. Appl. Phys., 19, 753 (1948).
3647.	Nolle A. W., Electric-field Modulation of
Ultrasonic Signals in Liquids, Journ. Appl.
Phys., 20, 589 (1949).
3648.	Nolle A. W., Ultrasonic Study of Rubber at
Low Temperatures. Journ. Acoust. Soc. Amer.,
22, 86 (1950).
3649.	N о 1 1 e A. W., M i f s u d J. F., Use of a Dif-
ferential Phase-delay Methodfor Study of Ultra-
sonic-Wave Propagation in Swollen Rubberlike
Materials, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 118
(1952).
3650.	No 1 le A. W., S i e c k P. W., Longitudinal and
Transversal Ultrasonic Waves in a Synthetic
Rubber, Journ. Appl. Phys., 23, 888 (1952).
3651.	N о 1 1 e A. W., Westervelt P. J., A Re-
sonant Bar Method for Determining the Elastic
Properties of Thin Lamina, Journ. Appl. Phys.,
21, 304 (1950).
3652.	Noltingk В. E., Ultrasonic Generators for
High Powers, Journ. Brit. Inst. Rad. Eng., 11,
11 (1951).
3653.	Noltingk В. E., Neppiras E. A., Ultra-
sonic Soldering of Aluminium, Nature, 166, 615
(1950).
3654.	Noltingk В. E., Neppiras E. A., Ca-
vitation Produced by Ultrasonics, Proc. Phys.
Soc., 63, 674 (1950).
3655.	Noltingk В. E., Neppiras E. A., Ultra-
sonic Soldering Irons, Journ. Sci. Instr., 28, 50
(1951).
3656.	Nomoto O., Ultrasonic Waves, Velocity and
Absorption of Sound, Tokyo, 1948.
Библиография
663
3657.	Not omoO., Molecular Acoustics, Tokyo, 1940.
3658.	Nomoto O., Eine Methode zur Bestimmung
der z-Achsen von Quarzplatten, die nach der
x-Richtung geschnitten sind und zur Bestimmung
der Richtungen, nach denen Quarzplatten leicht
brechen, Nature, 164, 359 (1949).
3659.	Nomoto O., Geometrical Optical Theory of
the Diffraction of Light by Ultrasonic Waves,
1. Approximate treatment, Bull. Kobayasi Inst.
Phys. Res., 1, 42 (1951).
3660.	Nomoto O., Geometrical Optical Theory of
the Diffraction of Light by Ultrasonic Waves,
2. Approximate treatment, Bull. Kobayasi Inst.
Phys. Res., 1, 189 (1951).
3661.	N о m о t о O., Equation of Dispersion of Sound
in Non-ideal Gas, Bull. Kobayasi Inst., 1, 162
(1951).
3661a. Nomoto O., Diffraction of Light by Ultraso-
nic Waves at Oblique Incidence, Bull. Kobayasi
Inst. Phys. Res., 2, 78 (1952).
3662.	Nomoto О., I к e d a T., К i s h i m о t о T.,
Dispersion of Ultrasonic Waves in Ethylene,
Journ. Phys. Soc. Japan, 7, 117 (1952); Bull.
Kobayasi Inst. Phys. Res., 1, 286 (1951).
3662a. Nomoto О., К i s h i m о t о T., Velocity
and Dispersion of Ultrasonic Waves in Electro-
lytic Solutions, Bull. Kobayasi Inst. Phys. Res.,
2, 58 (1952).
36626. Nomoto O., KishimotoT., Ikeda T.,
Ultrasonic Absorption in Castor Oil, Bull. Ko-
bayasi Inst. Phys. Res., 2, 72 (1952).
3663.	Nomoto O.,OkuiS., Ikeda T., Dependen-
ce of Ultrasonic Energy Density on the Medium
in Which it is Produced, Bull. Kobayasi Inst.
Phys. Res., 1, 221 (1951).
3664.	Nordenskjold T., Homquist K. S.,
Process and Apparatus for the Treatment of Masses
Containing Chocolate, Brit. Pat. No. 568771 (1943).
3665.	Northwood T. D., Anderson D. V.,
Velocity Considerations in Pulse Propagation,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 513 (1950).
3666.	N о u г у J., fitude de la vitesse des ultrasons
dans les fluides au voisinage du point critique,
Compt. Rend., 233, 516 (1951).
3667.	N о u г у J., Velocity of Ultrasonics of 960 kc/s
in Ethan in the Region of the Critical State,
Compt. Rend., 234, 303 (1952).
3668.	N u m a c h i F., Summary Report on the Research
of Cavitation Phenomena, Jap^an Sci. Rev., 1,
1 (1950).
3669.	NyborgW. L., Burkhard M. D., Spectra
of Ultrasonic Edge Tones, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 21, 61 (1949).
3670.	NyborgW. L., Burkhard M. D., Schil-
ling H. K-, Acoustical characteristics of Jet-
Edge and Jet-Edge-Resonators Systems, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 24, 293 (1952).
3671.	N у b о r g W. L., N e r t n e у R. J., S p e n-
c e r J. W., Techniques for Exposing Biological
Suspensions to Air-Generated Sound, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 683 (1950).
3672.	NyborgW. L., Rudnick J., Schilling
H. K-, Experiments on Acoustic Absorption in
Sand and Soil, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22,
422 (1950).
3673*. О e h m i c h e n W., Uber den EinfluB der
Frequenz auf die biologische Wirkung des Ultra-
schalls untersucht am Walker-Carcinom der
Ratte, Dissertation, Erlangen, 1952.
3674.	О e s t r e i c h e r H. L., Field and Impedance
of an Oscillating Sphere in a Viscous-Elastic
Compressible Medium with Application io Bio-
physics, Journ. Acoust. oc. Amer , 23 .707 (1951).
3675.	Ozdogan I., Determination des vibrations
propres d’un quartz piezo-electrique prismatique a
1’aide du circuit et de 1’interf rometre acousti-
que de Pierce, Rev. Fac. Sci. Univ. Istambul,
Ser. A, 12, 53 (1947).
3676.	Ozdogan I., Natural Vibrations of Rectan-
gular Quartz Plates and Determination of the
Dispersion of Sound in Ethyl Ether, Univ. Istam-
bul Fen. Fak. Mec., Ser. A, 14, 206 (1949).
3677.	Ozdogan I., Dispersion of the Velocity of
Sound in Ammonia, Univ. Istambul Fen. Fak.
Mec., Ser. A, 15, 163 (1950).
3678*. Ogata S. J., Die biologischen Wirkungen des
Ultraschalls auf die Oberflachenspannung und
den pH-Wert der Milch, Zs. Kinderheilkunde
(Japan), 45, 1069 (1939).
3679*. Ogata S., Immunologische Studien an mit
Ultraschall behandelten Vaccine-Virus, Zs.
japan Infekt. Krankh. Ges., 14, 847 (1940).
3680*. Ogata S., Wirkungsmechanismus der Ultra-
schallwellen auf Vaccine-Virus, Zs. japan
Infekt. Krankg. Ges., 15, 14 (1941).
3681*. Ogata S., Kambayshi H., Uber den
EinfluB der Ultraschallwellen auf die hemilyti-
sche Wirkung des Saponins und des Digitonins,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 37,	1865 (1938).
3682*. Ogata S., Y okonawaT., Uber den EinfluB
von Ultraschall auf Oberflachenspannung und
Viskositat einer EiweiBlosung, Mitt. med. Ges.
zu Osaka, 39, 981 (1940).
3683*. Ogata S., Yokonawa T., Nagasawa S.,
Beitrage zur Kenntnis des Mechanismus der
physikalischen und biologischen Wirkungen der
Ultraschallwellen, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 40,
833, 979, 1110, 1121 (1941).
3684*. Ogata S., Yo s h i da K-, Kam ba у a -
s h i FL, H i г a о S., Uber den EinfluB von
Ultraschall auf Adrenalin, Ephedrin und Histamin,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 38, 149 (1939).
3685*. О к i t s u FL, Studien der Komplementbindungs-
reaktion mit Ultraschall behandelter Antigene,
Zs. japan Microb. Pathol., 33, 1301 (1939).
3686.	О 1 m e r Ph., Dispersion des frequences des ondes
acoustiques dans 1’aluminium, Journ. Chimie
Physique et Physico-chimie biologique, 45,
20 (1949).
3687.	O’N e i 1 H. T., Focusing Radiators, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 21, 60 (1949).
3688.	O’N e i 1 H. T., Theory of Focusing Radiators,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 516 (1949).
3689.	O’N e i 1 H. T., Reflection and Refraction of Plane
Shear Waves in Viscoelastic Media, Phys. Rev.,
75, 928 (1949).
3690*. О r m e a F., Sull’impiego degli ultrasuomi in
terapia dermatologica, Minerva medica, 2, 97
(1950).
3691. ОсадченкоА. Ф., Диффракция акустиче-
ских волн в трубах переменного диаметра,
ЖТФ, 19, 616 (1949).
3692*. Osgood Т. FL, Biological and Psychological
Effects of Ultrasonics, Amer. Journ. Phys., 1,
48 (1949).
3693*. Oster G., Studies on the Sonic Treatment of
Tobacco Mosaic Virus, Journ. Gen. Physiol.,
31, 89 (1947).
664
Библиография,
3694.	Ostroski A. S., Stambaugh R. В.,
Emulsion Polymerization with Ultrasonic Vibra-
tion, Journ. Appl. Phys., 21, 478 (1950); Phys.
Rev., 78, 358 (1950).
3695.	Отпущенников H. Ф., Определение по-
глощения ультраакустических колебаний в твер-
дых и жидких средах, ЖЭТФ, 9, 229 (1939).
3695а. Отпущенников Н. Ф., К методике опре-
деления скорости ультразвука в твердых телах,
ЖЭТФ, 22, 436 (1952).
3696.	О t s I. Н., A propos de nouveaux generateurs
d’ultrasons a usages medicaux, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2, 396 (1950).
3697.	OttoR.,LudtkeM., Uber die Einwirkung
von Schallwellen auf die Freilegung von Bastfa-
sern nach Versuchen mit Flachsstroh, Naturwiss,
38, 118 (1951).
3698.	Overton W. C., Ultrasonic Measurements in
Metallic Berylium at Low Temperatures, Journ.
Chem. Phys., 18, 113 (1950).
3699.	Overton W. C., Prey R. H., Schmitt
R. W., Squire C. F., Ultrasonic Velocity of
Longitudinal and Transversal Waves in Metallic
Beryllium at Low Temperatures, Bull. Amer.
Phys. Soc., 24, 40 (1949); Phys. Rev., 75, 1309
(1949).
3700.	О v e r t о n W. C., Jr., S w i m R. T., The adi-
abatic Elastic Constants of Rock Salt, Phys.
Rev., 84, 758 (1951).
3701.	О у a m a H., Studien liber Ultraschallwel-
len, Elektr. Rev. (Japan), 21, 96, 272, 426
(1933).
3702*	. Oyama H., KasaharaM., OgataS. J.,
Uber die Oxydations-, Warme- und Vermilchungs-
wirkung von Ultraschall, Med. u. Biol. (Japan),
3, 433, 445 (1944).
3703*	. Oyama H. et al., Untersuchung des durch
Ultraschall bewirkten Erythrozytenzerfalls unter
dem Mikroskop,- Elektr. Rev. (Japan), 29, 191
(1941).
3704.	Oyama T., Tanaka S., On the Emulsifi-
cation of the Flotation Reagents by Means of
Ultrasonic Waves, Sci. Rep. Res. Inst. Tokyo
Univ. (A), 2, 925 (1950).
3705*. Ozaki M., Uber die Triibung einer Bakteri-
enfliissigkeit und ihre Volumveranderung bei
einer mehrere Stunden dauernden Ultraschall-
behandlung, Zs. japan Mikrob. Pathol., 32, 1034
(1938).
3706*. Ozaki M., Studien uber die Ultraschallein-
wirkung auf Bakterien, Zs. japan Mikrob. Pathol.,
33, 33, 499, 510, 692, 714 (1939).
3707*. Ozaki M., О k i t s u H., Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf Antigen und Antigen-
korper der Typhusbazillen, Zs. japan Mikrob.
Pathol., 33, 1052 (1939).
3708*. P a c e L., La terapia fisica con ultrasuono, Me-
dicina Internazionale, 58, 135 (1950).
3709*. Patzold J., Zur Ultraschalltherapie, Die
mechanischen Krafte und der Energieumsatz
im Gewebe, Zs. f. phys. The/ар. Bader- u. Kli-
maheilkunde, 2, 6 (1949).
3711*. Patzold J. W., GiitlnerW., BastirR.,
Beitrag zum Dosisproblem in der Ultraschall-
Therapie, Strahlentherapie,' 86, 298 (1952).
3712. Pagliaruolo V., Light Modulating System,
Amer. pat. No. 2515054 (1950).
3713*. Pagniez Ph., De 1’utilisation therapeutique
des ultra-sons, La Presse Medicale, 50, 741 (1942).
3714*. Palm M., Histologische Gewebsveranderungen
nach der Einwirkung von Ultrashall, Strahlen-
therapie, 82, 445 (1950).
3715.	Palme J., Production des ultra-sons, Rev.
gen. Mecanique, 33, 128 (1949).
3716.	Palme M., Contribution a 1’etude de la sirene
de Hartmann, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 260
(1950).
3717.	Панченков Г. M., Вязкость жидких сме-
сей, ДАН СССР, 51, 457 (1946).
3718.	Р а р е R., Apparatur zur Beschallung biologischer
Objekte unter definierten Bedingungen, Diplom-
arbeit Max Planck Inst. f. Biophysik, Frank-
furt/Main, 1951.
3719.	P а о 1 i n e E., La propagazione degli ultrasuoni
in mare, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 402
(1950).
3720.	Parbrook H. D., Richardson E. G.
Propagation of Ultrasonic Waves in Vapours
Near the Critical Point, Proc. Phys. Soc.,65, 437
(1952).
3721.	Parfitt G. G., Energy Dissipation in Solids
at Sonic and Ultrasonic Frequencies, Nature, 164,
489 (1949).
3722.	Parker J. G., Stavseth R. W., Absorp-
tion of Sound in Argon, Nitrogen and Oxygen
at Low Pressures, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24,
456 (1952).
3723*. P a г о w-S о u c h о n, 1st die Ultraschallthe-
rapie reif fiir die Praxis?, Arztl. Praxis, 2, No. 15
(1950).
3724.	P a r s h a d R., Supersonic Waves in Water-
Alcohol-Sodium Chloride Mixture and Analysis
of its Intermolecular Action, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 21, 175 (1949).
3725.	Parthasarathy S., Chari S. S., Sri-
nivasan D., Ultrasonic Absorption in Various
Liquids at 15 mc/s, Naturwiss., 39, 483 (1952).
3726.	Parthasarathy S., Srinivasan D.,
Chari S. S., Absorption of Ultrasonics in Li-
quids from Thermal Considerations, Nature, 166,
828 (1950).
3726a. Parthasarathy S., Srinivasan D.,
Chari S. S., Determination of Ultrasonic Absorp-
tion in Liquids at 5 mc/s from Thermal Consi.
deration, Naturwiss., 38, 544 (1952).
3727*. Pasler H., Der EinfluB der Temperatur des
Beschallungsmediums auf die Ultraschallreaktion
bei jugendlichen Hundeknochen, Dissertation,
Erlangen, 1949.
3728.	Passau P., Separation by a Sound Wave of
the Constituents of a Mixture of Gases of Dif-
ferent Masses, Ann. Soc. Sci., Bruxelle, 62, 40
(1948).
3729.	Pas tori M., Wave Propagation in Anisotropic
Continua and Corresponding Principal Directions,
Nuovo Cimento, 6, 187 (1949).
3730*	. Paul K., Hoffmann G., Ultraschallbe-
handlung in der Chirurgie, Med.- Welt, 20, 628
(1951).
3731.	P e a r s о n H. S., Reflections of High Frequent-
ly Sound from Submerged Plates, Dissertation,
Mass. Inst, of Technol., 1948/1949.
3732.	P e 1 1 a m J. R., S q u i r e C. F., Ultrasonic
Velocity and Absorption in Liquid Helium, Phys.
Rev., 72, 1245 (1947).
3733.	P e r 1 о О., Les ultrasons, technique d’avenir.
Ses possibilitees dans 1’Industrie papetiere, Pa-
peterie, 71, 291 (1949).
Библиография,
665
3734.	Пешков В. П., Скорость второго звука от
1,3 до 1,03° К, ЖЭТФ, 18, 950 (1948).
3735.	Р е t е г 1 i n A., La birefringence acoustique des
liquides purs, Journ. de phys. et rad., 1, 45
(1950).
3737.	Petermann L., Utilisation de matieres pho-
sphorescentes pour la detection d’ultrasons, Helv.
phys. Acta, 24, 596 (1951).
3738.	Petermann L., New Photographic Method
of Detecting Ultrasonic Radiation, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 24, 416 (1952).
3739*. PetersG., Die Wirkung der Ultraschallwellen
auf das Zentralnervensystem, Strahlentherapie,
79, 653 (1949).
3740*. Peters G., Morphologische Untersuchungen
fiber die Wirkung von Ultraschallwellen auf das
Zentralnervensvstem, Fortschr. Neurologie, 17,
85 (1949).
3741*. PetersG., Ultraschallwirkung auf das Nerven-
system, Der Ultraschall in der Medizin (Kon-
greBbericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
S. 166.
3742*. Peters G., Experimentelle Ultraschallscha-
den am Gehirn, Der Ultraschall in der Medizin,
4, 60 (1951).
3743.	Peter sen W., Untersuchungen iiber die Beein-
flussung der Schwimmaufbereitung durch Ultra-
schall, Zs. Erzbergbau u. Metallhiittenwesen, 4,
61, 141 (1951).
3744.	Peterson L. E., Dart S. L., Artificial fi-
bers, Amer. pat. No. 2484014 (1949).
3745.	P e t r a 1 1 i a S., Ultrasonic Interferometry in
Gases, I, Nuovo Cimento, 7, 705 (1950).
3746.	P e t r a 1 1 i a S., Propagation of Ultrasonics
in Ferromagnetics, Atti Acad. Naz. Lincei, 10,
146 (1951).
3747.	P e t r a 1 1 i a St., C e v о 1 a n i M., Velocita
di ultrasuoni nei liquidi soprafusi, Ricerca, 21,
1623 (1952).
3748*. Petschke H., Die Wirkungen des Ultra-
schalls am Menschen und seine medizinische
Verwendung, Kosmos, 45, 221 (1949).
3749*. P e z о 1 d F. A., Zur Problematik der Ultraschall-
therapie in der inneren Medizin, Arztl. Wschr.,
5, 195 (1950).
3750*. Pezold F. A., Uber die Wirkungsweise des
Ultraschalles, Berl. med. Zs., 2, 106 (1951).
3751*. Pezold F. A., Zur Frage des Ultraschall-
schadens, Der Ultraschall in der Medizin, 4, 1
(1951).
3752*. Pezold F. A., Zur Frage des bakteriziden
Effektes der Ultraschallwellenenergie im tieri-
schen Gewebe, Arztl. Wschr., 6, 108 (1951).
3753*. P e z о 1 d F. A._. Zur Indikation und Technik
der Ultraschalltherapie in der internen Klinik,
Nuovo Cimento. 7, Suppl. 2, 661 (1950).
3754*. Pezold F. A., Der EinfluB der Ultraschall-
wellenenergie auf at.iologisch verkannte neural-
gische Beschwerden, Arztl. Wschr., 6, 440 (1951).
3755*. Pfander F., Durch LUtraschall ausgeloster
thermischer Nystagmus, Zs. f. Hals- usw. Heil-
kunde, 1, 512 (1949).
3756*. Pfander F., Theismann H., Uber das
Auftreten von Reizhusten bei der Anwendung von
Ultraschall im Halsgebiet, Strahlentherapie, 80,
313 (1949).
3757. Pfefferkorn G., Elektronenmikroskopische
Untersuchungen am Kalkspat und dessen Real-
kristallisation, Optik, 7, 208 (1950).
3758. Pharris G., Ultrasonic Sickness, Ind. Hyg.
Quat., 9, 57 (1948).
3759*. P f e i f f e r G., Vergleichende Untersuchungen
iiber die Wirkung der Ultraschallwellen in der
Nahe der Wasser-Luft-Grenzflache und im fort-
laufenden Wellenfeld, Dissertation, Erlangen,
1950.
3760.	Philip’s Gloeilampenfabrieken, Eindhoven,
Piezoelektrisches Element, Finn. pat. No. 24756
(1947).
3761.	Pielemeier W. H., Analysis of a Bat’s
Warning Cry, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21,
551 (1949).
3762.	PielemeierW. H., Some Effects of Cavita-
tion near 30 cps, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23,
224 (1951).
3763.	P ierce G. W., The Songs of Insects: with Re-
lated Material on the Production, Propagation,
Detection and Measurement of Sonic and Su-
personic Vibrations, Cambridge, 1948, p. 329.
3764.	Pierce J. J., Ultramodern Supersonics and.
X-Rays, Met. Progr., 56, 62 (1949).
3765*. P i 1 1 о k a t A., Uber die Behandlung von Po-
tenzstorungen mit Ultraschall, Arztl. Praxis, 2,.
No. 35 (1950).
3766*. P i 1 1 о k a t A., Bisgaardscher Kompressi-
onsverband und Ultraschall bei Ulcus cruris,.
Zs. f. Haut- u. Geschlechtskrankheiten, 10, 19&
(1951).
3767*. P i 1 1 о k a t A., Zur Frage des Einflubes ver-
schiedener Formen des Ultraschalls auf die Do-
sierung, Berl. med. Zs., 2, 326 (1951).
3768*. P i 1 1 о k a t A., Was fur Anforderungen sind
hinsichtlich der Konstruktion eines leistungs-
fahigen Ultraschallgerates zu stellen, Med.
Techn., 5, 48 (1951).
3769*. Pillokat A., Die Halswirbelsaule als Krank-
heitsfaktor, Deutsche Gesundheitswesen, 6, 909
(1951).
3770*. P i 1 1 о k a t A., Die Ultraschall-Behandlung.
des Bandscheibenvorfalls im Bereich der Lenden-
wirbelsaule, Deutsche Gesundheitswesen, 6, 1194
(1951).
3771.	PimonowL, A High Power Ultrasonic Siren,
Ann. Telecommun., 6, 23 (1950).
3772.	Pimonow L., A New Improved Model of
Ultrasonic Siren, Ann. Telecommun., 6, 337
(1951).
3773.	Pinkerton J. M. M., The Absorption of
Ultrasonic Waves in Liquids and its Relation
to Molecular Constitution, Proc. Phys. Soc.,
62, 129 (1949).
3774.	Pinkerton J. M. M., On the Pulse Method
of Measuring Ultrasonic Absorption in Liquids,
Proc. Phys. Soc., 62, 286 (1949).
3775.	Pinkerton J. M. M., The Interpretation of
Ultrasonic Absorption Measurements in Liquids,
Colloquium over Ultrasonore Trillingen, Bruxel-
les, 1951, Коп. VI, Acad. Weten. Let. Sch. Kunst.
Belgie, 1951, p. 117.
3776.	P i n о i r R., Measures Relatives de 1’energie
ultrasonores dans 1’eau, Journ. chim. phys., 44,
254 (1947).
3777.	Pinoir R., Pouradier J., Action des
ultrasons sur les couches sensibiles, Journ. chim.
phys., 44, 261 (1947).
3778.	P i p e r W. E., Feststellen von Fehlern in festen
Korpern, besonders Korpern rauchlosen Pulvers,
Amer. pat. No. 2524208 (1950).
666
Библиография
3779.	Pittsburgh Paint & Varnish Production Club,
Pigment dispersion by Means of the Ultrasonora-
tor, Offic. Digest Federation Paint & Varnish
Produc. Club No. 298, 781 (1949).
3780.	P о c h a p s к у T. E., Quimby S. L., Tem-
perature Variation of the Compressibility of Mol-
ten Sodium, Phys. Rev., 79, 892 (1950).
3781	*. P о e t h e n H., Ultraschallbehandlung des
Asthma bronchiale, Med. Klinik, 44, 1234
(1949).
3782.	P о h 1 m a n R., Werkstoffuntersuchung nach dem
Schallsichtverfahren, Die Technik, 3, 465 (1948).
3783.	P о h 1 m a n R., Uber die Moglichkeit zerstdrungs-
freier Werkstoffpriifung mittels Ultraschall-Ab-
bildungen,. Schweiz. Bauztg., 67, 85 (1949).
3784.	Pohlman R., Die Ultraschalltherapie in ihrer
heutigen Entwicklung, Schweiz, med. Wschr.,
79, 754 (1949).
3785*. Pohlman R., Uber die mechanische und che-
mische Festigkeit biologischer Substanzen als
Beitrag zum ultraschalltherape.utischen Wirkungs-
mechanismus, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 131.
3786. P о h 1 m a n R-, Strahlungsfelder und Dosierungs-
fragen, Der Ultraschall in der Medizin, 2, 1
(1950).
3787, Pohlman R., LaBt sich Ultraschall in der
Chemie nutzbringend anwenden?, Angew. Chem.,
63, 486 (1951).
3788*. Pohlman R., Uber die Moglichkeiten des
Ultraschalls in Therapie und Diagnose, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 664 (1950).
3789*. P о h 1 m a n R., Zum Dosierungsproblem bei der
Ultraschalltherapie, I, Ultraschall in der Medi-
zin, 5, 15 (1952).
3790*. Pohlman R., Fiedler G., Uber das Prob-
lem der Abstrahlungsmessung in der Ultraschall-
therapie, Arztl. Forsch., 3, 521 (1949).
3791. Пол оцкий И. Г., О люминесценции жид-
костей в ультразвуковом поле, ЖФХ, 22, 787
(1948).
3792*. Р о n z i о М., Gii ultrasuoni on biologia e te-
rapia, Minerva Medica, 2, 85 (1950).
3793. Porreca F., Sulla distribuzione di intensita
nei reticoli ultrasuonori, Nuovo Cimento, 7, 171
(1950).
3794. Porreca F., Alcune particolarita sull compor-
tamento degli ultrasuoni nei liquidi, Nuovo
Cimento, 8, 521 (1951).
3795*. P о r t J., Meine Erfahrungen uber die Dosierung
in der Ultraschall-Therapie, Der Ultraschall in
der Medizin, 3, 66 (1951).
3796*. Portmann M., Barbe L. J., Effects de
ultra-sons sur 1’Oreille; fitude experimentale,
Compt. Rend. Soc. Biol., 145, 572 (1951).
3797*. Portmann G., Portmann M., Bar-
be L. J., Ultraschall hoher Frequenz und das
Ohr, Semaine Hopitaux, Paris, 28, 283 (1952).
3798. Prakash D., Saxena P. N., Sri vast a-
v a A. M., Ultrasonic Velocity in Potassium Chlo-
ride Solutions in the Region of their Negative
Viscosities, Nature, 168, <522 (1951).
3799*. P r e u x T. de, Observations cliniques et radio-
logiques apres traitment de 200 cas de Coxarthro-
se par les ultrasons, Praxis (Schweiz), 40, 537
(1951).
3800.	Price W. J., Acoustical birefringence, Phys.
Rev., 74, 1889 (1948); 75, 992 (1949).
3801.	P r ice W. J., Ultrasonic Measurements on Roche-
le Salt Crystals, Phys. Rev., 75, 946 (1949).
3802.	Price W. J., Huntington H. B., Acou-
stical Properties of Anisotropic Materials, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 32 (1950).
3803.	Protzman Th. F., Transition Temperatures
of Methyl Methacrylate Polymers at Ultrasonic
Frequencies, Bull. Amer. Phys. Soc., 24, 11
(1949); Phys. Rev., 75, 1627 (1949).
3804.	Protzmann F. T., Transition Temperatures
of Methyl Methacrylate Polymers at Ultrasonic
Frequencies, Journ. Appl. Phys., 20, 627 (1949).
3805.	Prudhomme R. O., Luminescence provoquee
par les ultrasons dans les liquides, Journ. chim.
phys., 46, 318 (1949).
3806.	Prudhomme R. O., Sur la depolymerisation
par les ultrasons, Journ. chim. phys., 47, 795
(1950).
3807.	Prudhomme R. O., Sur la depolymerisation
par les ultrasons, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 278
(1950).
3808.	Prudhomme R. O., Role de la cavitation
dans les effets produits sur les liquides par les
ultrasons; possibilites de son evalution, Collo-
quium over Ultrasonore Trillingen, Bruxelles,
1951, Коп. VI, Acad. Weten. Let. Sch. Kunst.
Belgie, 1951, p. 182.
3809.	Prudhomme R. O., Grabar P., Depo-
lymerisations sous Taction des ultrasons, Journ.
chim. phys., 46, 667 (1949).
3810.	Prudhomme R. O., G r a b a r P., De Tacti-
on chimiques des ultrasons sur certaines solutions
aqueuses, Journ. chim. phys., 46, 149, 323 (1949).
3811.	P r u d h о m m e R. O., G r a b a r P., A propos
de 1’extraction des constituants cellulaires par
les ultrasons, Ann. de Tlnst. Pasteur, 76, 460(1949).
3812.	Пум пер E. Я-, О методике измерения погло-
щения ультразвука, ДАН СССР, 49, 581 (1945).
3813.	Pus at N., The Velocity of Sound in a Real
Gas as Function of the Pressure, Rev. Faculte
des Sci. de 1’Univ. d’Istambul, A17, 46 (1952).
3814.	Q u a r 1 e s G. G., Effects of Sonic Vibrations on
Packed Granular Materials, Ind. Eng. Chem., 44,
213 (1952).
3815.	R a d i a m a n t A. G., The Manufactury of
Metal Articles by Sintering a Powder Mixture,
Schweiz, pat. No. 234822 (1945).
3816.	Radio-Corporation of America (iibertr. von Irving
Wolff), Reinigen von Fliissigkeiten unter Vernich-
tung von Bakterien, Amer. pat. No. 2417722
(1942).
3817*. R aj ewsky B., Ultraschall vom biophysika-
lischen Standpunkt aus, Arztl. Forsch., 3, 235
(1949).
3818.	RamachandraB. A., A New Method Ultra-
sonic for Determining Elasting Constants, Current
Sci., 19, 148 (1950).
3819.	R a n k D. H., S h u 1 1 E. R., A x f о r d D. W.
E., Hypersonic Velocity in Acetone at Low Tem-
peratures, Nature, 164, 67 (1949).
3820.	R a n k i n A. C., Practical Butt Weld Inspection,
Welding, 18, 199 (1950).
3821.	R a n k i n А. С., В о у 1 e C. J., Moriarty
C. D., SeguinB. R., Warmerisse in Schmiede-
stiicken fiir Turbinen- und Generatorlaufer, Meeh.
Eng., 72, 559 (1950).
3822*	. R a n k 1 W., Schmid J., Beeinflussung der
Thrombokinaseaktivitat durch Ultraschall, Wien.
Zs. innere Med., 31, 385 (1950).
Библиография
667
3823.	R ао R. V. G. Sundaro, Elastic Constants of
Sodium Chlorate and Sodium Bromate, Current
Sci., 18, 204 (1949).
3824.	Rao R. V. G. Sundaro, A Modified Method
for Determination of Elastic Constants of Crystals,
Proc. Indian Acad. Sci., 28, 475 (1948).
3825.	Rao R. V. G. Sundaro, Elastic Constants of
Lithium Fluoride, Current Sci. India, 18, 336
(1949).
3826.	R a о R. V. G. S u n d a r o, The Elastic Constants
of Sodium Tartrate and Rochelle Salt, Proc.
Indian Acad. Sci., 30, 173 (1950).
3827.	RaoR. V. G. Sundaro, Elastic Constants of
Orthorhombic Sulfur, Proc. Indian Acad. Sci.,
32, 275 (1950).
3828.	R a о R. V. G. Sundaro, Elastic Constants
of the Heptahydrates of Magnesium and Zinc
Sulfates, Proc. Indian Acad. Sci., 32, 365 (1950).
3829.	Rao R. V. G. Sundaro, Balakrish-
n a n T. S., Elastic Constants of Ammonium
Chloride and Ammonium Bromide, Proc. Indian
Acad. Sci., 28, 480 (1949).
3830.	Rao B. Ramachandro, Diffraction of
Light by Superposed Ultrasonic Waves, Proc.
Indian Acad. Sci., 29, 16 (1949).
3831.	RaoB. Ramachandra, A New Method
for Measuring Velocities of Ultrasonic Waves
in Liquids, Nature, 166, 742 (1950).
3832.	Rao B. Ramachandra, Ultrasonic Velo-
cities in Liquids by a New Method, Proc. Indian
Acad. Sci., 34, 24 (1951).
3833.	Rao Seshagiri T., Elastic Constants of
Barytes and Celestite, Proc. Indian Acad. Sci.,
33, 251 (1951).
3834.	R ass wei 1 er G. M., Erwin W. S., Auto-
matic Sonic Measuring Means, Amer. pat. No.
2431234 (1947).
3835.	Rath H., Uber die Verwendung des Schalles
in der Textilveredlung, Textil Praxis, 5, 596
(1950).
3836.	Rath H., Merk H., Die Beeinflussung des
Farbens durch Schallwellen, Meliand Textilber.,
33, 211 (1952).
3837.	R a u K. L., Messung der Abklingszeiten. bei der
Fluoreszenz, Optik, 5, 277 (1949).
3838.	RaudszusO., Vorsatztuben fur elektromedi-
zinische Ultraschallgerate, Ultrakust-Mitteil., 1,
No. 3 (1948).
3839.	R a у G., Neue Entkeimungsverfahren fur Milch,
Lait, 31, 375 (1951).
3840.	Rayleigh, On the Pressure of Vibrations,
Phil. Mag., 3, 338 (1902); Collected Papers, 5,
41.
3841.	Raynaud M., NismanB., Prudhom-
me R. O., Extraction de la toxine tetanique a
partir des corps microbiens par les ultrasons,
Compt. Rend., 23h, 1370 (1950).
3842.	R e i c h e 1 M., La recherche des defauts dans
les pneus mecaniques par les ondes ultrasoniques,
Techn. Auto Aer., 36, 30 (1945).
3843*'. ReidJ. M.,WiJdJ. J., Ultrasonic Ranging
for Cancer Diagnostisis, Electronics, 25, No. 7
136 (1952).
3844. Reinhart F., Der Ultraschall und seine
Anwendung in der Silikattechnik, Sprechsaal Ke-
ramik, Gias, 85, 67 (1952).
3845*. Reinhart W., Ultraschallwirkung auf Pe-
nicillinlosungen, Wien. klin. Wschr., 62, 886
(1950).
3846.	Renaud P., Note de laboratoire sur 1’applt-
cation des ultrasons a la preparation de composes
organo-metalliques, Bull. Soc. Chim., 17, 1044
(1950).
3847.	Renaud P., Sur quelques proprietes physiques
et chimiques de la cavitation ultra-sonore,
Journ. chim. phys., 48, 336 (1951).
3848*	. Renfer H. F., Friiheffekte der Ultraschall-
therapie, Praxis (Bern), 39, 152 (1950).
3849*	. Reusse W., Die Wirkung des Ultraschalles
auf die biologische Substanz, Med. Technik, 3,
131 (1949).
3850.	Reverey G., Die zerstorungsfreie Priifung von
Isolatoren, Elektrotechn. Zs., 73, 451 (1952).
3851.	Ribchester E., A New Frequency-Modula-
tion Method for Measuring Ultrasonic Absorption
in Liquids, Nature, 165, 970 (1950).
3852.	Ribeiro de Arruda P., Ultraschallerzeu-
ger mit piezoelektrischem Quarz fiir allgemeinen
Laboratoriumsgebrauch, 4. Siidamerikan Chemie-
kongreb, Santiago, 1948, S. 9.
3853.	R i b i E., Uber den Feinbau der Viscoseseide,
Ark. Kemi, 2, 551 (1951).
3854.	R i c h S. R., Rosen A. H., Sonic Navigation
System, Electronics, 21, 92 (1948).
3855.	Rich St. R., R о t h W., Ultrasonic Automatic
Viscosity Measurement, Phys. Rev., 87, 235
(1952).
3856.	Richards J. R., P e m b e r E. J., A Pulse
Phase Comparison Method for the Measure-
ment of Sound Velocity in Semisolid Substances,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 63 (1949).
3857.	Richardson C. N., Ammonia Synthesis,
Amer. pat. No. 2500008 (1947).
3858.	Richardson E. G., Some Applications of
Acoustics in British Industry, Technischweten-
schappelik tijdschrift, 49	(1949).
3859.	Richardson E. G., Applicazione industrial!
degli ultrasuoni, Ric. Sci., 19, 816 (1949).
3860.	Richardson E. G., Ultrasonics in Fluids,
Nature, 164, 772 (1949).
3861.	Richardson E. G., Elast ische Fliissigkeiten,
Acta Phys. Austriaca, 5, 390 (1951).
3862.	Richardson E. G., Aspects of Ultrasonic
Viscosity, Colloquium over Ultrasonore Trillin-
gen, Bruxelles, 1951, Коп. VI. Acad. Weten.
Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p. 15.
3863.	R i c h t e r G., Uber den Energiestrom imSchall-
feld flussiger Medien, Zs. f. Phys., 125, 98 (1948).
3864.	Riedel O., Ein Schallstrahlungsdruck als
Resonanzerscheinung, Naturforschung, 5a, 127
(1950).
3865.	R i gg W. H., Laufzeitmessungen von Ultraschall-
wellen durch heibe Gase, Wireless World, 56,
9 (1950).
3866.	R i n es R. H., Sound Ranging System, Amer,
pat. No. 2528725 (1950); No. 2528726 (1950).
3867.	Rines R. H., Sonic Picture System, Amer,
pat. No. 2528727 (1950); No. 2528730 (1950).
3868.	R i n e s R. H., Sound Receiving Method and Sy-
stem, Amer. pat. No. 2528728 (1950).
3869.	R i n e s R. H., Object Detecting System Producing
a Visible Likeness of the Object, Amer. pat.
No. 2528729 (1950).
3870.	Roberts A., Ultrasonic Applicator, Radio
News, Radio-Electronic Dept., 12, No. 1, 3(1949).
3871.	Roberts A., Ultrasonic Echo-Sounding Equip-
ment for the Blind, Radio Telev. News, 12, 6,
28 (1949).
668
Библиография
3872.	Robinson Р. S., Erhdhung der Leistung von
warmeaustauschern durch Schall- oder Uberschall-
wellen, Amer. pat. Nr. 2514797 (1950).
3873*	. R о с c h i G., Gli ultrasuoni in medicina, Mi-
nerva medica, 2, 412 (1949).
3874*	. Roderick R. L., Truell R., The Measu-
rement of Ultrasonic Attenuation in Solids by
the Pulse Technique and Some Results in Steel,
Journ. Appk Phys., 23, 267 (1952).
3875.	Roever W. L., Elastic Wave Propagation,
Phys. Rev., 85, 744 (1952).
3876.	Rogers T. F., Johnson S. J., Some
Magneto-acoustic Effects in Nickel, Journ. Appl.
Phys., 21, 1067 (1950).
3877.	Rohner F., Zerstdrungsfreie Werkstoffprii-
fung, Schweiz. Arch, angew. Wiss., 10, 289 (1948).
3879.	Roll A., Uber den EinfluB von Ultraschall
auf elektrolytische Vorgange, Metallkunde, 41,
339, 413 (1950); 42, 238, 271 (1951).
3880.	Roll A., Die Beeinflussung elektrochemischer
Vorgange durch Schall und Ultraschall, Metall-
oberflache, 4, 49, 65, 81 (1952).
3881.	Roll A., S c h r a g G., Uber den EinfluB von
Ultraschall auf elektrolytische Vorgange, III,
Zs. Metallkunde, 42, 197 (1951).
3882.	Розенберг Л. Д., Звуковой клин и однород-
ная звуковая линза, ЖТФ, 18, 11 (1948).
3883.	Розенберг Л. Д., Вогнутые ультразвуковые
излучатели, Усп. физич. наук, 39, 456 (1949).
3884.	Розенберг Л. Д., Развитие работ по фоку-
сированию звука, Изв. АН СССР, 13, 710
(1949).
3885.	Розенберг Л. Д., О фокусировании звуко-
вых волн параболическим зеркалом, ЖТФ, 20,
385 (1950).
3886.	Rosenberg М. D., Gaseous Cavitation in
Liquids, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 454
(1952).
3887.	Rosenberg P., Supersonic Training Device,
Amer. pat. No. 2518938 (1950).
3888*. Rosenberger H., Uber den Wirkungsme-
chanismus der Ultraschalltherapie, insbesondere bei
Ischias und Neuralgien, Chirurg, 21, 404 (1950).
3889.	Rosenthal A. H., Television Picture Storage.
A New Method of Electronic Storage Excitation
of Television Receiving Screens, Electronic
Eng., 14, 578, 600 (1942).
3890.	Rosenthal A. H., Storage in Television Re-
ception, Electronics, 14, No. 10, 46, 115 (1941).
3891.	Rosenthal A. H., Television Receiving Sy-
stem, Amer. Pat. No. 2270232 (1942).
3892.	Rosenthal A. H., Problems of Theater Tele-
vision Projection Equipment, Journ. Soc. Motion
Picture Eng., 45, 218 (1945).
3893.	Rosenthal A. H., Machine for Mechanically
Working-Materials, Amer. pat. No. 2452211
(1948).
3894.	Rosenthal A. H., Apparatus for Dispensing
Liquid Fuel, Amer. pat. No. 2453595 (1948).
3895.	Rosenthal A. H., High Vacuum Pump,
Amer. pat. No. 2435548'(1948).
3896.	Rosenthal A. H., Light Modulation by Cat-
hode-ray Orientation of Liquid-Suspended Par-
ticles, Amer. pat. No. 2481621 (1949).
3897.	Rosenthal A. H., Device for Dispensing
Liquid Fuel into Combustion Air of Furnaces,
Amer. pat. No. 2481620 (1949).'
3898.	Rosenthal A. H., Color Television Recei-
ving Apparatus, Amer. pat. No. 2513520 (1950).
3899.	Rosenthal L. A., Peterson T. A.,
The Measurement of the Series-Resonant Resistan-
ce of a Quartz Crystal, Rev. Sci. Instr., 20, 426
(1949).
3900.	R ost H. F., С 1 a e s s о n P. H. E., Subaqueous
Sound Transmission System for Object Detection,
Amer. pat. No 2536771 (1951).
3901.	Roth W., Scattering of Ultrasonic Radiation in
Polycrystalline Metals, Journ. Appl. Phys.,
19, 901 (1948).
3902.	Rothenberg H., Pielemeier W. H.,
Ultrasonic Absorption in Air, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 81 (1950).
3903*	. R о u у e r M., P r u d h о m m e R. O., Gra-
bar P., Action des ultrasons sur les antigenes,
Proc, of 4. International Congress for Microbiolo
gy, Kopenhagen, 1947, p. 330.
3904.	R о w e R. G., Sonic Tests Grade Abrasive Wheels,.
Steel, 126, 74 (1950).
3904a	. P у б а н E. Л., Долгополов H. H. ^воз-
действии ультразвуковых колебаний на ранние
фазы развития растений, ДАН СССР, 84, 623
(1952).
3905*	. R и с с i Е., Dissoziatione delle brucelle da ult-
rasuoni, Giornale di Bacteriologia e Immunologia,
41, 171 (1949).
3906.	Rudiger O., Fortschritte in der zerstorungs-
freien Werkstoffpriifung mit Ultraschall, Stahl1
u. Eisen, 70, 561 (1950).
3907.	Rudiger O., Die zerstdrungsfreie Werkstoff-
priifung durch Ultraschall, Der Maschinenscha-
den, 24, 29 (1951).
3908.	Rudiger O., Ultraschall-Impulse und ihre
Anwendung zur zerstdrungsfreien Werkstoff-
priifung, Techn. Mitt. Essen, 43, 1 (1950).
3909*. Ruska H., Schwarz W., Elektronenmi-
kroskopische Untersuchungen am Ligamentum
suspensorium des Rinderauges, Zs. wiss. Mikro-
skopie, 60, 181 (1951).
3910.	R u s s e 1 J. V., Application of Ultrasonic Testing
to Steel Plat Metallurgical Control, Non-Destru-
ctive Testing, 8, 7 (1949).
3911*	. R u s t H. H., Einige kritische Betrachtungen zur
Ultraschall-Therapie, Deutsche med. Wschr., 74,
1505 (1949).
3912.	Rust H. H., Ein neues Verfahren zur Sichtbar-
machung des Ultraschalls, Umschau, 50, 431
(1950).
3913.	Rust H. H., Die elektroakustische Wandlung
mittels Magnetostriktion unter besonderer Be-
riicksichtigung der Strahlung von technischen
Transformatoren, Zs. angew. Phys., 2, 487
(1950).
3914.	Rust’H. H., Uber die Erzeugung von Ultra-
schall durch Elektrostriktion, Zs. angew. Phys.,
2, 293 (1950).
3915*	. Rust H. H., Die Schalltherapie luftgefiillter
Korperhohlen, Deutsche med. Wschr., 75, 1629
(1950).
3916.	R u s t H. H., Kritische Betrachtungen zur Diele-
ktrometrie von Fliissigkeiten, Angew. Chem.,
63, 43 (1951).
3917.	Rust H. H., Die elektroakustische Wandlung
mittels Magnetostriktion unter besonderer Beriick-
sichtigung der Strahlung von technischen Trans-
formatoren, Zs. angew. Phys., 2, 487 (1950).
3918.	Rust H. H., Ultraschall-Erzeugung mittels
Volumenmagnetostriktion, Zs. angew. Phys., 3,
9 (1951).
Библиография
669
3919.	Rust Н. Н., Quarz-Ultraschallgeber fiir hohe
Belastungen, Naturwiss., 38, 235 (1951).
3920.	Rust H. H , Untersuchungen zur Klarung eini-
ger chemischer Wirkungen des Ultraschalls,
Angew. Chem., 64, 162 (1952).
3921.	R u s t H. H., Die wirtschaftliche Erzeugung von
Ultraschall mit elektroakustischen Wandlern fiir
die Industrie, Elektrotechn. Zs., 73, 261 (1952).
3922.	Rust H. H., Ultraschall-Bildumwamdlung mit-
tels thermisch bewirkten Farbumschlages, Angew.
Chem., 64, 308 (1952).
3928.	R u s t H. H., В a i 1 it i s E., Kritische Betracht-
ungen fiber die linearmagnetostriktive Ultraschall-
erzeugung mittels tonpilzartiger Schwinggebilde,
Akustische Beihefte, 89 (1952).
3924.	R u s t H. H., D r u b b a H., Die plastische Sicht-
barmachung von Ultraschallfeldern durch Ernied-
rigung der Grenzflachenenergie, Kolloid. Zs., 127,
38 (1952).
3925*	. Rust H. H., D r u b b a H., Membranveran-
derungen durch Ultraschall, Arztl. Wschr., 7,
509 (1952).
3926*	. RustH. H., F e i n d t W., Untersuchungen zur
Klarung der Ultraschall Hamolyse, Naturwiss.,
38, 248 (1951).
3927*	. R u s t H. H., F e i n d t W., Einige Ultraschall-
wirkungen auf die lebende Zelle und ihre mog-
lichen Folgen fiir den Organismus, Ultraschall in
der Medizin, 5, 22 (1952).
3928.	Rust H., Haul R., S t u d t H. J., Verwendung
chemischer Reaktionen zur akustischen Bildwand-
lung, Naturwiss., 36, 374 (1949).
3929.	RustH. H., S t u d t H. J., H a u 1 R., Ver-
fahren zur Herstellung schalloptischer Abbil-
dungen, DBP Nr. 842548 (1949).
3930.	Rust H. H., P i 1 z P., Die Wirkkomponenten
der Ultraschallerzeugung mit Hilfe von ferromag-
netischen Sedimenten, Zs. angew. Phys., 3, 379
(1951).
3931	.Rutgers A. J., Jacobs G., Supersonic
Vibration Potentials in Colloidal Solutions, Col-
loquium over Ultrasonore Trillingen, Bruxelles,
1951, Коп. VI. Acad. Weten. Let. Sch. Kunst.
Belgie, 1951, p. 210.
3932.	R u t g e r s A. J., V i d t s J., Supersonic Vibra-
tion Potentials (Debye Effects) in Colloidal
Solutions, Nature, 165, 109 (1950).
3933.	R у 1 a n d e r A. E., Inspect with Ultrasonic
Waves, The Tool Engineer, January, 29 (1949).
3934.	Sack H. S., Aldrich R. W., Elastic Losses
of Elastomers at Ultrasonic Frequencies, Bull.
Amer. Phys. Soc., 24, 11 (1949); Phys. Rev.,
75, 1285 (1949).
3935*	. Sachs H. W.,Wegener G., Tierexperimen-
telle Untersuchungen zur Frage der Schwanger-
schaftsunterbrechung durch Ultraschall, Der Ultra-
schall in der Medizin, 4, 55 (1951).
3936.	S a к u r a i H., Der EinfluB von Ultraschall
auf Fette und Ole. I—HI, Journ. Chem. Soc.
Japan., 54, 246, 280, 325 (1951).
3937.	S a 1 m о n V., Suggested Reference Level Nomen-
clature, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 707
(1948).
3938.	Samuel E. W., S h a n к 1 a n d R. S., The
Sound Field of a Straubel X-cut Crystall, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 589 (1950).
3939*	. S a n a d a Y., Uber die biologische Wirkung des
Ultraschalls, Mitt, japan Radio. Ges., 12, 122
(1934).
3940.	S a n d e n K., Zur akustischen Impedanztransfor-
mation beim piezoelektrischen Ultraschallgeber,
Dissertation, Techn. Hochschule, Hannover, 1949.
3941*. Sanden K., Schalleistungsmessung in der
Therapie und die Grenzen ihrer dosimetrischen
Anwendbarkeit, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 45.
3942*. Sanden K-, Zur Technik der Ultraschall-
Therapie gerate, Rontgenphotographie, 3, 195
(1950).
3943. Sanden K-, Zur akustischen Impedanztransfor-
mation beim piezoelektrischen Ultraschallgeber,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 284 (1950).
3944*. Sanden K-, Einige Bemerkungen zum bio-
physikalischen Wirkungsmechanismus des Ultra-
schalls, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 513 (1950).
3945*. Sanguinetti I., Bussi L., Fanuc-
c h i F., Effetti dell’energia ultrasonora sul tron-
chi nervosi periferici, Biologica Latina, 3, 469
(1950).
3946.	Santamaria L., Cast el 1 ani A., L e-
v i F. A., Prime Ricerche sulla inattivazione della
jaluronidasi per effetto degli ultrasuoni, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 516 (1950).
3947.	Santamaria L., Castellani A., L e-
v i F. A., Inattivazione della jaluronidasi per
effetto degli ultrasuoni, Boll. Soc. Ital. Biologia,
Sperimentale, 26, Nr. 7, 924 (1950).
3948*. Santoro R.R.,Sommersguter G. F.,
Estado actual de la ultrasonoterapia, Prens Med.
Argent., 37, 2855 (1950).
3949.	S a p p a O., Sonda ultrasonora per 1’esame die
difetti nei metalli, Assoc. Teen. Auto, 1, 20
(1948).
3950.	Sasagawa K-, EinfluB von Ultraschall auf
Sprossen, Bliitenstand und Blatterveranderung der
Trichterwinde, Zs. japan physiol. Ges., 3, Nr. 6
(1936).
3951*. Sasagawa K-, Suzuki M., Uber die
Reizbarkeit von Muskelnerven durch Ultraschall,
Kokumin Igaku (Japan), 16, Nr. 1 (1939).
3952.	S a t a N., Uber das durch Zersetzen von Schwe-
felwasserstoffwasser hergestellte disperse System
von Schwefel und dessen Reaktion mit dispersem
Quecksilber, Bull. Chem. Soc. Japan, 12, 536
(1937).
3953.	Sat a N., H a r i s a к i Y., Uber die Wirkung
von Ultraschallwellen auf die Emulsionspolyme-
risation von Vinylazetat, Kolloid. Zs., 124, 36
(1951).
3954.	S a t a N., Okuyama H., C h u j о K-, Uber
die Ultraschall-Depolymerisation von Poly-
vinylalkohol, VIII. Uber die Wirkung von Ultra-
schallwellen auf die Kolloide, Kolloid. Zs., 121,
46 (1951).
3955*	. S a t о m i M., Die Arbeiten der japanischen
Arzte fiber die Ultraschallwellen, Nisshin-Igaku,
29, 649, 829, 953 (1940).
3956.	Sautet J., Audouin A., Levavasse-
u r G., V u i 1 1 e’t J., Action on the Larvae of
Mosquitos of a Pure Suspension of DDT Obtained
by Ultrasonic Waves, Compt. Rend., 224, 66 (1947).
3957.	Sautet J., Levavasseur G., Vui 1 let
J., Action biologique des ultra-sons sur les
culicides, Rev. Canad. Biol., 6, 179 (1947).
3958.	S a v о г у L. E., Experiments with the Hartmann
Acoustic Generator, Engineering, 170, 99, 136
(1950).
670
Библиография
3959.	Saxena Р. N., SrivastavaA. M., Ultraso-
nic Velocity in Potassium Chloride Solutions
in the Region of Their Negative Viscosities,
Nature, 168, 522 (1951).
3960.	Schaaffs W., Konzentration des Ultraschalls
beim Gasstrom-Schwinggenerator, Frequenz, 3,
333 (1949).
3961.	Schaaffs W., Molekular-kinetische Theorie
der Schallgeschwindigkeit in Fliissigkeiten, Zs.
phys. Chem., 196, 397 (1951).
3962.	Schaaffs W., Die Additivitatsgesetze der
Schallgeschwindigkeit in Fliissigkeiten, Zs. phys.
Chem., 196, 413 (1951).
3963.	Schaaffs W., Schallgeschwindigkeit und Mo-
lekulstruktur in Fliissigkeiten, Ergebnisse der
exakten Naturwiss., 25, 109 (1951).
3964.	Schaaffs W., Der Ultraschall und die Struk-
tur der Fliissigkeiten, Nuovo Cimento, 7, Suppl.
2, 286 (1950).
3965.	Schallamach A., Ultrasonic Dispersion
in Organic Liquids, Proc. Phys. Soc., 62, 70
(1949).
3965a. Schaller F., Ultraschall im Tierreich, Phys.
Blatter, 8, 543 (1952).
3966.	Schaller F., T immC., Schallreaktionen bei
Nachtfaltern, Experimentia, 5, 162 (1949).
3967*. Schareck D., Der Phantomschmerz und
seine Behandlung mit Ultraschall, Arch. phys.
Therap., 3, 233 (1951).
3968.	Schiebold E., Moderne Ultraschall-Technik
und ihre Anwendungsmoglichkeiten in der Me-
tallurgie und zerstorungsfreien Werkstoffpriifung,
Metall, 5, 204 (1951).
3969*. Schilling F., Die physikalischen Grundla-
gen der Ultraschall-Therapie, Zs. Haut- u. Ge-
schlechtskran-kheiten, 8, 161 (1949).
3970.	S c h i 1 1 i n g H. K., R u d n i с к I., A 1 1 e n
С. H., Mack P. R., Sherrill J. C., Sonic
Laundering, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 39
(1949).
3970a. Sch inn R., W о 1 f f U., Einige Ergeb-
nisse der Uberschallprufung schwerer Schmei-
destiicke mit dem Echo-Impulsverfahren, Stahl
u. Eisen, 72, 695 (1952).
3971.	S c h 1 e i d t W., Oberlagerungsverstarker fiir
Ultraschall, Radiotechnik (Osterreich), 26, 11
(1950).
3972.	Schlei dt W. M., Reaktionen auf Tope hoher
Frequenz bei Nagern, Naturwiss., 39, 69 (1952).
3973.	Schlei dt W. M., Tone hoher Frequenz bei
Mausen, Experimentia, 7, 66 (1951).
3974.	Schlesman С. H., Gelation Process Invol-
ving Supersonic Treatment, Amer. pat. No. 2457091
(1948).
3975*. Schliephake E., Anwendung von Ultra-
schall in der Medizin und Anwendung bei
Gelenkrheumatismus, Strahlentherapie, 79, 613
(1949).
3976*. Schliephake E., Die Registrierung der
Geschwindigkeit der Blutstromung, Praxis (Bern),
36, 685 (1949).
3977*. Schliephake E., Ultraschall bei Gelen-
kerkrankungen, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 255.
3978*. Schliephake E., Die therapeutischen
Moglichkeiten der Behandlung mit Schall- und
Ultraschallwellen, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
675 (1950).
3979*. Schliephake E., Die Verwendung von
Schall- und Ultraschallschwingungen in der The-
rapie, Hippokrates, 22, 183 (1951).
3980*. Schlodtmann W., Ultraschall in der
Zahnheilkunde, Zahnarztl. Rdsch., 301 (1949).
3981*. Schlodtmann W., Das Ultraschallgerat
und die Gebiete seiner Anwendungsmoglichkeit in
der Zahnheilkunde, Zahnarztl. Rdsch., 14 (1950).
3982.	Schmid G., Abbau von Makromolekeln durch
Ultraschall. Der Ultraschall in der Medizin (Kong-
reBbericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
S. 55.
3983.	Schmid G., Physikalisch-chemische Wirkun-
gen der Ultraschalls, Der Ultraschall in der Medi-
zin, 2, 10 (1950).
3984.	Schmid G., Hintzelmann U., Die erste
Ultraschalltagung in Erlangen vom 2. bis 4. Mai
1949, Naturwiss., 37, 14 (1950).
3985.	Schmid G., JetterA., Herstellung von
Keimungsfliissigkeiten mit Ultraschall, Angew.
Chem., 64, 426 (1952).
3986.	Schmid G., Knapp H., Ultraschalldupch-
gang durch porose Korper in Fliissigkeiten, Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 296 (1950).
3987.	Schmid G., P a r e t P., Pfleiderer H.,
Die mechanische Natur des Abbaus von Makromo-
lekiilen mit Ultraschall, Kolloid. Zs., 124, 150
(1951).
3988.	Schmid G., Poppe W., Die Frequenzunab-
hangigkeit des Ultraschall-Abbaus von Makromo-
lekiilen, Zs. f. Elektrochem., 53, 28 (1949).
3989.	Schmidt H., Uber einige Messungen an Barium-
titanat, Akustische Beihefte, 83 (1952).
3990*. Schmidt H. W., Ultraschallwirkung auf
ein Basalzellencarcinom an Hals, Zs. Krebsforsch.,
56, 580 (1950).
3991*. Schmidt R. E. E., Uber die Behandlung
von Neuritis nervi ischiadici und Neuritis plexus
lumbosacralis mit Ultraschallwellen, Der Nerven-
arzt, 20, 321 (1949).
3992*. Schmidt-Rimpler R., Die Frequenz-
abhangigkeit der Ultraschallreaktion, beobachtet
an Rattenextremitaten und Erbsenkeimlingen;
ein Beitrag zum Problem des biologischen Wirkungs-
mechanismus des Ultraschalls, Dissertation, Erlan-
gen, 1950.
3993*. Schmittmann B., Uber giinstige Wirkun-
gen von Ultraschall auf Narbenkontrakturen, Arch,
phys. Therap., 1, 111 (1949).
3994*. Schmitz W., Physikalische Grundlagen der
Ultraschallforschung, Strahlentherapie, 79, 499
(1949).
3995*. Schmitz W., Ultraschall als biologisches
Forschungsmittel, Strahlentherapie, 83, 654
(1950).
3996*. Schmitz W., Der EinfluB von Ultraschall
auf den Froschnerven, Der Ultraschall in der
Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultraschall-
tagung, 1949), S. 171.
3997*. Schmitz W., Technische Fragen der Dosismes-
sung in der Ultraschall-Therapie, Strahlentherapie,
83, 301 (1950).
3998*. Schmitz W., Dosis und Dosismessung in der
Ultraschalltherapie, Der Ultraschall in der Medi-
zin, 3, 1 (1951).
3999*. Schmitz W., Hoffmann D., Experi-
mentelle Beitrage zur Frage der Wirkung des
Ultraschalles und der Warme auf den Nerven,
Acta Neurovegetativa, 4, 99 (1952)
Библиография
671
4000.	Schmitz W.,WaldickL., Uber Leistungs-
messungenan Ultraschallquarzen, Zs. angew. Phys..
3, 281 (1951).
4001.	Schnakenbeck W., Ergebnisse der Ver-
suche mit dem Echolot zur Feststellung von
Fischschwarmen, Fischereiwelt, 2, 9 (1950).
4002.	Schnakenbeck W., Das Echolot als Hilfs-
mittel zum Aufsuchen von Fischschwarmen,
Umschau, 50, 559 (1950).
4003*. Schneider G. H., Schneider H.,
Jr., Erfahrungen mit Ultraschall-Therapie, Strah-
lentherapie, 78, 477 (1949).
4004*. Schneider G. H., Schneider H.,
Jr., Ultraschall in der physikalischen Therapie,
ein Beitrag zur Differentialtherapeutik, Arch. i.
phys. Therap., 3, 168 (1951).
4005*. Schneider W., Ultraschall-Behandlung mit
bakteriziden Salben als Kontaktsubstanz, Munch,
med. Wschr., 94, 2081 (1952).
4006.	Schneider W. C., Burton Ch. J.,
Determination of the Elastic Constants of Solids
by Ultrasonic Methods, Journ. Appl. Phys., 20,
48 (1949).
4007.	Schneider W. G., Ultrasonic Absorption
in the Critical Temperature Region, Journ. Chem.
Phys., 18, 1300 (1950).
4008.	Schneider W. G., Sound Velocity and Sound
Absorption in the Critical Temperature Region,
Canad. Journ. Chem., 29, 243 (1951).
4009,	Schneider W. G., Thiessen G. J.,
The Velocity of Sound in Helium at Temperatures
—78° to 200°C and Pressures up to 70 atmospheres,
Canad. Journ. Res., A28, 509 (1950).
4010.	Schoch A., Schallreflexion, Schallbeugung und
Schallbrechung, Ergeb. d. exakten Naturwiss.,
23, 127 (1950).
4011.	Schoch A., Der Durchgang von Ultraschall
durch Platten, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 302
(1950).
4012.	Schoch A., Der Schalldurchgang durch Platten,
Acustica, 2, 1 (1952).
4013.	Schoch A., Seitliche Versetzung eines total
reflektierten Strahis bei Ultraschallwellen, Acus-
tica, 2, 18 (1052).
4014.	Schoch A., Zur Frage nach dem Impuls einer
Schallwelle, Zs. f. Naturforsch., 7a, 273 (1952).
4014a. Schoch A., Feher K-, The Mechanismus
of Sound Transmission Through Single Leaf Par-
titions, Investigated Using Small Scale Models,
Acustica, 2, 189 (1952).
4015.	Schof er R., Einrichtung zum Uberziehen
insbesondere Verzinnen von Drahtenden, DRP
Nr. 706593 (1939).
4016.	S c h d f e r R., Vorrichtung zur Herstellung von
Lotverbindungen durch Eintauchen der zu loten-
den Teile in ein fliissiges Lot enthaltendes GefaB,
DRP Nr. 728670 .(1939).
4017.	Schoenhaers F., Contribution a I’etude
de Paction des ultrasons sur les hematies, Compt.
Rend., 142, 1082 (1948).
4018*. Sch о g e r G. A., Der Ultraschall in der The-
rapie, Arzt. u. Patient, 62, 193 (1949).
4019*. Scholtz H. G., Stellt die Ultraschallthera-
pie eine Bereicherung der physikalischen Therapie
dar?, Arch. f. phys. Therap., 1, 12 (1949).
4020 \ S c h о 1 t z H. G., Die Beeinflussung des Pneu-
mogramms von Asthma-Kranken durch Ultra-
schallbehandlung des Thorax, Arch. f. phys.
Therap., 2, 225 (1950).
4021*. S c h о 1 t z H. G., Zur Frage der Beeinflussung
von Lungentuberkulosen durch Ultrascha'llbehand-
lungen am Thorax, Der Ultraschall in der Medizin,
4, 39 (1951).
4022*. Scholz H., Zach F. St., Ultraschallbehand-
lung bei chronischen Erkrankungen des Bewe-
gungsapparates, Wien. med. Wschr., 101, 343
(1951).
4023*. Scholz W., Die Ultraschallbehandlung intraab-
domineller Verwachsungen, Therap. d. Gegenwart,
90, 382 (1949).
4024.	Шрайбер Д. С., Определение дефектов при
помощи ультразвука, Заводская лаборатория,
14, 314 (1948).
4025*. Schreiber Н., Zur Biophysik der Ultra-
schalltherapie, Rontgen- u. Lab. Praxis, 4, 121
(1951).
4026.	Schreiber H., D e g n e r W., Sichtbar-
machung von Ultraschallwellen, Naturwiss., 37,
358 (1950).
4027.	Schreiber H., D e g n e r W., Ein neues
Verfahren fur die akustisch-optische Bildwandlung,
Ann. d. Phys. (6), 7, 275 (1950).
4028.	Schreiber H., Degner W., Zur Frage
der Ultraschall-Diagnostik, Strahlentherapie, 82,
479 (1950).
4029.	Schreiber H., Degner W., Sichtbar-
machung von Ultraschallenergie durch Leucht-
phosphore, Umschau, 51, 103 (1951).
4030.	Schrieck H. G. van den, Goidsen-
h о v e n G. van, Die Wirkung des Ultraschalls
auf einige organische Fliissigkeiten; Untersuchung
von Serum, Hamolysin, Agglutininen and Alexin,
Rev. Belgie Pathol. Med. exp., 20, 188 (1950).
4031*. Schroder R., Nebenwirkungen und kli-
nische Erfolge bei Ultraschallbehandlung, Arch,
f. phys. Therap., 2, 111 (1950).
4032.	Schubert K., Einige Bemerkungen uber
den Gebrauch der Fischortungsgerate, Fischerei-
welt, 2, 119 (1950).
4033.	Schubert K-, Der Heringsfang im Juli
in der Nordsee, Fischereiwelt, 2, 149 (1950).
4034.	Schubert K., Fischlotungen, Eischereiwelt,
2, 151 (1950).
4035.	Schuler F., Ultraschall-reflektierende Schich-
ten im Meer, Umschau, 52, 43 (1952).
4036.	Schuler F., Krefft G., Versuche zur
Beeinflussung von Meeresfischen durch SchalL
druckwellen und kiinstliches Licht, Fischereiwelt,
3, 8 (1951).
4037*. Schulte G., Ultraschall in der Medizin
Strahlentherapie, 80, 147 (1949).
4038*. Schulz W., Zur Ultraschallbehandlung abdo-
mineller Erkrankungen, Deutsche med. Wschr.,
4, 233 (1950).
4039*. Schumacher W., Ultraschallversuche an
Schimmelpilzsporen, Deutsche Gesundheitswesen,
6, 1449 (1951).
4040. Schuster K-, Ultraschall-optische Abbil-
dung nach dem Reliefbild-Verfahren, Jenaer
Jahrbuch, 217, 1951.
4041*. Schwab F., Der Ultraschall in der Augen-
heilkunde, Der Ultraschall in der Medizin, 2,
51 (1950).
4042*. Schwab F., Nemetz U. R., W у t L.,
Klinische und histologische Untersuchungen fiber
die Wirkung des Ultraschalls auf die Kaninchen-
hornhaut, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 519
(1950).
672
Библиография
4043*. Schwab F., W у t L., N e m e t z U. R.,
Uber die Ultraschallwirkung am vorderen Bul-
busabschnitt des lebenden Kaninchenauges, Klin.
Monatsbl. Augenheilkunde, 116, 367 (1950).
4044. Schwabe W. W., Thornley M. J.,
Vernalization of Winter Rye by Ultrasonics,
Ann. Appl. Biol., 37, 19 (1950).
4045*. Schweers A., Uber die Beeinflussung von
Insulin durch Ultraschallwellen, Klin. Wschr.,
26, 734 (1948).
4046.	Scophony Ltd, London, Improvements in or Re-
lating to Television Receiver, Brit. pat. No.
536290 (1946).
4047.	Scophony Ltd, London, Perfectionnements aux
moyens pour produire de la lumiere de couleur
variable utilisable, par exemple, dans les recep-
teurs pour la television en couleurs, Fr. pat. No.
915834 (1946).
4048.	Seemann H. J., Physikalisch-metallkund-
liche Gesichtspunkte bei der Werkstoffpriifung
mit Ultraschall, Metall, 5, 531 (1951).
4049.	Seidl F., Ultraschall und Rontgenstrahlen
in der Materialpriifung, Schrift z. Verbreitung
naturwiss. Kenntnis, Wien, 1950, S. 46.
4050.	Seidl F., Dispergierende und kolloidchemische,
biologische und medizinische Wirkungen des
Ultraschalls, Sci. Pharmac., 17, 16 (1949).
4051.	Seidl F., Der gegenwartige stand der Messung
der Schalleistung und der Schallintensitat, Nuovo
Cimento 7, Suppl. 2, 307 (1950).
4052.	Seidl F., Schallabsorption in beschallten
Transformatorendl, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Bruxelles, 1951, Коп. VI. Acad. Weten.
Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p. 57.
4053.	Seidl F., Beobachtungen an mit Ultraschall
erzeugtem Olsprudel, Acustica, 2, 45 (1952).
4054.	Seidl F., Fellner-Feldegg H.,
Schallabsorption in schwingendem Transformatorol,
Acta phys. Austriaca, 5, 504 (1952).
4055*. Seidl F., Krejci F., Untersuchungen
uber die Durchdringbarkeit des Schlafenbeins
mit Ultraschall mittels der Schlierenmethode,
Practica oto-rhino-laryngolocica, 14, 65 (1952).
4056*. Seiler J., Impulsbeschallung von Kanin-
chenknochen als Beitrag zur Klarung der Ultra-
schallwirkung, Dissertation, Erlangen, 1950.
4057.	Sell H., Eine neue kapazitive Methode zur
Umwandlung mechanischer Schwingungen in elek-
trische und umgekehrt, Zs. techn. Phys., 18, 3
(1937).
4058.	S e 1 1 e r i о A., В a r b a г о D., Notizie di
esperienze in corso con apparacchi a magneto-
strizione, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 314 (1950).
4059.	Selman G. G., W i 1 к i n s M. H. F.,
The Production of High Intensity Ultrasonics
at Megacycle Frequencies, Journ. Sci. Instr. Phys.
Ind., 26, 229 (1949).
4060.	S e t t e D., Su alcuni effetti ottici degli ultra-
suoni, Alta Frequenza, 17, 267 (1948).
4061.	S e t t e D., L’absorbimento delle onde ultraso-
nore nei liquidi, Njiovo Cimento, 6, 1 (1949);
Ric. Sci., 19, 52 (1949).
4062.	S e t t e D., Lenti ultrasonore di materie plastiche,
Nuovo Cimento, 6, 135 (1949).
4063.	Sette. D., Sullo stato della formaldeide nelle
soluzioni acqua formaldeide, Ric. Sci., 19, 1180
(1949).
4064.	Sette D., Ultrasonic Lenses of Plastic Mate-
rials, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 375 (1949).
4065.	S e t t e D., Velocita di propagazione degle
ultrasuoni nelle mescolanze liquide, Ric. Sci.,
19, 1338 (1949).
4066.	S e t t e D., Velocita di propagazione nei liquidi
puri e structura moleculare, Ric. Sci., 20, 102
(1950).
4067.	Sette D., On the Structural Absorption of
Ultrasonic Waves in Ethyl Alcohol, Phys. Rev.,
78, 476 (1950).
4068.	S e t t e D., Contributo sperimentale alle misure
del coefficiente di assorbimento delle onde ultra-
sonore nei liquidi, Nuovo Cimento, 7, 55 (1950).
4069.	S e t t e D., Die Temperaturabhangigkeit des
StoBfaktors in einer Formel fiir die Schallgeschwin-
digkeit in Fliissigkeiten, Zs. Naturforsch., 5a, 170
(1950).
4070.	Sette D., Ultrasonic Absorption in Some Mix-
tures of an Unassociated and an Associated Liquid,
Nature, 166, 114 (1950).
4071.	Sette D., On the Ultrasonic Absorption in
Binary Mixtures of Unassociated Liquids, Journ.
Chem. Phys., 18, 1592 (1950).
4072.	Sette D., On the Structural Absorption of
Ultrasonic Waves in Ethyl Alcohol, Phys. Rev.,
78, 476 (1950).
4073.	Sette D., Velocita degli ultrasuoni nei liquidi
puri e struttura moleculare, Ric. Sci., 20, 102
(1950).
4074.	Sette De., Measurements of Ultrasonic Absorp-
tion in Various Mixtures of Nitrobenzene, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 23, 359 (1951).
4075.	Sette .D., Risultati sperimentali nella misura
del coefficiente di assorbimento degli ultrasuoni
in alcune mescolanze liquide, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 318 (1950); Ric. Sci., 21, 1999 (1951).
4076.	Sette D., Elastic Relation and Structure of
Liquids, I. Ultrasonic Absorption in Some Halo-
genated Methylenes, Ethanes and Ethylenes,
Journ. Chem. Phys., 19, 1337 (1951).
4077.	Sette D., On the Elastic Relaxation in Carbon
Disulfide. The Temperature Dependence of the
Ultrasonic Absorption Coefficient, Journ. Chem.
Phys., 19, 1342 (1951).
4078.	Sette D., On the Ultrasonic Absorption in
Binary Mixtures of Unassociated Liquids, Ric.
Sci., 21, 2167 (1951).
4079.	Sette D., Elastic Relaxation and Structure
of Liquids. Ultrasonic Absorption in Some Halo-
genated Liquids, Colloquium over Ultrasonore
Trillingen, Bruxelles, 1951, Коп. VI, Acad. Weten.
Let. Sch. Kunst. Belgie, 1951, S. 153.
4080*	. S h a S. N., Biologische Studien der Ultraschall-
wellen. Die Immunologische Wirkung auf Formosa-
Kobragift, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 38, 1373
(1939).
4081*	. S h a S. N., Immunologische Studien uber die
Ultraschallwirkung auf Tetanus-Toxin, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 38, 1771 (1939).
4082*	. S h a S. N., Uber den EinfluB von Ultraschall-
wellen auf Lyssa-Virus, Mitt. med. Ges. zu Osaka,
39, 315 (1940).
4083*	. S h a S. N., Die Methodik der Prophylaxe
der mit Ultraschall behandelten Lyssa-Vaccine,
Uber den Effekt der Immunitat bei intraarachnoi-
daler Impfung, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 39, 793
(1940).
4084*	. S h a S. N., Immunologische Studien der En-
cephalitis durch mit Ultraschallwellen behandelte
Vaccine, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 39, 807 (1940).
Библиография,
673
4085*	. Sha S. N., Immunologische Studien uber das
mit Ultraschall behandelte Diphtherietoxin, Mitt,
med. Ges. zu Osaka, 39, 1763 (1940).
4086*	. S h a S. N., Ogata S. J., Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf das Encephalitis-Virus,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 38, 1491 (1939).
4087.	Sheehy M. J., Transmission of High Frequen-
cy Sound Well Beneath the Ocean Surface, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 18, 255 (1946).
4088.	Sheehy M. J., Transmission of 24-kc Under-
water Sound from a Deep Source, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 24 (1950).
4089..* Shinokawa K., EinfluB der Ultraschall-
wellen auf Kroten-Metamorphose, Zs. Japan, phy-
siol. Ges., 4, No. 3 (1939).
4090. Shiou-Chuan Sun, Zerstorung von Flota-
tionsschaum mit starkem Hochfrequenzschall,
Mining Eng., 865 (1951).
4991. Шрайбер Д. C., cm. [1884].
4092.	Shropshire R. F., Bacterial Dispersion by
Sonic Energy, Journ. Bacteriol., 54, 325 (1947).
4093.	Shropshire. R. F., Method of Accelerating
the Growth of Micro-Organisms, Amer. pat. No.
2578491 (1946).
4094.	Жуков И. И., X e н о x М. А., Воздействие
ультразвуковых колебаний на высокомолекуляр-
ные соединения, ДАН СССР, 68, 333 (1949).
4095.	Sibaiya L., Narasimhaiya R. L.,
Ultrasonic Velocities in Solutions, Journ. Mys.
Univ., 1, 133 (1941).
4096.	Siegel S., Quimby S. L., The Variation
of Young’s Modulus with Magnetization and Tem-
perature in Nickel, Phys. Rev. (2), 49, 663 (1936).
4097.	Siegel S., Rosin S., The Variation of
Young’s Modulus with Magnetization in Permalloy,
Phys. Rev. (2), 49, 863 (1936).
4098.	Siemens-Schuckert-Werke, Berlin u. Erlangen,
Pfeifenformiges Beschallungsgerat DBP Nr.
823357 (1949).
4099.	Siemens-Schuckert-Werke, Berlin u. Erlangen,
Altern von Weinen, Spirituosen und dgl., DBP
Nr. 826744 (1949).
4100.	Simpson , F. W., Mason S. G., The
Treatment of Cellulose Fibers with Ultrasonic
Waves, Pulp Paper Mag. Canada, 51, 70 (1950).
4101*. Si ms ch G., Ultraschall-Therapie bei Pleu-
raergiissen, Tuberkulosearzt, 6, 95 (1952).
4102. Sinclair Refining Co., New York, Katalysator-
wiedergewinnungdurch Ultraschall, Amer. pat.
No. 2517139 (1947).
4103. Sku d-rzy k E., Die Theorie der inneren Rei-
bung in Gasen und Fliissigkeiten und die Schall-
absorption, Acta Phys. Austriaca, 2,	148
(1948).
.4104.. S k u d r z у k E., Die innere Reibung und die
Materialverluste fester Korper, I. Allgemeine
Theorie, Osterreidh. Ing.-Arch., 3, 356 (1949).
4105.	S k u d r z у k E., Die Mechanisch-biologische
Wirkung des Ultraschalles auf Grund der Analogic
zwischen Schall und Warme, Acta Phys. Austriaca,
3, 56 (1949).
4106.	S k u d r z у k E., Der Bau von Ultraschallgene-
ratoren, Elektrotechn. u. Maschinenbau, 68,
173, 202 (1951).
4107.	S k u d r z у k E., Die Anwendung des Ultra-
schalles bei der Materialpriifung, Osterreich. Ing.-
Arch., 4, 408 (1950).
4108.	Skudrzyk E., Die allgemeine Theorie der
Schallsender und Scnallempfanger, ihre Anwendung
43 л. Бергман
zur Bestimmung der Ersatzschaltbilder eines
Magnetostriktionsschwingers und eines Ultraschall-
quarzes, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 416 (1950).
4109.	S 1 a w s k у Z., de W e t t e F. W., de G г о о t
S. R., Remarques sur le calcul des temps de rela-
xation moleculaire, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
328 (1950).
4110.	S 1 a у m a k e r F. H., Electroacoustic Trans-
ducer, Amer. pat. No. 2567407 (1948).
4111.	S 1 a у m a k e r F. H.,	Ultrasonic Distance-
Measuring System, Amer. pat. No. 2574596 (1948).
4112.	S 1 a у m a k e r F. H., Hawley M. F.,
Acoustic Impedance Matching by Means of Screens,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 802 (1948).
4113.	Sly h J. A., Bixby H. D., Ultraschall in
der Keramik, Amer, ceram. Soc. Bull., 29, 345
(1950).
4114.	Smack J. C., Ultrasonic Weld Inspection,
Welding Eng., 34, May, 17 (1949).
4115.	S m e k a 1 A., Verfahren zur Messung von Bruch-
fortpfanzungsgeschwindigkeiten an Bruchfla-
chen, Glastechn. Ber., 23, 57 (1950).
4116.	S m i t h - J о h a n n s e n R., Some Experi-
ments in the Freezing of Water, Science, 108,
652 (1948).
4117.	Smith M. C., Barrett R.,Beyer T. R.,
Absorption Measurements in Electrolytic Solutions,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 684 (1950); 23,
71 (1951).
4118.	S m i t h M. C., Beyer R. T., Ultrasonic
Absorption in Water in the Temperature Range
0—80°C, Journ. Acoust. Soc. Amer., 20, 608 (1948).
4119.	S m i t h R. H., Erdmann D. C., Immer-
sed Ultrasonic Inspection, Iron Age, 164, August,
83 (1949).
4120*. S molarski K-, Der EinfluB der Intensi-
tat und der Zeit auf die Ultraschall-Reaktion,
Dissertation, Erlangen, 1951.
4121.	Snowden R. W., Sonic Tests Spot Flaws
in Heavy Forgings, Iron Age, 165, 77, 88 (1950).
4122*. S n у 1 у k M., Untersuchungen zur Frage der
biologischen Wirkung von Ultraschall im stehen-
den Wellenfeld, Dissertation, Erlangen, 1949.
4123.	Sobue I. H., К a wad H., Depolymerizati-
on of Chain High-Molecula Compounds, Chem.
High Polymers (Japan), 1, 65 (1944).
4124.	Sobue I. H., К a w a i H., The Decrease in
Viscosity by Irradation with Ultrasonic Waves in
Dilute Viscose Solutions, Chem. High Polymers
(Japan), 2, 272 (1945).
4125.	Soc. An. des Manufactures des Glaces et Produits
chimiques de Saint-Gobain Chauny & Cirey, Pa-
ris, Entfernen von an Metallkorpern, besonders
an GieBformen haftenden festen Uberziigen, DRP
Nr. 827282 (1948).
4126.	S о k о 1 1 u A., Ultraschallgeschwindigkeit und
Kompressibilitat dreier nicht idealer Gemische,
Istanbul Univ. Fen. Fak. Mec.., Ser. A., 16, 162
(1951).
4127.	С о к о л о в С. Я-, Поглощение ультразвуко-
вых колебаний твердыми телами, ДАН СССР,
59, 883 (1948).
4128.	Соколов	С.	Я-, Ультраакустический	ми-
кроскоп, ЖТФ,	19,	271 (1949).
4129.	Соколов	С.	Я-,	Ультразвуковой	микроскоп,
ДАН СССР,	64,	333	(1949).
4130.	Соколов С. Я., Применение ультразвука
в технике и физике, Заводск. лаб., 56, 114, 118
(1949).
674
Библиография
4131.	Соколов С. Я-, Современные проблемы
применения ультразвука, Усп. физич. наук,
40, 3 (1950).
4132.	С о к о л о в С. Я-, Поглощение ультразвуко-
вых волн монокристаллами, ДАН СССР, 64, 503
(1949); ЖЭТФ, 19, 274 (1949).
4133.	Соколов В. С., Ультразвуковой дефекто-
скоп, Электрические станции, 12, 21 (1950);
Электротехника, 5, 270 (1951).
4134.	С о к о л о в с к и й В. В., Распространение
упруго-вязко-пластических волн в стержнях,
ДАН СССР, 60, 775 (1948).
4135.	Соколовский В. В., Распространение
цилиндрических волн сдвига в упруго-вязко-
пластической среде, ДАН СССР, 60, 1325 (1948).
4136.	Соловьев Б. М., Быкова О. В.,
Авторское свидетельство № 66824 (1946).
4137*. Sonnenschein V., Ein Beitrag zur Frage:
«Exakt dosierte oder gezielte Beschallung?»,
Der Ultraschall in der Aledizin, 3, 77 (1951).
4138*. Sonnenschein V., Zinn W., Die
Ultraschallbehandlung des intervertebralen Band-
scheibenprolapses, Schweiz, med. Wschr., 80,
1283 (1950).
4139*. Sonnenschein V., Zinn W., Die
Ultraschallbehandlung des intervertebralen Band-
scheibenprolapses, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
679 (1950).
4140.	South-Manchurian Railway Co., Halogen Compou-
unds from Vinylacetylene, Japan, pat. No. 158294
(1943).
4141.	Specht W., Ultraschallreaktionen in Spiri-
tuosen, Angew. Chem., 62, 465 (1950).
4142.	Specht W., Ultraschallreaktionen in Spiri-
tuosen, Mitteilungsblatt der GDCh-Fachgruppe
Lebensmittelchemie, 56 (1950).
4143.	Specht W., Alterung und Veredlungvon Spiri-
tuosen durch Ultraschall, Alkohol-Ind., 4, 87 (1950).
4144.	Specht W., Bitterstoff durch Ultraschall, ein
Verfahren zur rationellen Hopfung des Bieres,
Brauwelt, 91, 200 (1951).
4145.	Specht W., Zur Extraktion von Hopfenbitter-
stoffen durch Ultraschall, Ultrakust-Mitteilungen,
Nr. 2 (1951); Zs. Lebensmittel-Unters. u. Forsch.,
94, 157 (1952).
4146.	S p e c h t W., Hopfenausnutzung durch Ultra-
schall, Brauerei, 5, 239 (1951).
4147.	Specht W., Ultraschallreaktionen in Spiri-
tuosen (Versuche im technischen MaBstab), Nuovo
Cimento, 7, Suppl. 2, 435 (1950).
4148*. Specht W., Riihlicke K-, Haggen-
miller S., Uber biologisch-chemische Veran-
derungen im Blut durch Ultraschall, Grenz-
gebiete der Medizin, 2, 391 (1949).
4149*. Specht W., Riihlicke K-, Haggen-
miller S., Ein Beitrag zur Frage der biolo-
gisch-chemischen Veranderungen im Blut durch
Ultraschall, Der Ultraschall in der Medizin, 4,
67 (1951).
4150.	Specht W., R u e s s F., Uber den Stand der
Erkenntnisse und die Probleme bei der Ultraschall-
anwendung in der Brau-Industrie, Ultraschall in
der Medizin, 5, 8 (1952).
4151.	S p e n c e R. D., A note on the Kirchhoff Appro-
ximation in Diffraction Theory, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 21, 98 (1949).
4152.	Speyer K., Die Bedeutung des Ultraschalls
fiirdie Emulsionstechnik, Seifen-Ole-Fette-Wachse,
78, 7 (1952); Chem-techn. Ind., 48, 153 (1952).
4153.	Spitzer F., Piezoelektrische Kristalle, Fern-
meldetechn., Zs., 3, 190, 234 (1950).
4154.	S p t z e г F., Neuere synthetische piezoelektrische
Kristalle in der Elektroakustik und Hochfrequenz-
technik, Arch, elektr. Ubertrag., 5, 544 (1951).
4155.	Springer R., Beobachtungen bei Versuchen
zur Keimfreimachung mittels Ultraschalls, Angew.
Chem., 62, 96 (1950).
4156.	S p г о u 1 e D. O., Some Industrial Applications
of Ultrasonics, Instrum. Practice, 3, No. 12, 73
(1948).
4157.	S p г о u 1 e D. O., Some Industrial Applications
of Ultrasonics, Symposion of Electronics in Re-
search and Industry, London, 1949, p. 105.
4158.	S r e e, Adiabatic Compressibilities of Oils (De-
termination from the Ultrasonic Velocities in
the Oils), Journ. Mysore Univ., 2, 95 (1942).
4159.	Sr i v as t a v a A. M., Ultraschall-Untersu-
chungen der elastischen Konstanten von Eisen-
Silikat-Gelen, Kolloid. Zs., 119, 146 (1950); Journ.
Phys. Coll. Chem., 55, 1446 (1951).
4160.	S r i v a s t a v a A. . M., Ultraschall-Untersu-
chungen von Gelen, Zs. f. Physik, 128, 614 (1950);
Kolloid. Zs., 119, 73 (1950).
4161.	S r i v a s t a v a A. M., Determination of Elas-
tic Constants of Gels by Ultrasonic Method, Proc.
Nat. Acad. Sci. India, 18, 51 (1949).
4162.	S г i v a s t a v a A. M., Ultrasonic Studies of
Weimarn Gels, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23,
553 (1951).
4163.	Srivastava A. M., Ultrasonic Studies of
Gels, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 232 (1951).
4164.	S r i v a s t a v a A. M., Elastic Constants of
Gelatinous Substances, Journ. Amer. Chem. Soc.,
73, 489 (1951).
4165.	Srivastava A. M., Etudes ultrasoniques
de gels, Compt. Rend., 231, 1223 (1950).
4165a. Srivastava M. A., Prakash S.,
M e h г a V., Ultrasonic Studies of Thorium
Phosphate Jellies at Different Temperatures,
Journ. Phys. Colloid. Chem., 55, 1413 (1951).
4166.	Соколов С. Я., Ультразвук и его приме-
нение, ЖТФ, 21, 927 (1951).
4167.	Stahl Ph. D., Ultrasonics in the Loran Trainer,
Audio Eng., 35, 13, 49 (1951).
4168.	Stanford E. G., A Contribution on the
Velocity of Longitudinal Elastic Vibrations in
Cylindrical Rods and on the Relationship Between
Young’s Modulus and Temperature for Aluminium,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 332 (1950); <
4169.	Standford E. G., The Use of Ultrasonics,
in .the Aluminium Industry, for the Detection of
Defects,. Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 446 (1950).
4170.	Stanley H. O., Killing Bacterie with Ultra-
sonic Waves Explores at Illinois, Amer. Mil.
Rev., 11, 42 (1949).
4171.	Steinkamp G. J. R., Untersuchungen iiber
die Magnetostriktion bei Frequenzen zwischen
80 und 500 kHz, Dissertation, T. H. Braunschweig,
1947.
4172.	Степанов П. E., Релаксационное погло-
щение упругих колебаний в В-латуни ^вблизи
точки Кюри, ДАН СССР, 74, 217 (1950).
4173.	Stewart Е. S., Stewart J. L., Disper-
sion in the Ultrasonic Absorption and Reflection
Coefficients in Hydrogen and Deuterium, • Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 683 (1950).
4174.	Stewart E. S., Stewart J. L., Rota-
tional Dispersion in the Velocity, Attenuation
Библиография,
67 S
and Reflection of Ultrasonic Waves in Hydrogen
and Deuterium, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24,
194 (1952).
4175.	Stewart J. L., Stewart E. S., Rotatio-
nal Dispersion of Ultrasonics in Deuterium and
Hydrogen, Bull. Amer. Phys. Soc., 24, 20 (1949);
Phys. Rev., 76, 464 (1949).
4176.	Stewart J. L., Stewart E. S., Ultra-
sonic Interferometry for Low Acoustic Impedance,
Phys. Rev., 77, 143 (1950).
4177.	Stewart J. L., Stewart E. S., Ultra-
sonic Interferometry for Highly Dissipative Media,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 683 (1950).
4178.	Stewart J. L., Stewart E. S., Re-
cording Ultrasonic Interferometer and Its Align-
ment, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 22 (1952).
4179.	S t о с к e s C. A., Sonic Agglomeration of Car-
bon Black Aerosols, Chem. Eng. Progr., 46, 423
(1950).
4180*. Stolz A., Erfahrungen mit der Ultraschall-
Therapie, Pro Medico, 18, 261 (1948).
4181*. Stolz A., Erfahrungen bei der Ultraschall-
behandlung bei Magen- und Zwolffingerdarmge-
schwiiren, Strahlentherapie, 79, 641 (1949).
4182*. Stolz A., S e у d 1 G., Blutveranderungen
unter Ultraschall, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 186.
4183*. Streibl F., Ultraschalltherapie,. Eine Zwi-
schenbilanz, Deutsche, med. Wschr., 75, 584
(1950).
4184*. Streibl F., Zur Dosierungsfrage bei der
Ultraschalltherapie, Med. Mschr., 4, 413 (1950).
4185*. Streibl Fr., Der heutige Stand der Ultra-
schalltherapie, Ars Medici, 40, 297 (1950).
4186*. Streibl F., Uber die Moglichkeit, Inhala-
tionsnebel durch Ultraschall zu erzeugen, Der
Ultraschall in der Medizin (KongreBbericht der
Erlanger Ultraschalltagung, 1949), S. 103.
4187*. Streibl F., Die Erzeugeng von Aerosolen
durch Ultraschall und ihre Verwendbarkeit fiir
Inhalationstheorie, Zs. phys. Therap., 3, 132
(1950).
4188*. Stuart W. S., An Ultrasonic Wave Gene-
rator for Biological Research, Proc. Leeds Phil.
Lit. Soc., 5, 183 (1948).
4189. Stuss i F., Uber die Moglichkeit zerstorungs-
freier Werkstoffpriifung mittels Ultraschallabbil-
dung, Schweiz. Bauztg, 67, 85 (1949).
4190*. Stuhlfauth K., Schadliche Wirkungen
des Ultraschalls auf den Kreislauf, Med. Klinik,
44, 1403 (1949).
4191*. Stuhlfauth K., Ultraschallwirkungen
am menschlichen Plasma-EiweiB, Der Ultraschall
in der Medizin (KongreBbericht der Erlanger
Ultraschalltagung, 1949), S. 189.
4192*. Stuhlfauth' K., Wirkungen des Ultra-
schalls am GefaBsystem, Der Ultraschall in der
Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultraschall-
tagung, 1949), S. 317.
4193*. Stuhlfauth K., Bilirubinbestimmung im
Serum nach Ultraschalleinwirkung, Miinch. med.
Wschr., 92, 115 (1950).
4194*. Stuhlfauth K-, Die Ultraschall-Therapie
innerer Erkrankungen, Der Ultraschall in der
Medizin, 2, 45 (1950).
4195*. Stuhlfauth K-, Vegetative Wirkungen
des Ultraschalls auf innere Organe, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2,, 687 (1950).
4196*. Stuhlfauth K-, Reflektorische Wirkungen
des Ultraschalls auf die Pneumothoraxlunge,
Verhdl. Deutsche Ges. innere Medizin 56. Kon-
greBbericht., 231 (1950); Deutsche med. Wschr.,
76, 537 (1951).
4197*. S t u h 1 f a u t h K-, Wuttge К. H.,
Beitrag zur Klarung des Wirkungsmechanismus»
des Ultraschalls am menschlichen Gewebe, Klin,
Wschr., 27, 662 (1949); 28, 71 (1950).
4198.	Sussmann H., Ehrlich S. L., Evalu-
ation of the Magnetostrictive Properties of Hiperco,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 499 (1950).
4199.	Sutra R., Action des ultrasons sur 1’amidon,
Compt. Rend., 232, 1490 (1951).
4200.	Suzuki M., EinfluB von Ultraschallwellen!
auf Reissprossen, Zs. japan physiol. Ges., 1,.
No. 6 (1936); 3, No. 9 (1938).
4201.	Suzuki M., EinfluB von Ultraschall auf
Reissprossen und Entwicklung des Sprossenteils,
Kokumin Igaku, 16, 142 (1939).
4202*. Suzuki M., Uber den EinfluB der Ultraschall-
wellen auf die Bakterien, Mitt. med. Ges. zu
Osaka, 41, 826 (1942); 42, 474, 1468 (1943).
4203*. Suzuki M., Kanazawa S., Uber die
Reizbarkeit von Muskelnerven durch Ultraschall,-
Zs. Japan physiol. Ges., 2, No. 2 (1937).
4204*. Suzuki M. et al., Uber den EinfluB von
Ultraschall auf die Hautflora, Mitt. med. Ges,
zu Osaka, 40, 44, 339 (1941).
4205*. Suzuki M. et al., Ober den EinfluB der Ultra-
schallwellen auf Tuberkelbazillen, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 40, 1078 (1941).
4206*. Suzuki M. et al., Ober den EinfluB der
Ultraschallwellen auf die intrakutane Sterilisation,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 40, 1352 (1941).
4207*. Suzuki M., N a m i к a w a K., Unter-
suchung des Blutes einej mit Ultraschall behandel-
ten Ratte, Zs. Japan physiol. Ges., 1, No. 6 (1936).
4208.	Swanson G. W., Jr., Thomson W. T.,
The Design of. Resonant Quartz-Crystal Ultraso-
nic Transducers for Research Purposes, Journ.
Appl. Meeh., 17, 427 (1950).
4209.	Swift J. H., Richardson J. R., In-
ternal Fraction of Zinc Single Crystals, Journ.
Appl. Phys., 18, 417 (1947).
4210.	T a d d e i M., A Method of Ultrasonic Explora-
tion, Ann. Inst. Univ. Nav., 14/15 133 (1947).
4211*. Tahara, Yamamoto Y., Uber der
EinfluB der intrasubarachnoidealen Injektion
des mit Ultraschall behandelten Vaccins des
Encephalitis auf Endothelzellen der Pia mater,
Mitt. med. .Ges. zu Osaka, 42, 107 (1943).
4212*. Takagi K., Beitrag zur Kenntnis des Diphr
therietoxins, Uber den EinfluB des Ultrschalls auf
Diphtherie-Antitoxinserum, Mitt. Med. Ges. zu:
Osaka, 36, 487 (1937).
4214*. T a к as h i m a R., Fujii Y., I f u к u S.„
Uber den EinfluB von Ultraschall auf die auBer-
lichen Entwicklungen von Krotenlarven, Mitt,
med. Ges. zu Osaka, 42, 1069 (1.943).
4215*. T a к a s u A., S h a S . N., Uber den EinfluB
der subarachnoidealen Injektion des mit Ultraschall’’
behandelten Lyssa-Vaccin auf Liquor cerebrospi-
nalis und die Endothelien der weichen Hirnhaut
des Kaninchens, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 39,,
1407 (1940).
4216*. Takenaka S., Uber den EinfluB der Ultra-
schallwellen auf das Tetanus-Toxin, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 42, 1831 (1943)
43*"
^676
Библиография
4217.	Takenaka S., Uber den EinfluB des Ultra-
schalls auf das Habu-Schlangengift, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 43, 144 (1944).
4218.	Takenaka S., Tahara, Uber den Ein-
fluB der subarachnoidealen Injektion des mit
Ultraschall behandelten Polyomelitis-Vaccins auf
die Endothelien der weichen Hirnhaut, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 41, 1185 (1942).
4219.	Takesada Y., A Magnetostriction Vibrator
of Al-Fe Alloy, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22,
290 (1950).
4220.	Takesada Y., On the Magnetostriction Vi-
brator as a Source of Supersonics, Journ. Phys.
Soc. Japan, 5, 197 (1950).
4221.	Takesada Y., On the Absorption of High
Power Sound Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
22, 515 (1950).
4222.	Takeuchi R., The Directional Characteri-
stics of Conical Reflectors, Mem. Res. Inst. Acoust.
Soc. Osaka, 1, 33 (1950).
4223.	Tamarkin P., Scattering of Ultrasonic
Waves in Water by Cylindrical Liquid Filled
Obstacles, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 465
(1949).
4224.	Tamarkin P., Scattering of an Underwater
Ultrasonic Beam from Liquid Cylindrical Obstac-
les, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 612 (1949).
4225.	T am a г к i n P., Boyer G. L., Beyer
R. T., Experimental Determination of Acoustic
Wave Fronts, Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 686
(1950); 23, 7 (1951).
4226.	Tamm K-, Schallabsorptionsmessungen in
Wasser und wasserigen Salzlosungen im Frequenz-
bereich urn 100 kHz mit Hilte eines Nachhallver-
fahrens, Angew. Chem., 62, 582 (1950).
4227.	Tamm K-, Measurements of Ultrasonic Absorp-
tion in Water and Aqueous Solutions of Electro-
lytes, Colloquium over Ultrasonore Trillingen,
Briissell, 1951, Коп. VI, Acad. Weten. Let. Sch.
Kunst. Belgie, 1951, S. 214.
4227a. Tamm K-, Schallabsorptionsmessungen in
Wasser und wasserigen Elektrolytlosungen im
Frequenzbereich 5 kHz bis 1 MHz, Nachr. Gottin-
ger Akad. Wiss. Math. Phys. KI. Abt. Ila, 81
(1952).
4228.	Tamm K-, Kurt ze G., Absorption of
Sound in Aqueous Solutions of Electrolytes, Nature,
168, 346 (1951).
4229.	Tanaka S., Measurement of the Thickness
of Metal Plate by Ultrasonic Harmonic Method,
I. On the Condition of the Thickness Resonance,
Sci. Rep. Res. Inst. Tokio Univ. (A), 2, 917 (1950).
4230.	Tanaka S., Measurement of the Thickness of
Metal Plate by Ultrasonic Harmonic Method, II.
Electronic- Operation and Results of a Field In-
spection, Sci. Rep. Res. Inst. Tokio Univ. (A),
3, 201 (1951).
4231.	Тартаковский Б. Д., Сферическая абер-
рация звуковых линз, ДАН СССР, 69, 29 (1949).
4232.	Тартаковский Б. Д., Эксперименталь-
ное исследование в фокусе звуковых линз, ДАН
СССР, 78, 1119 (1951).
4233*. Т а г u m i М., Studien fiber den EinfluB der
Ultraschallwellen auf den feineren Bau der Bakte-
rien (Mikrokorperchen, BakteriengeiBel und Bakte-
rienkapsel), Mitt. med. Ges. zu Osaka, 36, 1453,
1457, 1461 (1937).
4234*. Tatsumi M., Kambayashi H., Oga-
ta S. J., Yoshida K-, Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf das Impfsarkom der
Ratte, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 36, No. 11 (1937).
4235*. Tatsumi M., К о n i s h i K-, Uber den
EinfluB des Ultraschalls auf Milchkiigelchen, Zs.
Kinderheilkunde (Japan), 43, 2301 (1937).
4236*. Tatsumi M., Ogata S. J., К a m b a у a-
shi H., Matsuzaki J., Yoshida
K., Uber den EinfluB des Ultraschalls auf das
Hypophysenvorderlappenhormon in dem Schwan-
gerschaftsharn, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 37, 2301
(1938).
4237*. Tatsumi M., Ogata S. J., Matsu-
zaki J.,_ Yoshida K-, Kambaya-
s h i H., Uber den EinfluB der Ultraschallwellen
auf Formosa-Kobragift, Mitt. med. Ges. zu Osaka,
37, 1361 (1938).
4238. Tatsumi M., Ogata S. J., Yoshida
K., Kambayashi H., Uber den EinfluB
der Ultraschallwellen auf das Vaccine-Virus, Mitt,
med. Ges. zu Osaka, 36, 1607 (1937).
4239*. Tatsumi M., Yoshida К., К am bay a-
s h i H., Ogata S., Uber den EinfluB der
Ultraschallwellen auf das Poliomyelitis-Virus,
Zs. Kinderheilkunde (Japan), 44, 1199 (1938).
4240*. Tatsumi M., Yoshida K-, Ogata
S. J., Kambayashi H., Uber den EinfluB
von Ultraschallwellen auf Keuchhustenbazillen
und Keuchhustentoxin, Mitt. med. Ges. zu Osaka,
44, 719 (1945).
4241.	Teichner St., Pernoux E., Fractionne-
ment aux ultrasons d’un Kieselguhr Servant de
support des catalyseurs Fischer, Compt. Rend.,
230, 1063 (1950).
4242.	Телеснин H. Л., Красильников
В. А., Ультразвуковой интерферометр с бегу-
щей волной, ДАН СССР, 72, 1037 (1950).
4243.	Т е m р е г 1 е у Н. N. V., Velocity of Propa-
gation of Second Sound at Very Low Temperatu-
res, Colloquium over Ultrasonore Trillingen, Briis-
sell, 1951, Коп. VI. Acad. Weten. Let. Sch. Kunst.
Belgie, 1951, S. 264.
4244.	Tetzner K-, Elektronik an Bord und an der
Kuste, Die Fischlupe der Elac Kiel, Funktechnik,
6, 60 (1951).
4245.	Thaler W. J., Ultrasonic Relaxation Pheno-
mena in Oxygen in the Range from One to One
Hundred Megacycles per Atmosphere, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 23, 627 (1951).
4246.	Thaler W. J., Absorption and Dispersion
of Sound in Oxygen as a Function of the Frequency-
pressure Ratio, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24,
15 (1952).
4247.	Thaler J., Fitzpatrick J. A., Chang
L., Velocity of Sound at Ultrasonic Frequencies
by Spark Photography, Amer. Journ. Phys., 18,
393 (1950).
4248*. T h e i 1 e r L., Uber den EinfluB der Frequenz
und die Temperatur auf die biologische Wirkung
des Ultraschalls, Dissertation, Erlangen, 1952.
4249*. Theismann H., Beitrag zur Frage der
biologischen Wirkung des Ultraschalls, Strahlen-
therapie, 79, 559 (1949).
4250*. Theismann H., Der Ultraschall und seine
Anwendung, Zs. f. Hautkrankheiten, 8, 91 (1950).
4251*. Theismann H., Zur Ultraschalltherapie,
Hautarzt, 12, 529 (1950).
4252*. Theismann H., Pfander F., Uber
die Durchlassigkeit des Knochens fiir Ultraschall,
Strahlentherapie, 80, 607 (1949).
Библиография
677
4253*. Theis m ann H., Wai lha user К- H.,
Elektronenmikroskopische Untersuchungen an be-
schallten Bakterien, Naturwiss., 37, 185 (1950).
4254.	T h i e d e H., Ultraschallgerate ftir therapeuti-
sche Anwendungen, Elektrotechnik, 4,	219
(1950).
4255.	T h i e d e H., Uber die Biindelung von Ultra-
schallstrahlern fiir therapeutische Zwecke, Strah-
lentherapie, 82, 301 (1950).
4256*. T h i e d e H., Ultraschall-Therapiegerate «Superso-
nic» und «Supersonic II», Med. Techn., 4, 22 (1950).
4257.	T h i e d e H., Magnetostriktive Ultraschall-
Gerate, Funk u. Ton., 5, 32 (1951).
4258.	T h i e d e H., Ultraschall und seine Anwendun-
gen in der Technik, Erzmetall, 4, 212 (1951).
4259*. T h i e d e H., Das Schallfeld eines medizini-
schen 175 kHz-Ultraschallschwingers in Wasser,
Ultraschall in der Medizin, 5, 29 (1952).
4260*. Thiele W. H., Uber die Einwirkung der
Ultraschallwellen auf die Funktion der Ovarien,
Zs. f. Geburtshilfe u. Frauenheilkunde, 9, 691
(1949).
4261*. Thiele W. H., Fertilitatsstorungen nach
Ultraschallwelleneinwirkung auf das weibliche
Genitale (Tierversuche), Strahlentherapie, 83, 531
(1951).
4262*. Thiele W. H., Uber die Beeinflussung weib-
licher Genitalfunktionen durch Ultraschallwellen,
Der Ultraschall in der Medizin, 4, 49 (1951).
4263*. T h i e 1 e W. H., Ultraschallwellen und Schwan-
gerschaft, Geburtshilfe u. Frauenheilkunde, 11,
449 (1951).
4264*. Thiermann E., Zur Ultraschallbehandlung
der chronischen unspezifischen Prostatitis, Deutsch,
med. Wschr., 74, 1180 (1949).
4265. Thiessen G. J., Leslie J. R., Simp-
son F. W., Absorption Measurements of Sound
in Sea Water, Canad. Journ. Res. (A), 26, 306
(1948).
4266*. Thoenies H., Erfahrungen mit der Ultra-
schalltherapie, Deutsch. Gesundheitswesen, 6,
515 (1951).
4267.	Thomas F. W., Simon E., Soldering
Aluminium Alloys, Electronics, 21, No. 6, 90
(1948).
4268,	Thompson D., Ultrasonics. A New Che-
mical Engineering Tool, Chem. Eng. Prog., 46,
3 (1950).
4269.	Thompson D., Ultrasonic Coagulation of
Phosphate Taiflings, Bull. Virginia Polytechn.
Inst.' Eng. Exp. Station. Ser. No. 75, 77 (1950).
4270*	. Thompson E. J., Electronics in Medicine,
XI. Ultrasonic Waves Destroy Bacteria and Help
Cancer Suffers, Radio Electronics, 20, 28 (1949).
4271.	Thompson W. T., Transmission of Elastic
Waves Through a Stratified Solid Medium, Journ.
Appl. Phys., 21, 89 (1950).
4272.	Thomson W. T., The Equivalent Circuit for
the Transmission of Plane Elastic Waves Through
a Plate at Oblique Incidence, Journ. Appl. Phys.,
21, 1215 (1950).
4273,	Timm C., Aus der Sinneswelt der Fledermause,
Umschau, 50, 204 (1950).
4274.	Timm C., Kann auch der Mensch Ultraschall-
horen? Umschau, 51, 437 (1951).
4275.	Timm C., Schaller F., Uber das Hor-
vermogen der Nachtschmetterlinge, Der Ultra-
schall in der Medizin (KongreBbericht der Erlanger
Ultraschalltagung, 1949), S. 86.
4276.	T i t z J., Ergebnisse der Ultraschallbehandlung,
Med. Klinik, 44, 1021 (1949).
4277.	Tolansky S., The Oscillations of Quartz
Crystals as Revealed by Multiple-Beam Interfe-
rometry, Journ. de phys. et rad., 11, 438 (1950).
4278.	Tolansky S., Bardsley W., Appli-
cation of Multiple-Beam Interferometry to the
Study of Oscillating Quartz Plates, Nature, 161,
925 (1948); Proc. Phys. Soc., B64, 224, 375 (1951).
4279.	Tomberg V., A propos de 1’utilisation prac-
tique des ultrasons, Acta Physiother. et Rheumatol.
Belgica, 5, 120 (1950).
4280.	Tomberg V., Influence des agents physiques
(rayons ultraviolets, ondes courtes et ultrasons^
sur la germination et la croissance radiculaire
du cresson alenois, Arch. Internat. Physiol.,
58, 205 (1950).
4281.	Tomberg V., A propos de la dosimetrie des.
champs ultrasonores, Journ. Radiol, et Electrol.,
32, 362 (1951).
4282*	. Tomberg V., Les problemes physiques sou-
leves par 1’application therapeutique des ultra-
sons, Journ. Radiol, et ElectroL, 32, 358 (1951).
4283.	Tomberg V., Effects of Ultrasonic Irradia-
tion on the Coagulation of Cellulose Solutions
(Viscose), Nature, 168, 292 (1951).
4284*. Torisgl ieri W., Sull’impiego degli ultra-
suoni in ginecologia, Quaderni Clin. Ost. Ginec.,
5, 279 (1950).
4285. Tournier M., Piezoelectro crystals, Fr.
pat. No. 935743 (1948).
4286*. T r i v e 1 1 i L., L’ultrasonoterapia nelle ar-
trosi, Arch. Ortopedia, 63, 164 (1950).
4287.	Troger G., Anwendung von Ultraschall auf
dem Lackgebiet, Fette u. Seifen, 52, 115 (1950).
4288.	Troescher, Entemmaillierung von GefaGen,
Werkstatt u. Betrieb, 82, 400 (1949).
4289.	Trost A., Detecting Flaws with Supersonic
Waves, Sheet Metal Industr., 225 (1944).
4290.	Trott W. J., Darner C. L., The Measure-
ment of the Acoustic Properties of Sound Absor-
bent Panels at High Hydrostatic Pressures, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 681 (1950).
4291.	Trout G. C., Lee A. J., Richardson
I. D., Harden Jones F. R., Recent
Echo Sounder Studies, Nature, 170, 71 (1952).
4292.	Truesdell C., Nonlinear Absorption and
Dispersion of Plane Ultrasonic Waves in Pure Li-
quids, Journ. Wash. Acad. Sci., 42, 33 (1952).
4293*. Tschannen F., Sonnenschein V.,
Die Ultraschallbehandlung der Artrosen und die-
sen verwandte Zustande in neuralpathologischer
Betrachtung, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 696
(1950); Schweiz, med. Rdsch., 34, 743 (1950).
4294.	Tschernia M. P., Observations d’oc^ano-
graphie biologiques faites par 1’avis Commandant
Charcot pendant la campagne 1948/49 Etudes de
la «deep scattering layer», Bull, d’information
du Comite Central d’oceanographie, Nr. 1 (1949);
Nr. 1, 2 (1951).
4295.	T s i e n H., Scha m b erg R., Propagation
of Plane Sound Waves in Rarefied Gases, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 18, 334 (1946).
4296.	Ц в e т к о в В. H., Эскин В. Е., Акусти-
ческое двойное лучепреломление и время релак-
сации жидкостей, ЖЭТФ, 18, 614 (1948).
4297.	Цветков В., Маринин В., Компенсаци-
онный метод измерения акустического лучепре-
ломления жидкостей, ДАН СССР, 63, 653 (1948).
678
Библиография
4298.	Цветков В. Н., Маринин В., Об од-
ном оптическом методе измерения скорости уль-
тразвука, ДАН СССР, 68, 49 (1949).
4299.	Turner С. F., Gal ко ws k i Т. Т.,
Radle W. F., Vanhoek A., Kornbil-
dung durch’Ultrabeschallung, Int. Sugar Journ.,
52, 298 (1950).
4300.	Turner C. F., van Hook A., The Effect
of Ultrasonic Irradiation on the Formation of
Colloidal Sulphur and Ice, Journ. Colloid. Sci.,
5, 315 (1950).
4301*. Turnherr A., Die Ultraschallbehandlung
der Arthrosen, Miinch. med. Wschr., 93, 102 (1950).
4302.	T w e r s к у V., Sound Flashlight for the Blind,
Electronics, 21, No. 11, 156 (1948).
4303.	Uhl W. C., Application of Ultrasonic Energy
Feasible in Chemical Processing, Petroleum, Pro-
cessing, 5, 39 (1950).
4304.	Ulrich G., Behandlung von cellulosehaltigen
Stoffen mit Ultraschall besonders fiir die Her-
stellung von Papiermassenm Schwed. Pat. Nr.
127657 (1949).
4305.	Ulrich G., Behandlung von cellulosehaltigen
Stoffen, wie Papierstoff, mit Ultraschall, DBP
Nr. 815602 (1950).
4306c Ultrakust-Geratebau, Ruhmannsfelden, Vorrich-
tung zur Beschallung von Objekten unter gleich-
zeitiger Mikrobeobachtung, DBP Nr. 827416
(1952). ”
4307.	Ultrakust-Geratebau, Ruhmannsfelden (Erf. E.
Breuning), Veredeln von Tabak, DBP Nr. 825229
(1951).
4308.	Ultrakust-Geratebau, Ruhmannsfelden (Erf. E.
Breuning und H. MuB), Reinigen der Oberflachen
von verschmutzten Teilen mit Hilfe von Ultra-
schall-Wellen, DBP Nr. 816936 (1949).
4309.	Ultrakust-Geratebau, Ruhmannsfelden (Erf. H.
MuB), Erzeugen von Zinkiiberziigen, DBP Nr.
827281 (1949).
4310.	Ultrakust-Geratebau, Dr. Ing. O. Raudszus, Ruh-
mannsfelden (Erf. E. Breuning, H. MuB),
Verhinderung der Korrosion von Metallschichten
im Schall- und Ultraschallfeld, DBP Nr. 830869
(1949).
4311.	Ultrakust-Geratebau, Ruhmannsfelden (Erf. E.
Breuning), Extraktion von organischen Stoffen,
DBP Nr. 837991 (1949).
4312.	Underwood N., Characteristics of an Acou-
stid Interferometer, Phys. Rev., 74, 124 (1948).
4313*. Ungeheuer E., Unsere Erfahrungen mit
Ultraschall, Strahlentherap., 79, 619 (1949).
4314*. Ungeheuer E., Therapie mit Ultraschall,
Der Ultraschall in der Medizin (KongreBbericht
der Erlanger Ultraschalltagung, 1949), S. 342.
4315*. Ungeheuer E., Ergebnisse der Ultraschall-
therapie in der Chirurgie, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 703 (1950).
4316*. Ungeheur E., Ergebnisse der Ultraschall-
therapie in der Chirurgie, Arch. f. phys. Therap.,
3, 86 (1951).
4317*. Up mei er H., JDosierungsfragen in der Ul-
traschallpraxis, Der Ultraschall in der Medizin,
3, 81 (1951).
4318.	Urick R. J.’, Recent Methods for the Measure-
ment of Sound Transmission in the Ocean, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 87 (1950).
4319.	Urick R. J., Ament W. S., The Propa-
gation of Sound in Composite Media, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 21, 62, 115 (1949).
4320.	Utter N., Kling R., Sur la vitesse du son
dans certains melanges d’hydrocarbures, Compt.
Rend., 227, 41 (1948).
4321.	Valkenburg H. E. van, The Theory of
Ultrasonic Material Testing, Meeh. Eng., 71,
817 (1949).
4322.	Vang A., Apparatus and Method for Generating
Sound, Amer. pat. No. 2432218 (1947).
4323.	Vaupel O., Zerstdrungsfreie Priif-ung von
SchweiBverbindungen, SchweiBen u. Schneiden,
2, 147 (1950).
4324.	V e d a m K., Elastic and Photelastic Constants
of Fused Quartz and Some Optical Glasses, Phys.
Rev., 78, 472 (1950); Proc. Indian Acad. Sci., A,
31, 450 (1950).
4325.	V e d a m K-, A New Method of Measuring the
Elastic Constants of Solids, Current Sci., 19,
205 (1950).
4326.	Вейнгеров M. Л., Оптико-акустический
анализ газов и паров, основанный на нулевом
методе, ДАН СССР, 51, 191 (1946); Оптико-
акустический анализ газов и паров, Заводская
лаборатория, 13, 426 (1947).
4327.	Вейнгеров М. Л., Оптико-акустический
анализ газов и паров, основанный на нулевом
методе, ДАН СССР, 51, 195 (1946).
4328.	Величкина Т. С., Фабелинский
И. Л., Метод измерения скорости распростране-
ния ультразвуковых волн в жидкости, ДАН СССР
75, 177 (1950).
4329*. V е 1 t m a n n G., W о е b е г К- Н., Uber
den EinfluB der Ultraschallwellen auf Tuberkel-
bazillen in virto und im Gewebe, Der Ultraschall
in der Medizin (KongreBbericht der Erlanger
Ultraschalltagung (1949), S. 233.
4330*. Veltmann G., Bakterizide und immunbio-
logische Wirkungen des Ultraschalls, Ultraschall
in der Medizin, 2, 22 (1950).
4331*. Veltmann G., W о e b e r Kh., Unter-
suchungen fiber die biologische Dosierung des
Ultraschalls an Bakterien, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 527 (1950).
4332*. Veltmann G., Methodik und Ergebnisse
quantitativer Untersuchungen an Mikroorganismen
als Beitrag zur Virkungsweise des Ultraschalls
in vitro und in vivo, Arch. f. phys. Therap., 3,
79 (1951).
4333*. Veltmann G., W о e b e г Kh., Beitrag
zur bakteriziden Wirkung des Ultraschalls, Strah-
lentherapie, 79, 587 (1949).
4334*. Veltmann G., Woeber Kh., Unter-
suchungen fiber die biologische Dosierung des
Ultraschalls an Bakterien, Nuovo Cimento, 7,
Suppl. 2, 525 (1950).
4335.	Verma G. S., Ultrasonic Classification of
Organic Liquids, Journ. Chem. Phys., 18, 1352
(1950).
4336.	Verma G. S., Effects of Humidity on Ultra-
sonic Absorption in Air at 1,46 Megacycles, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 22, 861 (1950).
4337.	Verma G. S., Ultrasonic Absorption in Orga-
nic Liquids, Proc. Nat. Acad. Sci. India, A
19, 34 (1950).
4338.	Vick F. A., Ultrasonic, Sci. Prog. G. B.,
36, 650 (1949).
4339.	V i d t s J., Ultrasonore vibratie-potentialen,
Meded. Kon. Vlaamsche Acad. Wetensch: Let-
teren Schone Kunsten Belgie, KI. Wetenschr.,
No. 3, 12 (1945).
Библиография
679
4340*. Villa L., Fanucchi F., Gii ultrasuoni
in terapia, Minerva Medica, 2, 76 (1950).
4341. Virtanen I., Ellfolk N., Oxidative
Nitrogen Fixation in Ultrasonic Field, Acta
Chem. Scand., 4, 93 (1950); Journ. Amer. Chem.
Soc., 72, 1046 (1950).
4342*. Voegtlin R., Durrenberger,
Bloch S., Les ultra-sons. Bases anatomo-
physiologiques de leur activite, Strasbourg Medi-
cal, 2, 120 (1950).
4343*. Vogel F., Erfahrungen mit der Ultraschall-
behandlung in unserer Klinik, Zs. f. Orthopadie
u. Grenzgebiete, 80, 390 (1951).
4344. Voinovutch P. G. I., Prudhomme
R. O., Action des ultrasons sur une oxydase,
Biochimica e biophysica Acta, 3, 412 (1949).
4345*. V у s 1 о n z i 1 E., Erfahrungen fiber die Be-
handlung von Ohrenleiden durch Ultraschall,
Arch. f. phys. Therap., 2, 173 (1950).
4346*. V у s 1 о n z i 1 E., Uber die Beeinflussung des
Vestibularapparates durch Ultraschall, Wien,
Klin. Wschr., 61, 468 (1949).
4347*. Wachsmann F., Applikationstechnik und
Dosierung bei therapeutischen Ultraschallbehand-
lungen, Strahlentherapie, 79, 529 (1949).
4348*. Wachsmann F., Untersuchungen im stehen-
den Wellenfeld zur Klarung des Wirkungsmechanis-
mus, Der Ultraschall in der Medizin (KongreB-
bericht der Erlanger Ultraschalltagung, 1949),
S. 154.
4349*. Wachsmann F., Impulsversuche mit Ul-
traschall an verschiedenen biologischen Objekten,
.Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 534 (1950).
4350*. Wachsmann F., Schadigungsmoglichkei-
ten durch Ultraschall vom Standpunkt der phy-
sikalischen Vorgange im Gewebe und der Aplikati-
onstechnik aus gesehen, Der Ultraschall in der
Medizin, 4, 42 (1951).
4351*. Wachsmuth W., Ultraschall bei sudeck-
scher Krankheit, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 245.
4352.	Wi a d a E., Intensity Measurement of Ultrasonic
Waves in Liquids, Journ. Sci. Res. Inst. (Tokyo),
44, 127 (1950).
Л353. W a d a E., Nakane H., Effect of Ultraso-
nic Waves on High Polymeric Substance, Journ.
Sci; Res. Inst. (Tokyo), 45, 1 (1951).
4354.	Wada Y., On the Relation Between Compres-
sibility an Molal Volume of Organic Liquid,
Journ. Phys. Soc. Japan, 4, 280 (1949).
4355.	Wada Y., Shimbo S., Correlation Between
Ultrasonic and Infrared Absorption in Liquids,
Journ. Phys. Soc. Japan, 6, 535 (1951).
4356.	Wada Y., Shimbo S., Experimental
Investigations on the Origin of the Anomalous
Absorption of Ultrasonic Waves in Liquids, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 24, 199 (1952).
4357.	Wada Y., Shimbo S., Oda M., Dis-
persion of Ultrasonic Velocity in the Liquid Higher
Fatty Acids, Journ. Phys. Soc. Japan, 5, 345
(1950); Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 880 (1950).
4558.	Wada Y., Shimbo S., Oda M., Measu-
rement of Compressibility of Solutions by Ultra-
sonic Waves and Study of Solvation, Journ. Appl.
Phys. (Japan), 17, 257 (1948).
4359.	Wada Y., Shimbo S., Oda M., Ultraso-
nic Measurement of Solvation, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 880 (1950).
4360*. W a d u 1 1 a H., Symmetrische Urticaria der
unteren Extremitaten nach Ultraschallwellenbe-
handlung einer rechtsseitigen Ischias, Med. Klinik,
44, 543 (1949).
4361.	Wagner G., Chemische Reaktionen im Ultra-
schallfeld, Mitt. chem. Forsch. Inst. Ind. Osterr.,
3, 63 (1949).
4361a. Wall P. D., Fry W. J., S t e p e n s R.,
Tucker D., Let tvin J. Y., Changes
Produced in the Central Vervous System by
Ultrasound, Science, 114, 686 (1951).
4362.	Wallace R. H., The Production of Variations
in Plants and Animals by Acoustic Vibrations,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 683 (1950).
4363.	Wallace R. H., Bushnell R. J., Pro-
duction of Phenotypic and Genotypic Variations
in Seedlings by Ultrasonic Vibrations, Amer.
Journ. Bot., 35, 813 (1949).
4364.	Walker E. A., An electroacustical System,
Trans. Amer. Inst. Electr. Eng., 67, 35 (1948).
4365*. Warnecke B., Blutveranderung durch
Ultraschall, Zs. klin. Med., 147, 351 (1950).
4366*	. Watanabe Y., Miyagawa F., А о к i
T., Studien fiber das mit Ultraschall behandelte
Typhus-Vaccin, Zs. Japan Mikrob. Pathol., 33,
1155 (1939).
4367*	. Watanabe Y., Ozaki M. et al., Immuno-
logische Studien fiber das mit Ultraschall behan-
delte Typhus-Vaccin, Tokyi-Iji-Shinshi, 3100, 2408
(1938).
4368*	. Watanabe Y., Ozaki M. et al., Immu-
nologische Studien des mit Ultraschall behandel-
ten Cholera-Antigen, Zs. Japan Mikrob. Pathol.,
32, 1078 (1938).
4369.	Waterfall F. D., Loten mit Ultraschall, Metal
Ind. (London), 76, 9 (1950).
4370*. Web b J., Preliminary Investigations Into the
Use of Ultrasonics in physiotherapy, Physiotherapy
(London), 37, 29 (1951).
4371*. Webel H., Uber histaminentfesselende Wir-
kung des Ultraschalls, Klin. Wschr., 29, 357
(1951).
4372*. Wegner A., Der Ultraschall in der Dermato-
logie, Der Ultraschall in der Medizin, 3, 54 (1951).
4373.	Weinstein M. S., On the Failure of Plane
Wave Theory to Predict the Reflection of a Nar-
row Ultrasonic Beam from Plane Surface, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 24, 118, 284 (1952).
4374.	Weinstein M. S., W i n e 1 a n d W. C.,
Transmission and Reflection of Ultrasonic Waves
from Solid Plate in Water, Phys. Rev., 79, 416
(1950).
4375.	Weiss A., Uber den Verlustwinkel von Mangan-
ferritkernen, Elektrotechnik, 5, 213 (1951).
4376.	W e i s s 1 e r A., Ultrasonic Velocity in Liquid
Halides, Phys. Rev., 74, 1228 (1948).
4377.	W e i s s 1 e r A., Ultrasonic Investigation of
Molecular Properties of Liquids, II. Linear Poly-
methylsiloxanes, Journ. Amer. Chem., 71, 93
(1949).
4378.	Weissl er A., Ultrasonic Investigation of
Molecular Properties of Liquids, IV. Cyclic Com-
pounds, Journ. Amer. Chem. Soc., 71, 419
(1949).
4379.	W e i s s 1 e r A., Ultrasonic Investigation of
Molecular Properties of Liquids Anorganic Hali-
des, Journ. Amer. Chem. Soc., 71, 1272 (1949).
4380.	W e i s s 1 e r A., Depolymerization by Ultraso-
nic Irradiation. The Role of Cavitation, Bull.
680
Библиография
Amer. Phys. Soc., 24, 44 (1949); Phys. Rev., 75,
1313 (1949); Journ. Appl. Phys., 21, 171 (1950).
4381.	Weissler A., Cavitation in Ultrasonic Depo-
lymerization, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 370
(1951).
4382.	Weissler A., Chemical Effects of Intense
Ultrasonic Waves in Liquids, Naval Res. Lab.
Rep., S. 3483, 20 (1949).
43ЙЗ.	Weissler A., Cooper H, W., Chemical
Effects of Ultrasonic Irradiation, Manufactory
Chemist, 19, 505 (1948).
4384.	Weissler A., Cooper H. W., Snyder
St., The Chemical Effects of Ultrasonic Irradia-
tion. Reaction Between Carbon Tetrachloride
and Water, Journ. Amer. Chem. Soc., 72, 1769
(1950).
4385.	W.e i s s 1 e r A., Del Grosso V. A., The
Velocity of Sound in Sea Water, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 22, 684 (1950); 23, 219 (1951).
4386.	Weissler A., Del Grosso V. A.,
Ultrasonic Investigation of Liquids, VI. Acety-
lene Derivates, Journ. Amer. Chem. Soc., 72,
4209 (1950).
4387.	Weissler A., Del Grosso V. A.,
A Liquid With Unusually High Sound Velocity,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 629 (1951).
4388.	Wei Ihoener H. J., Anwendungsmoglich-
keiten des Ultraschalls in der Brauerei, Braue-
reitechniker, Nr. 8 (1952).
4389.	Wenk P., Der Ultraschall und seine Anwendung
in der Industrie, Feinwerktechnik, 53, 153 (1949).
4390.	Wenk P., Aluminiumloten mit Ultraschall,
Metall, 5, 447 (1951); Siemens Zs., 26, 145 (1952).
4390a. Wenk P., Boljahn H., Verzinnung von
Aluminium mit Hilfe von Ultraschall, Metall-
kunde, 43, 323 (1952).
4391.	Wenk P., Niindel U., Ein Ultraschall-
Lotgerat fur Aluminium, Siemens Zs., 25, 91 (1951).
4392.	Went J. J., Linear Magnetostriction of Homo-
genous Nickel Alloys, Physica, 17, 98 (1951).
4393.	Wenzel KL, Ober die Moglichkeiten einer
Betonuntersuchung mittels Ultraschall, Disser-
tation, Techn. Hochschule, Braunschweig, .1950.
4394.	Wert Ch. A., The Internal Friction of Zinc
Single Crystals, Journ. Appl. Phys., 20, 29 (1949).
4395.	Wert C. A., Tyndall P. T., Elasticity of
Zinc Crystals, Journ. Appl. Phys., 20, 587 (1949).
4396.	Werth G. C., Propagation of Sound in Carbon
Dioxide at High Pressures, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 23, 715 (1951).
4397.	Wertheim ,R. A. P., Ultrasonics. The Prin-
ciples, Generation and Effects of Ultrasonic Ra-
diation, The British Food Manufacturing Indu-
stries Research Association, Scientific and Techni-
cal Surveys, No. 7, 32 (1948).
4398.	West W., The Accuracy of Measurements by
Rayleigh Disc, Proc. Phys. Soc., B62, 437 (1949).
4399.	Westervelt P? J., Absorption of Sound
by Gas Bubbles at a Water-Metal Interface. Journ.
Acoust. Soc. Amer., 23, 369 (1951).
4400.	West on, D. E., The Use of a High-Stability
Magnetostriction oscillator to Investigate the
Amplitude Absorption of Plane Sound Waves in
Narrow Glass and Metal Tubes, Nuovo Cimento,
7, Suppl. 2, 341 (1950).
4401.	Wette F. W., de, Remark on the Calculation
of Molecular Relaxation Times, Colloquium Over
Ultrasonore Trillingen, Briissell, 1951, Коп. VI,
Acad. Weten-et. Sch. Kunst. Belgie, 1951, p. 82.
4402.	Wetzel W., Ultraschall-Aufbereitung von Ges-
teinsproben, Erdol u. Kohle, 3, 212 (1950).
4403.	White S. Y., Experimental Ultrasonics, I.
Design, Construction and Operation of the Hart-
mann Whistle, Audio Eng., 33, 20, 44 (1949).
4404.	White S. Y., Experimental, Ultrasonics, II,
Audio Eng., 33, 24, 38 (1949).
4405.	White S. Y., Inaudible Sound. A New Tool air
Cleaning, Heating and Ventilating, 45, No. 9,
59 (1948).
4406.	White J. E., X-Ray Diffraction by Elastically
Deformed Crystals, Journ. Appl. Phys., 21, 855
(1950).
4407.	White J. E., Some Effects of Vibration on
X-Diffraction by Crystals, Journ. Acoust. Soc.
Amer.,23, 16 (1951).
4408*. W i e g m a n n J., Heilerfolge mit Ultraschall-
wellen, Ultrakust-Mitteil., 1, Nr. 2, 1 (1948).
4409*. Wiethe C., Klinische Erfahrungen mit Ultra-
schall, Wien. klin. Wschr., 61, 17 (1948).
4410*. Wiethe C., Die Behandlung des Meniere mit
Ultraschall, Wien. klin. Wschr., 61, 466 (1949).
4411*. Wiethe C., W у t L., V i s 1 о n с у 1 E.,
The Therapeutic Use of Supersonic Waves, Acta
otolaryng., 78, 111 (1949).
4412*. Wild J. J., The Use of Ultrasonic Pulses for
the Measurement of Biologic Tissues and the
Detection of Tissue Density Changes, Surgery, 27,
183 (1950).
4413*. Wild J. J., N e a 1 D., Use of High Frequency
Ultrasonic Waves for Detecting Changes of Tex-
ture in Living Tissues, Lancet, 1, 655 (1951).
4414.	W i 1 d h а с к W. A., Metroscope, Rev. Sci.
Instr., 19, 535 (1948).
4415.	Wilkes M. V., Renwick W., An Ultra-
sonic Memory Unit for the EDSAC, Electronic Eng.,
20, 208 (1948).
4416.	Wilkes M. V., Renwick W., Die ADAC-
elektronische Rechenmaschine, Journ. Sci. Instr.,
26, 385 (1949).
4417.	Willard G. W., Light Modulating Apparatus,
Amer. pat. No. 2287587 (1942).
4418.	Willard G. W., Criteria for Normal and
Abnormal Ultrasonic Light Diffraction Effects,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 101 (1949).
4419.	Willard G. W., Focusing Ultrasonic Radia-
tors, Journ. Acoust. Soc. Amer., 21, 360 (1949).
4420.	W i 1 1 a r d G. W., New Methods for Measuring
Ultrasonic Velocity in Solids, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 22, 684 (1950).
4421.	Willard G. W., Improved Methods for Mea-
suring Ultrasonic Velocity, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 23, 83 (1951).
4422.	Willard G. W., Focusing Ultrasonic Radia-
tor, Amer. pat. No. 2549872 (1951).
4423.	Willard G. W., Ultrasonically Induced Cavi-
tation in Water, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24,
454 (1952).
4424*. W i 1 1 e r t D., Die Ultraschallbehandlung auf
dem Gebiete der Zahnheilkunde, Osterr. Zs. Sto-
mat., 48, 383 (1951)..
4425.	Williams A. E., Non Destructive Testing
of Metals, Canad. Machinery, 60, 87 (1949).
4426.	Williams A. O., Jr., The Piston Source at
High Frequencies, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
23, 1 (1951).
4427.	Williams A. O., Jr., On the Absorption of
High Power Sound Waves in Water, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 23, 369 (1951).
Библиография
681
4428.	Williams А. О., Jr., Keck W., Effects
of Reflected Signals and Electric Pick-up at an
 Ultrasonic Microphone, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
23, 173 (1951).
4429.	Williams A. O., Jr., Keck W., Smith
M. C., Distorsion of Acoustic Beam Patterns by
Echoes and Electric Pick-up, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 21, 469 (1949).
4430.	W i 1 1 i a m s H. J., В о z о r t h R. M.,
Christensen H., The Magnetostriction,
Youngs Modulus and Damping of 68 Permalloy
a Dependent on Magnetization and Heat Treat-
ment, Phys. Rev., 59, 1005 (1941).
4431.	Williams M., An Electrokinetic Transducer,
Rev. Sci. Instr., 19, 640 (1948).
4432.	W i 1 1 r i c h H. O., Bericht iiber deutsche Arbei-
ten mit Ultraschall bei Lichtbogen und Wider-
standsschweiBung, Welding, 18, 61 (1950).
4433.	Wilson О. B., Jr., The Attenuation of Ultra-
sonic Waves in Electrolytic Solutions, Phys. Rev.,
81, 657 (1951).
4434.	Wilson О. B., Jr., Leonard R. W.,
Sound Absorption in Aqueous Solutions of Magne-
sium Sulfate and in Sea Water, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 23, 624 (1951).
4435*. Winkler G., Die Frequenzabhangigkeit der
Ultraschall-Hamolyse, Dissertation, Erlangen,
1950.
4436*. Winkler K-, Uber chronische Pyodermien,
Zs. f. Haut- u. Geschlechtskrankheiten, 9, 57
(1950).
4437*. Winter H. M., Ultraschalltherapie, Deutsch.
Gesundheitswesen, 4, 1107 (1949).
4438*. Winter H. M., UltraschalLHeilgerat, Med.
Techn., 3, 203 (1949).
4438a. Wise B., Ensminger D., Putting Ultra-
sonics to Work, Prod. Eng., 23, Aug., 180 (1952).
4439.	Witte R. S., M г о w с B. A., Guth E.,
Velocity and Attentuation of Sound in Butyl and
Gr-S-Rubbers, Phys. Rev., 75, 1284 (1949).
4440*. Wobbecke H. D., Ein Beitrag zum Wir-
kungsmechanismus des Ultraschalls, Strahlenthe-
rapie, 82, 615 (1950).
4441*. Woeber Kh., Untersuchungen iiber die Wir-
kung des Ultraschalls auf Mause- und Rattentu-
moren, Strahlentherapie, 79, 563 (1949).
4442*. W о e b e r Kh., Vorlaufige Erfahrungen mit
Ultraschalltherapie bei Dermatosen, Strahlenthe-
rapie, 79, 599 (1949).
4443*. Woeber Kh., Das Auftreten von Schadi-
gungen am Zentralnervensystem der Ratte durch
Ultraschallwellen, Strahlentherapie, 79,	643
(1949).
4444*. W о e b e r Kh., Uber die Wirkung des Ultra-
schalls auf oberflachliche Tumore, Arch. Derma-
tologie und Syphilis, 191, 400 (1949).
4445*. W о e b e r Kh., Uber unsere Ergebnisse experi-
mentell-biologischer Untersuchungen und klinisch-
therapeutischer Erfahrungen mit Ultraschall, Der
Hautarzt, 1, 154 (1950).
4446*. W о e b e r Kh., Uber tierexperimentelle und
klinische Erfahrungen mit Ultraschall. an Tumo-
ren, Archivf. Dermatologie und Syphilis, 188,
656 (1950).
4447*. Woeber Kh., Uber Ultraschall in der Medizin,
Strahlentherapie, 81, 157 (1950).
4448*. Woeber Kh., Die Wirkung des Ultraschalls
auf embryonales und carcinomatoses Gewebe, Der
Ultraschall in der Medizin, 2, 29 (1950).
4449*. Woeber К h., Die Wirkung des Ultraschalls
auf das Blutserum und die serologischen Reaktio-
ллг^ nen’ Der Ultraschall in der Medizin, 2, 15 (1950).
4450 •. Woeber К h., Der Ultraschall in der Medizin^
2,	Bericht der Ergebnisse des internationalen
Ultraschall-Kongresses 1950 in Rom, Stuttgart,
4451*. Woeber К h., Histologische Untersuchungen
uber die Sofortreaktion des Zellkerns beim Walker-
Karzinom der Ratte nach Ultraschalleinwirkung,
Strahlentherapie, 85, 207 (1951).
4452*. Woeber Kh., A s c h e G., Uber den EinfluB-
des Ultraschalls auf die Friihentwicklung embryo-
nalen Gewebes in Abhangigkeit von der Schallih-
tensitat, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 537
(1950).
4453*. Woeber Kh., Sy bertz W., Untersuchun-
gen iiber den EinfluB des Ultraschalls auf die sero-
logischen Blutreaktionen und die SerumeiweiBkor-
per mit Hilfe der Ultrazentrifuge, Nuovo Cimento,.
7, Suppl. 2, 543 (1950).
4454*. Woeber К h., Veltmann G., Uber quan-
titative Untersuchungen an Einzellern und an
Keimgewebe mit Ultraschall, Der Ultraschall in
der Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
schalltagung, 1949), S. 238.
4455*. Woeber К h., Zink W., Der EinfluB kom-
binierter Rontgen- und Ultraschallbehandlung
auf den experimentellen Tierkrebs, Nuovo Ci-
mento, 7, Suppl. 2, 710 (1950).
4456*. Wolf F., Bestimmung der Lethalitatsdosis
mit Ultraschallwellen bei verschiedenen Organis-
men, Dissertation, Erlangen, 1948.
4457. Wolff I., Reinigen von Fliissigkeiten durch
Vernichten der Bakterien, Amer. pat. Nr. 2417722
(1942).
4458*. W о 1 p e r s С. H., Die Querstreifung der kolla-
genen Bindegewebsfibrille, Virchows Arch., 312,
292 (1944).
4459*. W о 1 p e r s С. H., Die Fibrinquerstreifung,
Klin. Wschr., 24, 424 (1947).
4460*. W о 1 p e r s С. H., Das Sarkolemm, Klin. Wschr.,
26, 724 (1948).
4461*. Wolpers С. H., Kollagenquerstreifung und
Hitzeschrumpfung, Biochem. Zs., 318, 373 (1948).
4462.	Woodburn J., Experimental Determination
of Velocity of Sound in Superheated Steam by
Ultrasonics, Journ. Trans. Amer. Soc. Meeh. Eng.,
71, 65 (1949).
4463.	Woodburn J., Construction of Apparatus for
Measuring the Velocity of Sound in Gas mixtures,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 456 (1952).
4464*. Wulff D., Behandlungsmoglichkeiten mit
Ultraschallimpulsen, Arztl. Praxis, 2, 1 (1951).
4465*. Wulff D., Reduktion der Ultraschall-Gesamt-
dosis durch Anwendung des Impulsverfahrens, Der
Ultraschall in der Medizin, 3, 70 (1951).
4466*. W u t t g e К- H., Uber die Wirkung des Ultra-
schalles auf biologisches Gewebe und iiber Wirkungs-
moglichkeiten unter therapeutisch iiblichen Bedin-
gungen, Munch, med. Wschr., 92, 859 (1950).
4467*. W u t t g e К- H., Zur Erage der Eintreibwirkung
des Ultraschalls, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 142.
4468. W u t t g e К- H., D i с к e 1 G., Stofftrennung
in fliissiger Phase, DBP Nr. 836640 (1950).
4469*. W у t L., Die Ultraschallbehandlung von Ohrge-
rauschen, Wien. med. Wschr., 98, 405 (1948).
682
Библиография
4470*. Wiy t L., Die Indikationsgebiete der Ultraschall-
therapie, Wien. klin. Wschr., 61, 389 (1949).
4471*'. W у t L., Der Ultraschall in der Ohrenheilkunde,
Der Ultraschall in der Medizin, 2, 54 (1950).
4472*. Y a g i N., Vertilgung von Seidenparasiten durch
Ultraschall, Zs. d. Japan Seidenfaden, 6, Nr. 3
(1935).
4473*. Y a g i N., Uber die Moglichkeit der kiinstlichen
Ausbriitung derSeidenraupeneier durch Ultraschall,
Kagaku (Japan), 5, Nr. 8 (1935).
4473a. Yamaguchi Sh., Metallic Corrosion Influen-
ced by Ultrasonic Waves, Journ. Appl. Phys., 23,
1057 (1952).
4474. Yamamoto Y., KonS., Hayakawa M.,
N i s h i C., Uber den EinfluB der Ultraschallwellen
auf die Plasmodien der Huhnermalaria, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 42, 447 (1943).
4475*. Y amanaka M., Uber die Ansammlung der
Tuberkelbazillen im Sputum nach Ultraschallbe-
handlung, Mitt. med. Hochschule zu Osaka, 6,
154 (1937).
4476*. Yamanaka M., Uber den EinfluB von Ultra-
schall auf die Offenbarungssubstanz des Schwart's-
mannschen Phenomen, Mitt. med. Hochschule zu
Osaka, 5, 3 (1938).
4477*. Yamanaka M., Uber den EinfluB von Ultra-
schallwellen auf Antigenantikorper und Komple-
ment, Mitt. med. Hochschule zu Osaka, 5, 154
(1938).
4478*. Yamanaka M.,Fujimoto, Hayashi
S., Okyo, Ogata S., M a e у a m a, Uber
den EinlfuB der Ultraschallwellen auf saurefeste
Bazillen, Mitt. med. Hochschule zu Osaka, 6,
130 (1939).
4479*. Yamanaka M., Matsuo S., Oshima,
Suzuki M., Uber den EinfluB der Ultraschall-
wellen auf Mikroorganismen, Mitt. med. Hoch-
schule zu Osaka, 4, 106 (1937).
4480*. Y amanaka M., M i h a s h i Ку, Mas u-
d a M., H i da R., Die Wirkung der Ultraschall-
wellen auf Pepton verschiedener Art. 2. EinfluB
der Ultraschallwirkung auf das Indolbildungsver-
mogen der Bakterien, Mitt. med. Hochschule zu
Osaka, 6, 248 (1939).
4481*. Y amanaka M., S a t о m i M., Studieniiber den
EinfluB von Ultraschall auf Parasiteneier und Lar-
ven, Mitt. med. Hochschule zu Osaka, 6, 65 (1938).
4482*. Y amanaka M., T a m a d a M., Ogata S.,
Die Wirkung der Ultraschallwellen auf Pepton
verschiedener Art. 1. Einwirkung des Ultraschalls
auf die Beschleunigung der Hefegarung, Mitt,
med. Hochschule zu Osaka, 6, 237 (1939).
4483*. Y amashina M., Kasahara, О у a m a
H., Ogata S. J., Uber den EinfluB der Ultra-
schallwellen auf Seidenpyorrhoea-Virus, Med. u.
Biol. (Japan), 1, 154 (1942).
4484*. Yaoi H., Uber den EinfluB der Ultraschallwel-
len auf lebende Wesen, Japan Journ. Exp. Med.,
18, Nr. 7 (1934).
4485*. Yaoi H., ArakawaS., Kajihara H.,
Uber die Immunitat des mit Ultraschallwellen
behandelten Vaccine-Virus, Japan Journ. Exp.
Med., 24, 1265 (1940).
4486*. Y a о i H.; Arakawa S., Kajihara H.,
Uber die Immunitat des mit Ultraschall inakti-
vierten Virus der verschiedenen Arten wie epide-
mische und japanische Encephalitis, Lyssa, Papa-
geienfieber, Lymphogranulomatosis inguinalis und
Influenza, Japan Journ. Exp. Med., 24, 1281 (1940).
4487.	Yeager E., Bugosh J., Dietri ck. H.,
Hovorka F., The Effect of Ultrasonic Waves
on the Hydrogen Electrode, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 22, 686 (1950).
4488.	Yeager E., Bugosh J., Hovorka F.,
The Measurement of Ultrasonic Vibration Poten-
tials (Debye-Effect) with Pulse Techniques, Proc.
Phys. Soc. (B), 64, 83 (1951).
4489.	Yeager A., Bugosh J., Hovorka F.,
McCarthy, The Application of Ultrasonic
Waves to the Study of Electrolytic Solutions, II.
The Detection of the Debye Effect, Journ. Chem.
Phys., 17, 411 (1949).
4490.	Yeager E., Chess in H., Bugosh J.,
Hovorka F., Apparatus for Acoustical Mea-
surements with Pulse-Modulated Ultrasonic Waves,
Phys. Rev. 76, 1890 (1949).
4491	.Yeager E., Dietrick H., Bugosh J.,
Hovorka F., The Measurement of Ionic
Vibration Potentials (Debye-Effect) with Pulse
Modulated Ultrasonic Waves, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 23, 627 (1951).
4492.	Yeager E., Dietrick H., Bugosh J.,
Hovorka F., An Electrokinetic Probe for
Detection of Ultrasonic Waves, Techn. Rep. No. 5,
(1951), Ultrasonic Res. Laboratory, Western Re-
serve University, Cleveland, Ohio.
4493.	Yeager E., Dietrick H., Saunders F., Ho-
vorka F., Measurement of Colloidal Vibration
Potentials with Pulse-Modulated Ultrasonic Wa-
ves, Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 117 (1952).
4494.	Y eager E., Hovorka F., The Applica-
tion of Ultrasonics to the Study of Electrolytic
Solutions, II. The Effect of, Acoustical Waves on
the Hydrogen Electrode, Journ. Chem. Phys., 17,
416 (1949).
4495.	Yeager E., Hovorka F., The Effect of
Acoustical Radiations on the Hydrogen Electrode,
Journ. Electrochem. Soc., 98, 14 (1951).
4496.	Y e 1 1 о t J. I., S a v о г у L. E., Acoustic
Generator, Amer. pat. No. 2519619 (1950),
4497*. Yokonawa T., Uber den EinfluB von Ultra-
schall auf das Pflanzengift Ritin, Mitt. med. Ges.
zu Osaka, 41, 1672 (1942).
4498*. Yokonawa T., Uber den EinfluB des Ultra-
schalls auf die Oberflachenspannung des Serums,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 594 (1943).
4499*. Yokonawa T., Uber die Wirkung der Ultra-
schallwellen auf Influenza-Virus, Mitt. med. Ges.
zu Osaka, 42, 1007 (1943).
4500*. Yokonawa T., Beitrag zur Kenntnis der
Ultraschallwirkung auf Erythrozyten, Mitt. med.
Ges. zu Osaka, 42, 229 (1943).
4501*. Yokonawa T., Beitrage zum Mechanismus
der Hamolyse durch Ultraschall, Mitt. med. Ges.
zu Osaka, 42, 328 (1943).
4502*. Yokonawa T., Uber den EinfluB der Ultra-
schallwellen auf das Virus des Kaninchen-Myxoms,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 517 (1943).
4503*. Yokonawa T., Uber den EinfluB der Ultra-
schallwellen auf die Resistenz der Leukozyten,
Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 591 (1943).
4504*. Yokonawa T., Immunologische Untersuchungen
des mit Ultraschall behandelten Pflanzengiftes
Ritin, Mitt. med. Ges. zu Osaka, 42, 1010 (1943).
4505. Yokonawa T., Fur u m i R., Kato T.,
Hayashi S., Iso T., Uber den EinfluB von
Ultraschall auf BCG, Mitt. med. Ges. zu Osaka,
39, 2094 (1940).
Библиография
683
4506. Yokonawa Т., Т о m i t а С., N a g as a w а
S., Furukawa G., Ober die Wirkung von
Ultraschall auf Erythrozyten, Mitt. med. Ges. zu
Osaka, 39, 2129 (1940).
4507*. Yoshida K-, О g ata S. J., N ar useT.,
Sakiy ama T., Ober den EinfluB der Ultra-
schallwellen auf Vaccine-Virus (1), Mitt. d. med.
Ges. zu Osaka, 36, 185 (1937).
4508.	Yoshida K-, Takenaga S., Yama-
moto J., Ober den EinfluB der Ultraschallwel-
len auf das Vitamin K, Mitt. med. Ges. zu Osaka,
43 (1944).
4509.	Yousef Y. L., S u 1 t a n F., Vibration Detec-
tion by a Quartz Oscillator, Rev. Sci. Instr.» 20,
533 (1949).
4510*. Zach St. F., Zur Frage der Behandlung akuter
Arthritiden und Neuralgien mit Ultraschall, Wien,
klin. Wschr., 63, 874 (1951).
4511*. Zach St. F., Uber die Behandlung von Arthro-
sen mit Ultraschall-Impulsen, Wien. med. Wschr.,
101, 608 (1951).
4512*. Z a m b e 1 1 i E., Tentativi di ultrasonoterapia
nella otosclerosi, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2.,
714 (1950).
4513*. Z a m b e 1 1 i E., A n g e 1 a E., C a m p i L.,
Sulle propriety immunbiologische di alcune
sospensioni batteriche dopo trattamento ult-
rasonico, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 717
(1950).
4514*. Z a m b e 1 1 i E., T r i n c h e r i P., Ricerche
sull’azione degli ultrasuoni nei germi della pelle,
Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2, 720 (1950).
4515*. Zangemeister H. E., Horvermogen fur
Ultraschall und Moglichkeiten seiner diagnosti-
schen Verwertung, Acta Otolar. Stockholm, 39,
263' (1951); HNO 2, 367 (1951).
4516. Z a r t m a n n I. F., Ultra-sons de 75 kc dans
1’air. Reflexion et diffusion par cylindres et par
surfaces poly-cylindriques, Centres des Recherches
Scientifiques industrielles et maritimes de Marseil-
le, Note 172, Mai, 1948.
4517. Zartmann I. F., Ultrasonic Velocities and
Absorption in Gases at Low Pressures, Journ.
Acoust. Soc. Amer, 21, 171 (1949).
4518*. Zaubitzer H., Uber die Moglichkeit des
Einschallens von Arzneimitteln, Med. Klinik,
45, 196 (1950).
4519*. Z e i 1 h о f e r R., Letalitatsdosen und biologi-
sche Wirkung des Ultraschalls in Abhangig-
keitvon der Frequenz, Dissertation, Erlangen,
1951.
4520. Жуков И. И., X e н о x М. А. (см. [4094]).
4521. Ziegler W. A., Fabrication of Piezoelec-
tric Crystal Units, Amer. pat. No. 2531660
(1950).
4522*. Zi He L. P., Wagtendonk W. J.
van, The Influence of Ultrasonic Vibrations Upon
the Activity of Paramecin, Biochem. and Biophvs.
Acta, 6, 524 (1951).
4523.	Зимаков P. B.,0 поведении некоторых вод-
ных растворов в электромагнитном поле большой
частоты, ДАН СССР, 3, 452 (1934).
4524*. Zinn W.,Sonnenschein V., Ergebnisse
der Ultraschalltherapie rheumatischer und degene-
rativer Gelenkerkrankungen, Deutsche med. Wschr.
75, 827 (1950).
4525*. Zinn W., Sonnenschein V., Die radi-
culare Beschallung, Nuovo Cimento, 7, Suppl. 2,
723 (1950).
4526*. Z i nz i us J., Uber den EinfluB der physika-
lischen Energien, insbesondere des Ultraschalls
auf den Ausfall der serologischen Reaktionen;
Wien. med. Wschr., 101, 402 (1951).
4527*. Zinzi us J., Woeber Kh., Vorlaufige
Mitteilung iiber die Wirkung des Ultraschalls auf
die serologischen Blutreaktionen, Der Ultraschall
in der Medizin (KongreBbericht der Erlanger Ultra-
schalltagung, 1949), S. 211.
4528*. Z i n z i u s J., Woeber Kh., Uber den
EinfluB des Ultraschalls auf die serologischen
Reaktionen, Arch. Dermatologie u. Syphilis, 191,
404 (1949).
4529.	Z m u d a A. J., Dispersion of Velocity and Ano-
malous Absorption of Ultrasonics in Nitrogen,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 472 (1951).
4530.	Z о b e 1 A., Beitrag zu Physik und Technik der
Ultraschallquarze, Der Ultraschall in der Medizin
(KongreBbericht der Erlanger Ultraschalltagung,
1949), S. 29.
4531*. Zollinger H. U., Bemerkungen zur Arbeit
Herbert Brettschneider «Uber die biologische
Wirkung des Ultraschalls auf die lebende Zelle
(II)», Strahlentherapie, 83, 530 (1951).
4532*. Zur K-, Die Wirkung des Ultraschalls auf das
Prothrombinpotential, Dissertation, Universitat
Freiburg, 1950.
в. Краткие сообщения без указания автора
4533.	Detecting Gallstones with Ultrasonic Echoes, Elect-
ronics, 23, No. 2, 172, 174, 176 (1950).
4534.	Einsatz von Ultraschall beim Farben von indanth-
renfarbstoffen, Melliand Textilber., 32, 214 (1951).
4535.	Entzundern und Entfetten mit Ultraschall, Fac-
tory Management and Maintennace, 107, 130
(1949).
4536.	High-Energv Ultrasonic Opens Process Prospects,
Chem. Ind.”, 65, 885 (1949).
4537.	Lab-Size Ultrasonic Tools, Business Week, Nov.
19 (1949).
4538.	Loten von Aluminium, Engineering, 168,616(1949).
4539.	Maschine ultrasonique a laver le linge, Nature
(Paris,) 142 (1950).
4540.	Messung hoher Temperaturen durch Ultraschall,
Wireless World, 56, Suppl., 9 (1950).
4541.	Metallentfettung durch Ultraschall, Feinwerktech-
nik, 54, 115 (1950).
4542.	One-Kilowatt Ultrasonic Generator, Electronics,
23, No. 4, 148, 152, 156 (1950).
4543.	Present Status of Use of Ultrasonic Energy in
Physical Medicine, Journ. Amer. Med. Assoc.,
148, 646 (1952).
4544.	Priifung von Beton mit Ultraschall, Civil Eng.
Res., 44, 520 (1949). Aus einem Bericht fiber eine
Veroffentlichung des Road Research Board, 1946/47.
4545.	Priifung von Gummireifen mit Ultraschall, Engi-
neer, 192, 565 (1951).
4546.	Reifenpriifung, eine interessante Entwicklung der
Ultraschall-Technik, Electrician, 147,	1377
(1951).
4547.	Supersonic Examination of Boiler Plate and
Welded Seams, Engineering, 171, 29 (1951).
4548.	Ultraschall- Reifenpriifung, EL Rev., 149, 893,
(1951).
4549.	Ultraschallwellen ftir ungewohnliche Reinigung-
sprozesse, Elektrizitatsverwertung, 182 (1951/52).
4550.	Ultraschallpriifungen von Schweifiungen, Engi-
neering, 169, 264 (1950).
684
Библиография
4551.	Ultraschall in der Textilfabrikation, Wool. Rech.
Text. Wld., 78, 115 (1950).
4552.	Ultraschallbehandlung von Anstrichfarben, Paint
Manufacture, 19, 447 (1949).
4553.	Ultraschallgenerator, Chem. Eng., 56, 138 (1949).
4555. Ultraschall-Mahlverfahren, Chemikerztg, 74, 86
(1950).
4556.	Ultraschallverwendung in der Industrie, Chem.
Age, 62, 23 (1950).
4557.	Ultraschallwellen als Orientierungsmittel, Elect-
ronic Eng., 21, 464 (1949).
4558.	Ultrasonic Noise Harmless, Sci. News Letter, 58,
275 (1950).
4559.	Ultrasonic Shear Waves Detect Flaws in Pipes,
Heat., Piping Air Condit., 22, 208 (1950).
4560.	Ultrasonic Soldering Iron, Journ. Sci. Instr., 27,
29 (1950); Electronics, 24, August, 154 (1951).
4561.	Ultrasonic Testing of Gas Turbine Disks, Metal
Progress, 57, 468 (1950).
4562.	Ultrasonics has Wide Industrial Applications,
Product Eng., 20, 153 (1949).
4563.	Ultrasonics Used in Seed Treatment, Electronics,
23, No. 10, 238 (1950).
4564.	Ultrasonic Vibration Accelerates Polymerization,
Electronics, 23, No. 9, 206 (1950).
4565.	Ultrasound, Unheard, Hits Nervous Tissues, Sci.
News Letter, 58, 185 (1950).
4566.	Verhiitung von Kesselstein durch Ultraschall,
Schweiz. Techn., 55 (1950).
4567.	Verzinnung von Aluminium mittels Ultraschall,
Electronics, 21, No. 8 (1948).
4568.	Verzinnung von Aluminium mit Ultraschall, Me-
talloberflache, 3, 214 (1949).
4569.	Warmefreie Ultraschallbehandlung mit Impul-
sbetrieb, Umschau, 50, 227 (1950).
4570.	WalLthikness of Pulp Digesters «Read» 200 Times
at Same Cost as Drilling 4 Test Holes, Chem. Proc.
Rev., Oktober (1949).
III. РАБОТЫ, ПОЯВИВШИЕСЯ ВО ВРЕМЯ ПОДГОТОВКИ К ПЕЧАТИ ШЕСТОГО ИЗДАНИЯ КНИГИ
4571.	Abbey L., The Velocity of Sound in Gases at
Low Pressures, Anst. Journ. Sci. Res., 5, 223 (1952).
4572.	Abruzzini E., Gli ultrasuoni nei campo
medico, Basi fisiche delle applicazioni ed appa-
recchi, Archivio de Radiologia, 26, 385 (1950).
4573.	Aggarwal R. R., ParthasarathyS.,
Diffraction of Light Due to Several Ultrasonic
Waves, Journ. Sci. and Ind. Res., 12B, 459(1953).
4574.	Aktienges, fiir Unternehmungen der Eisen- u.
Stahlindustrie, Essen, Kondensierung von Acetal-
dehyd zu Aldol, DBP Nr. 867388 (1938).
4575.	Aides J. H., J a d e s о n W. J., The Use
of Ultrasonic Therapy in Geriatrics, Der Ultraschall
in der Medizin, 5, 107 (1952).
4576.	Alexander P., Meek G. A., Anwendung
von Ultraschallwellen zum Farben, Melliand Tex-
tilberichte, 24, 57, 133, 214 (1953).
4577.	Allard H.,Ots I., Acceleration de la germi-
nation de graines par ultrasonoration, Communi-
cation ptesentee au II, Congres Intern, de Bio-
chemie a Paris, Juillet, 1952.
4578.	Altenburg K., Die Temperaturabhangigkeit der
Ultraschallgeschwindigkeit und der Oberflachen-
spannung des Athylenglykols, Zs. phys. Chem.,
201, 91 (1952).
4579.	Altenburg K-, Zur Frage des Einflusses von
Ultraschall auf Platzwechselvorgange in Fliis-
sigkeiten, Naturwiss., 40, 289 (1953).
4580.	Altenburg K-, Die Schallgeschwindigkeit
in Hochpolymeren, Zs. phys. Chem., 202, 14
4581.	Альтшулер С. А., Резонансное поглощение
звука в парамагнетиках, ДАН СССР, 85, 1235
(1952).
4582*. A n s t е t t P.,tGli ultrasuoni in terapia, Monde
Medical, 60, 125 (1951).
4583*. Arrigoni G., L о v a t i G., Gli ultrasuoni
in urologia, Arch. Ital. Urologia, 24, 377 (1950).
4584*. A s c h e G., Kernaberrationen durchUltraschall,
Strahlentherapie, 85,' 215 (1951).
4585.	Atlas-Werke, Bremen, Verfahren zur Ausnutzung
des Dopplereffektes bei der Echomethode, insbes.
zur Bestimmung von Fahrtgeschwindigkeit, DBP
Nr. 873223 (1951).
4586.	Auerbach R., Schallgeschwindigkeit und
Kapillaritat, Kolloid. Zs., 113, 97 (1949).
4587.	Baker G. S., S 1 i f k i n L. M., Mar x J. W.,
Germanium Under Ultrasonic Stress, I, Anelastic
Effects, II, Dynamic Yield Point. Journ. Appl.
Phys., 24, 1331 (1953).
4588.	Balakrishna S., Sound Velocities in
Some Indian Rock Specimens, Proc. Indian Acad.
Sci., 36, 377 (1952); Current Sci., 21, 241
(1952).
4589.	Balamuth L., Method and Means for Remo-
ving Material From a Solid Body, Amer. pat.
No. 2580716 (1951).
4590.	В a 1 1 a n t i n e H. T., В о 1 t R. H., H u e-
t e r T. F., C a v a 1 i e r i A., Dyer I.,
D о z о i s E., The Detection of Intracranial
Tumors by Use of Ultrasound, Acoustics Labora-
tory M. I. T., Quart. Progr. Rep., January—March,
23 (1951).
4591.	Barbera G., Gli ultrasuoni nei processo di
guarigione delle ferite, Policlinico Sez. chir., 59,
53 (1952).
4592.	Barone A., Considerazioni e suggerimenti
sopra i concentratori de energia ultrasonora, Ric.
Sci., 22, 679 (1952).
4593.	Bastien P., Quelques causes d’erreur dans le
sondage par ultra-sons des pieces metalliques, Me-
taux Corros. Ind., 26, 135 (1951).
4594.	В a u 1 e H., laufzeitmessungen an Bohrkernen
und Gesteinsproben mit elektronischen Mitteln,
Geophysical Prospecting, 1, 111 (1953).
3595. Baumeister G. P., Ultrasonic Testing of
Cast Iron Pipe, Nondestructive Testing, 11, 28
(1953).
4596*. В a u m g a r t 1 F., G 1 e i В J., Uber Veran-
derungen der Serumproteine durch Ultraschall,
Arztl. Wschr., 7, 574 (1952).
4597. Bell J. W. F., A Fixed Path Ultrasonic Inter-
ferometer for Absorption Measurements on Gases,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 96 (1953).
4598. Benham T. A., Ultrasonic Wave Analyzer,
Radio-Electr. Eng., 46, 12 (1951).
4599*. Bercy A., De Faction lethale des ultrasons
sur les tissus vivants, Acta Physiotherapica et
Rheumatologica, 6, 168 (1951).
4600. Beyer R. T., Acoustic Relaxation in a van der
Waals Gas., Journ. Acoust. Soc. Amer., 24, 714
(1952).
Библиография
685
4601*. Bleier W., Siegert A., Zur Frage der
Ultraschallbehandlung das Ulcus cruris varicosum,
Med. Klinik, 47, 114 (1952).
4602*. Bonelli L., Aerosoli per sintillazione ed
aerosoli generati con ultrasuoni, Minerva Medica,
43, 204 (1952).
4603.	В о n e t t i A., Velocita degli ultrasuoni in campo
elettrico e influenza della temperatura, Ricerca
Scientifica, 18, 777 (1948).
4604.	Bordoni P. G., Dipendenza delle autofre-
quenze di un solido dalla temperatura e dal volume,
secondo la meccanica statistica, Nuovo Cimento,
10, 268 (1953).
4605.	В о r g n i s F. E., On the Forces due to Acoustic
Wave Motion in a Viscous Medium and Their Use
in the Measurement of Acoustic Intensity, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 25, 546 (1953).
4606.	Bosco G., Gli ultrasuoni in microbiologia.
Recenti Progr. Medic., 12, 58 (1952).
41507.	Boyer R. A., Translational Dispersion in
Monatomic Gases, Journ. Acoust Soc. Amer., 24,
716 (1952).
4608.	Boyes E. G., Birds and Ultrasonics, Radio
Electronics, 23, 52 (1951).
4609.	Bozorth R. M., Mason W. P.,Mc-
Sk i m i n H. J., Frequency Dependence of Elastic
Constants and Losses in Nickel, Bell. Syst. Techn.
Journ., 30, 970 (1951).
4610.	Bozorth R. M., Mason W. P., McSki-
min H. J., W a 1 к e r J. G., Elastic Constants
and Internal Loss of Single Nickel Crystals, Phys.
Rev., 75, 1954 (1949).
4611.	Bradfield G., Ultrasonics in Solids, Research,
6, 88 (1953).
4612.	Branson N. G., Ultra High-Frequency Sound
Waves Measure Thicknes of Metal From One Side,
Oil and Gas Journ., 46, January, 66, 69, 71 (1948).
4613.	Braujard L., A Process Permitting the Eli-
mination of Parasite Waves in Ultrasonic Testing
of Metallic Specimens, Compt. Rend., 235, 804
(1952).
4614*. Brettschneider H., Die Wirkung des
Ultraschalles auf die Entwicklung des Hiihnchen-
und des Froscheies, Strahlentherapie, 87, 517
(1952).
4615.	Bronzo J. A., Anderson J. M., The
Effectiveness of Plastic Focusing Lenses with
High Intensity Ultrasonic Radiation, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 24, 718 (1952).
4616.	Brown R., Flockennachweis mit Ultraschall,
Canad. Metals, 13, Dezember, 24 (1950).
4617.	Briickmann K-, Ultraschall-Generator fiir
gasformige- Medien, Chem.-Ing.-Techn., 25, 492
(1953).
4618.	Brunn W. В., M i t c h e 1 1 W. J., Ultra-
sonics Brings 100% Inspection to Power Piping,
Power, 94, 102 (1950).
4619*.	В u c h t a 1 a V., Fuchs К- H., Ergebnisse
der Ultraschallbehandlung und experimentellen
Untersuchung, Dermatol. Wschr., 74, 277 (1949).
4620*.	В u n s e W., Frings J., Jahn H., Einwir-
kung des Ultraschalls auf das Kaninchenherz,
Strahlentherapie, 87, 617 (1952).
4621.	Buonsanto M., Influence of Ultrasonic
Waves on the Velocity of Mutarotation of D-Glu-
cose, Boll. Soc. Ital. Biol. Sper., 25, 878 (1949).
4622.	Burlando F., Esame Mediante ultrasuoni
della struttura dei materiali, Elettrotecnica, 39,
18 (1952).
4623.	Burmeister H., Der EinfluB von Ultra-
schall auf die Reifung von Spirituosen, Ather,
Ole, Riechstoffe usw., 2, 60 (1952).
4624.	Burstein M., Lewi S., Action des ultra-
sons sur le caillot plasmatique, Compt. Rend. Soc.
Biol., 145, 1599 (1951).
4625*.	В u s n e 1 R. G., G 1 i g о r i j e v i c J.,
Chauchard P., Mazoue H., Contribu-
tion a 1’etude des effects et des mecanismes d’action
des ultrasons sur le systeme neuromusculaire, Der
Ultraschall in der Medizin, 6, 1 (1953).
4626.	В u s n e-1 R. G., Picard D., Remarques sur
les causes d’erreurs et les divergences de resultats
dans l’oxydation de l’IK par les ultrasons, Journ.
chim. phys., 50, 102 (1953).
4627.	Busnel R. G., Picard D., Rapports entre
la longueur d’onde et l’oxydation de l’iodure de
potassium par les ultrasons, Compt. Rend., 235,
1217 (1952).
4628.	Busnel R. G., Picard D., В о u z i g u e s
H., Rapports entre la longueur d’onde et 1’oxy-
dation de l’iodure de potassium par les ultrasons,
Journ. chim. phys., 50, 97 (1953).
4629*.	Busse Grawitz P., El tratamiento por
ondas ultrasonoras, La Prensa Medica Argentina,
38, 3132 (1951).
4630.	В у a r d S., Note on the Impedance Variations
of an Electro-Acoustic Transducer in a Reflecting
Field, Proc. Phys. Soc., 61, 478 (1948).
4631.	Camp L., Broad Band Directional Barium Tita-
nate Transducers, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25,
297. (1953).
4632.	C a m p b e 1 1 W. W., M u r f i t t R. H.,
Ultrasonic Survey of Riveted Drums, Journ. Inst.
Fuels, 25, 145, 190 (1952).
4633.	С a n a c F., Measurement of the Reflection of
Ceilings by Means of Ultrasonics, Compt. Rend.,
236, 467 (1953).
4634.	Canfield R. H., Non-Destructive Examina-
tion of Steel, the Detection of Laminations, The
Marine News, 43, 397 (1938).
4635*.	Carbonini M., Lezioni endouterine del feto
da ultrasuoni, Minerva Ginecologica, 3, 539
(1951).
4636.	Cardona S., Ultrasuoni e loro utilizzazione
per esami nei materiali e nelle saldature, Riv.
Ital. Saldatura, 3, 199 (1951).
4637.	Carhart R. R., Reflection of Sound in the
Ocean From Temperature Changes, Journ. Appl.
Phys., 24, 929 (1953).
4638.	C a r r e 1 1 i A., Branca G, Making Visible
Viscosity Waves in Liquids, Nuovo Cimento, 8,
889 (1951).
4639.	Carrel 1 i A., Porreca F., Ultrasonic Gra-
ting Remaining After Stopping the Supersonic
Waves, IL, Nuovo Cimento, 10, 98 (1953).
4640.	Carelli A., Porreca F., Ultrasonic Gra-
ting Remaining After Stopping of the Ultrasonic
Waves, III, Nuovo Cimento, 10, 883 (1953).
4641.	Carstensen E. L., S c h w a n H. P.,
Determination of the Acoustic Properties of Blood
and Its Components. Journ. Acoust. Soc. Amer.,
25, 286 (1953).
4642*.	C a v a 1 i e r i A. L., Co e n M. S., В u t-
kus W. S., T u 1 1 у D. F., Hue ter T. F„
Ba 1 1 a n t i n e H. T., В о 1 t R. H., Ultras
sonic Detection of Intracranial Tumors, Acoustics
Laboratory M. I. T., Quart. Progr. Rep., Janua-
ry-March, 17 (1952).
686
Библиография
4643.	Centre national de la Recherche scientifique, Paris,
Generateur de sons et d’ultra-sons de grande puis-
sance, Fr. pat. No. 1039511 (1951).
4644.	Centre national de la Recherche scientifique, Paris.
Perfectionnements aux generateurs desonset d’ul-
trasons de grande puissance, Fr. pat. No. 648345
(1953).
4645.	Cerf R., Sur 1’action d’ondes transversales de
frequence ultrasonique dans les solutions de mole-
cules en chaines, Journ. de phys. et rad., 13, 275
(1952); Compt. Rend., 234, 1549 (1952).
4646.	Cerf R., Sur Taction d’ondes t-ransversales de
frequence ultra-sonique dans les solutions de hauts
polymeres rigides, Compt. Rend., 234, 1549 (1952);
Journ. de phys. et rad., 13, 458 (1952).
4647.	Charity F., Ultrasonics for the Metalworker,
Western Machinery and Steel World, 43, Decem-
ber, 85, 137 (1952).
4648*. Chateau A., Quelques applications recentes
en ultra-sonotherapie. Les algies des amputes,
Journ. de Radiol., d’Electrol. et Arch. d’Electr.
med., 32, 513 (1951).
4649.	Cheatham R. G., Dietz A. G. H.,
Ultrasonic Investigation of Plasticized Polymethyl
Methacrylate, Phys. Rev., 86, 645 (1952).
4650.	C h о m s e H., Hoffmann W., Seidel P.
Die Sichtbarmachung von Warme und Ultraschall
durch Organo-Phosphore, Naturwiss., 40, 288
(1953).
4651.	Chynoweth A. G., Schneider W. G.,
Ultrasonic propagation in xenon in the region of
its critical temperature, Journ. chem. Phys., 20,
1777 (1952).
4652*	. C i c a r d о V. H., В re m i e r R., Action des
ultra-sons sur les modifications de Tecorce cerebrale
produites par les seis de potassium ou le citrate de
soude, Compt. Rend. Soc. Biol., 145, 1720 (1951).
4653*	. C i с a r d о V. H., del Conte E., Сар-
ре 1 1 i n о A., Inhibition de 1’hypophyse due
cobaye par les ultra-sons, Compt. Rend. Soc. Biol.,
145, 1710 (1951).
4654.	Clair H. W. St., Sonic Flocculator and the
Method of Flocculating Smoke or the Like, Amer,
pat. No. 2215484 (1938).
4655.	Collins W. H., Supersonic-controlled FM
for Busand Storecasting, Radio Electronics, 22,
30 (1951).
4656.	Conn K.T., Ultrasonics, Research, 2, 495 (1952).
4657.	Co r r e Y. de, Determination des sept constantes
elastiques dynamiques du phosphatemonoammoni-
que, Compt. Rend., 236, 1903 (1953).
4658.	С о r r e Y. de, Etude de I’elasticite et de la pie-
zoelectricite cristallines, Dissertation, Universite,
Paris, 1953.
4659.	Crawford A. E., Ultrasonic Tinning Technics
for Aluminium, Electronics, 25, 12, 102 (1952).
4660.	Crawford A. E., Some Metallurgical Appli-
cations of Ultrasonics, Metallurgia, 47, 109 (1953).
4661.	Crawford A. E., Anwendung von Ultraschall
in der SchweiBtechnik, Light Metals, 15, 102
(1952).
4662*. D a 1 i c h о W., *Zur Therapie der Arthrosis de-
formans, Ein Vergleich zwischen Rontgen- und
Ultraschallbehandlung, Strahlentherapie, 88, 657
(1952).
4663*	. D’A g о s t i n о A., R i s i M., Primi risultati
delTultrasonoterapia nella cura della malattia de
Buerger nell’Ospedale San Camillo in Roma,
Minerva Medica, 42, 654 (1951).
4664.	Danusso F., Fadigati E., Ultrasonic
Velocity and Adiabatic Thermodynamic Property
of Liquid Organic Compounds, Compt. Rend. Accad.
Naz. Lincei, 14, 81 (1953).
4665.	Dawson W. J., Applications of Supersonic
Testing to Steelworks Problems, Engineer, 181,
467 (1946).
4666.	De Groat G. H., Soft Steel and Ultrasonics-
machine Borcarbide, Amer. Machinist, .15. Nov.,
141 (1952).
4667.	Delaunois A. L., Ultraschallschwingungen
in der Ernahrungsindustrie, Fermentatio (Gant),
113 (1952).
4668.	D e s c h С. H., The Detection of Cracks in Steel
by Means of Supersonic Waves, Engineer, 181,
467 (1946).
4669.	D e v e у G. B., Ultrasonic Microscope, Radio-
Electronic Eng., 8 (1953).
4670.	Dice J. W., Testing Materials for Internal
Discontinities with Supersonic Echoes, Ind. Ra-
diogr., 5, 29 (1947).
4671*	. Dice L. R., Barts E., Ability of Mice of
the Genus «Peromyscus» to Hear Ultrasonics Sound,
Science, 116, 110 (1952).
4672.	Dickinson T. A., Processing Steel with
Sound, Steel Process, 36, 447 (1950).
4673.	D i e t h e 1 m C. W., Ferrite als magnetostrik-
tive Resonatoren und deren Anwendung als Element
elektrischer Filter, Techn. Mitt. PTT, 29, 281
(1951).
4674.	Dietrick H., Yaeger E., В ugosh J.,
Hovorka F., Ultrasonic Waves and Electro-
chemistry, III. An Electrokinetic Effect Produced
by Ultrasonic Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
25, 461 (1953).
4675.	Dietrick H., Yeager E., В u g 6 s h J.,
Hovorka F., Ultrasonic Waves and Electro-
chemistry, IV. The Production of Alternating
Components in the Potential of a Polarized Hyd-
rogen Electrode with Ultrasonic Waves, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 25, 466 (1953).
4676.	Dietz A. G. H., C 1’os m ann P. J., Ka-
vanagh G. M., R о s s e n J. N., The Mea-
surement of Dynamic Modulus in Adhesive Joints
at Ultrasonic Frequencies, ASTM Spec. Techn.
Publ. No. 101, 117 (1951).
4677*. Dietz W., Uber die Kombination von Ultra-
schallbehandlung mit Krankengymnastik und Mas-
sage, Der Ultraschall in der Medizin, 5, 118
(1952).
4678.	D i e t z e 1 A., Versuche mit Ultraschall zur
Priifung von Blech, GuB und Keramik, Ber.
Deutsch. Keram. Ges., 28, 299 (1951).
4679*	. D i R i e n z о S., Los Ultrasonidos en Medicina,
La Prensa Medica Argentina, 37, 45 (1950)...
4680*	. Donhardt A., Presch H. R.^ Uber
Ultrabeschallungen der Kaninchenleber, Strah-
lentherapie, 91, 311 (1953).
4681.	Dognon A., Les ultrasons et leur, applications,
Presses Universitaires de France, 181 (1953).
4682.	Dognon A., Bases physiques de Paction biolo-
giques des ultrasons, Journ. de Radiol., d’Electr.
Med., 32, 601 (1951).
4683*	. Domini G., Gii ultrasuoni e le loro applica-
zioni nella biologia sperimentale e nella terapia
umana, Recenti Progr. Medic, 12, 50 (1952).
4684.	Drake H. C., Sound Testing Searches out Rail
Defects Within Limits of Joint Bars, Railway Age,
128, March, 55 (1950).
Библиография
687
4685*. Du Chaliot C., Gli ultrasuoni in terapia:
come e dove agiscono, Sicilia Sanitaria, 4, 154
(1951).
4686.	Dutta A. K-, Ultrasonic Absorption and Rela-
xation Mechanism, Indian Journ. Phys., 26, 279
(1952).
4687.	D u t t a A. K., Mukherj e S. K-, Experi-
ments on the Internal Dispersion of Supersonic
Waves in Liquids, Indian Journ. Phys., 26, 161
(1952).
4688.	Eckardt A.,Lindig O., N i t zsche K-,
Zur Homogenisierung v. Ultraschallfeldern in
Wasser, Ann. d. Phys., 12, 237 (1953).
4689.	Eden C., Blasenfreies Gias durch Ultraschall,
Umschau, 53, 299 (1953).
4690.	Eigen M., Kurtze G., Tamm K., Zum
Reaktionsmechanismus der Ultraschallabsorption
in waBrigen Elektrolytlosungen, Zs. Elektrochem.,
57, 103 (1953).
4691.	Eisenmann K-, Untersuchung der Rissebil-
dung des Betons mit Ultraschall, Beton- u. Stahl-
betonbau, 46, 19 (1951).
4692.	Ellis E. B., Ultrasonic Inspection: Its Appli-
cation in the Production of Cast Rolls, Iron and
Steel, No. 10, 429 (1952).
4693.	Эльпинер И. E., Ультразвуковые волны
в микробиологии, Микробиология, 21, 228 (1952).
4694.	Е n der by J. A., On Electrical Effects Due
to Sound Waves in Colloidal Suspensions, Proc.
Royal Soc., A207, 329 (1951).
4695.	E n e r C., On the Study of the Wave Field of a
Vibrating Quartz Crystal, Rev. Fac. Sci. Univ.
Istanbul, A, 18. 101 (1953).
4696.	Epstein P. S., C a r h a r t R. R., The
Absorption of Sound in Suspensions and Emulsions,
I. Water Fog in Air, Journ..Acoust. Soc. Amer.,
25, 553 (1953).
4697.	Ernst P. J., Hoffmann Ch. W., Die
Herstellung von Bariumtitanat-UItraschallerzeu-
gern, Electronics, 25, No. 8, 162 (1952).
4698*. E t t 1	H., Die Ultraschallbehandlung der
Sklerodermie, Strahlentherapie, 87,. 567 (1952).
4699*	. E t t 1 H., G a b r i e 1 H., Zur Frage der Ultra-
schalltherapie in der Dermatologie, Strahlenthe-
rapie, 87, 129 (1952).
4700*	. Euler H., Skarzynski B., Beobachtun-
gen fiber den EinfluB von Ultraschallwellen auf
hohere Tiere und auf Bakterien, Ark. Kem. Mine-
ral. Geol., Ser. B., 17, 1 (1943).
4701.	Exner M. L., Hampe W., Experimental
Determination of the Damping of Pulsating Air
Bubbles in Water, Acustica, 3, 67 (1953).
4702.	F a r k H., Thermische und lytische Wirkungen
des Ultraschalls, Frequenz, 6, 255 (1952).
4703.	Fay R. D., Notes on the Transmission of Sound
Through Plates," Journ. Acoust. Soc. Amer., 25,
220 (1953).
4704.	Fay R. D., Effect of Losses on Transmittivity
of Plates, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 623
(1953).
4705.	Felix W., Practical Ultrasonic Material Testing,
Sulzer Techn. Rev., 19 (1952).
4706.	Firestone FL A., Inspecting Solid Parts
by^ Supersonic Shear Waves, Amer. pat.
No. 2592135 (1945).
4707.	Firestone Fl. A., Method of Supersonic
Inspection, Amer. pat. No. 2592134 (1945).
4708.	Firestone Fl. A., Means for Generating
Supersonic Waves, Amer. pat. No. 2601779 (1946).
4709.	Firestone Fl. A., Sperry Supersonic Reflecto-
scope, Iron Age, 154, October, 116 (1944).
4710*	. Fischer H., Frohlicher R., Die
Aufhebung des elektrisch erzeugten Herzkammer-
flimmerns durch Ultraschall, Zs. ges. exp. Med.,
118, 240 (1952).
4711.	Fogg P. G. T., H a n k s P. A., L a m-
b e r t J. D., Ultrasonic Dispersion in Halometha-
ne Vapours, Proc. Roy. Soc., A219, 490 (1953).
4712*	. F о t i M., Oliva L., L’azione degli ultra-
suoni sullo stato die gravidanza della cavia, Clin.
Ostet., 6, 168 (1951).
4713.	Frank R. H., Grundlagen und Anwendung der
Ultraschallpriifung, Trans. Amer. Soc. Meeh. Eng.„
73, 225 (1951).
4714*. Frank R. H., Krusen M. D., Present
Status of the Use of Ultrasonic Energy in Physical
Medicine, Der Ultraschall in der Medizin, 5, 163
(1952).
4715*. French L. A., W i 1 d J. J., Neal D.r
Attempts to Determine Harmful Effects of Pulsed
Ultrasonic Vibrations, Cancer, 4, 342 (1951).
4716*. French L. A., W i 1 d J. J., N e a 1 D.,
Detection of Cerebral Tumors by Ultrasonic Pul-
ses. Pilot Studies on Postmortem Material, Cancer,
3, 705 (1950).
4717*. French L. A., W i 1 d J. J., N e a 1 D„
The Experimental Application of Ultrasonics to
the Localization of Brain Tumors, Journ. of Neuro-
surgery, 8, 198 (1951).
4718. Friedland Fr., Therapeutic Application
of Ultrasonic Energy, Arch. Phys. Med., 33,
No. 8 (1952).
4719*. Fritz-Niggli H., Ultraschallschadigungen
und Rontgeneffekte bei Drosophila Melanogaster,
Strahlentherapie, 85, 233 (1951).
4720*. Fry W. J., Action of Ultrasound on Nerve Tis-
sue, A Review, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25,
1 (1953).
4721*. Fry W. J., Baumann R. Fry, Tem-
perature Changes Produced in Tissue During
Ultrasonic Irradation, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
25, 6 (1953).
4722*. Gabriel H., Ultraschall i. d. Dermatologie,
Wien. Klin. Wschr., 63, 202 (1951).
4723*. Gabriel H., Zur Therapie des varikos beding-
ten Ulcus cruris, Wien. med. Wschr., 102, 399
(1952).
4724. Gabrielli I., Poiani G., Misure di velo-
cita degli ultrasuoni in alcune mescolanze di li-
quidi, Ric. Sci., 22, 1426 (1952).
4725*. Ga den E., Beobachtungen fiber die Wirkung
des Ultraschalls auf das Knochenmark, Strahlen-
therapie, 87, 585 (1952).
4726. Gartner W., Uber die Moglichkeit der Zer-
kleinerung suspendierter Stoffe durch Ultraschall,
Acustica, 3, 124 (1953).
4727*. G a i e r H., J a n t s c h J., Uber das Eintreiben
von Medikamenten mittels Ultraschall, Wien.
Klin. Wschr., 64, 520 (1952).
4728. G a t f 1 e 1 d E. N., An Apparatus for Determi-
ning the Velocity of an Ultrasonic Pulse in Engi-
neering Materials, Electronic Eng., 24, 390 (1952).
4729. Gavreau V., Mesure de la puissance acousti-
que et du rendement des sirenes statiques type
«Levavasseur», Centre de recherches scientifiques
industrielles et maritimes, Note 345 (1953).
4730*. Gierke H. E. von, О e s t r e i c h e r H. L.,
Franke E. F., Parrack H. O., W i t-
688
Библиография
tern W. W. von, Physics of Vibrations in
Living Tissues, Journ. Appl. Physiol., 4, 886
(1952).
4731 *. G i e г к e H. E. von, Parrack H. О., E 1 d-
r e d g e D. H., Heating of Animals by Absorbed
Sound Energy, Journ. Cellular and Comparative
Physiol., 39, 487 (1952).
4732*. G i r e 1 1 i M., Anwendung des Tetrahydrofury-
lesters der Nicotinsaure bei der Ultraschall-
Therapie einiger rheumatischer Affektionen, Miner-
va med., 43, 1343 (1952).
4733.	Glen J., Testing of Welds (Ultrasonic), Engineer,
181, 467 (1946).
4734*. GloggengieBer W., Zur Pathologie der
Ultraschallwirkung, Munch. Med. Wschr., 94,
1015 (1952).
4735.	Go bei R., Verzinnung von Aluminium mit
Hilfe von Ultraschall, Elektrotechnik, 7, 40
(1953).
4736.	Go b el R., Die Anwendung des Ultraschalls in
der Biologie, Nachrichtentechnik, 3, 549 (1953).
4737.	Gold T., A Design of an Ultrasonic Delay
Line, Phil. Mag., 42, 787 (1951).
4738.	Gold L., Ultrasonic Wave Propagation in Mate-
rials: A Guide to Theoretical Results, ASTM
Spec. Techn. Publ. No. 101, 3 (1951).
4739; Grabar P., Biological Actions of Ultrasonic
Waves, Advances in Biological and Medical Phy-
sics, 3, 191 (1953).
4740.	Greenspan M., Thompson M. C.,
Jr., An Eleven Megacycle Interferometer for Low
Pressure Gage, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 92
(1953).
4741.	G r i f f i n g V., The Chemical Effects of Ultra-
sonics, Journ. Chem. Phys., 20, 939 (1952).
4742*. Grognot P., Durch Ultraschallschwingungen
in Luft hervorgerufene Reaktionen des Blutes und
des Kreislaufs, Journ. de Physiol., 44, 255 (1952).
4743*. Gli n s e 1 E., Die Strahlenschaden am wachsen-
den Knochen, Strahlentherapie, 91, 595 (1953).
4744.	Hall E. D., Ultrasonic Testing in Railroad
Work, ASTM, Spec. Techn. Publ. No. 101, 87
(1951).
4745.	H a n e 1 R., Die Messung von Ultraschallinten-
sitaten, Der Ultraschall in der Medizin, 5, 171
(1952).
4746.	Hartley J. C., Ultrasonics in the Heavy
Forging Industry, ASTM. Spec. Techn. Publ.
No. 101, 72 (1951).
4747.	Hastings С. H., CarterS. W., Inspection.
Processing and Manufacturing Control of Metals by
Ultrasonic Methods, ASTM, Spec. Techn. Publ.
No. 101, 14 (1951).
4748.	Hatfield P., An Ultrasonic Phase Lag Method
for Measuring the Thickness of Rubber, Brit.
Journ. Appl. Phys., 3, 326 (1952).
4749.	Hatfield P., E m e r t о n H. W., W r i s t
P. E., Resuspension of Dow Latex 580 G by
Ultrasonics, Nature, 170, 170 (1952).
4750*	. Heimann M., Die Anwendung des Ultra-
schalls in der Phytopathologie, Der Ultraschall
in der Medizin, 7, 41 (1954).
4751.	H e n g 1 e i n А/, Schulz R., Die Auslosung
der Polymerisation des Acrylamids durch Ultra-
schall, Zs. f. Naturforsch., 7b, 484 (1952).
4752.	Henry G. E., Ultrasonic Cleaning of Small
Parts, Gen. Electr. Rev., 55, 60 (1952).
4753*	. Herrick L. J., Temperatures Produced in
Tissues by Ultrasound: Experimental Study Using
Various Technics, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25,
12 (1953).
4754.	Hesse R., Zur Wirkung der Ultraschall-Behand-
lung von Samen auf die Keimung und das nachfol-
gende Wachstum von Pflanzen, Flora, 139, 565
(1952).
4755.	Het zl er M., Ultrasonic Inspection of Semifi-
nished Products, Revue de Metallurgie, 50, 1
(1953).
4756.	Hetzler M., Michalski A., Ultraschall-
priifungen von PreBpassungen, Werkstattstechn.
u. Maschinenbau, 43, 321 (1953).
4757*. H e у с к H., Ultraschall und Zentralnerven-
system, Schweiz, med. Wschr., 82, Nr. 5 (1952).
4758*. Hintzelmann U., Zum Dosierungsproblejn
bei der Ultraschalltherapie, Der Ultraschall in
der Medizin, 5, 76 (1952).
4759. Hirata F., Ambo E., Kawakami H.,
Effect of Ultrasonic Radiation on a Reaction
between Sodium Oleate Aqueous and Gaseous
Oxygen I—III, Journ. Chem. Soc. Japan, 73, 429,
553(1952).
4760*. H 6 p к e r W., Die biologischen Wirkungen des
Ultraschalls auf das Gehirn, Der Ultraschall in
der Medizin, 5, 178 (1952).
4761. H о 1 1 m a n n H. E,, Die Orientierungsmusik
der Fledermause, Naturwiss., 39, 384 (1952).
4762*. H о 1 t z P., Reich e.l W. .S., Engel-
hardt A.,Henke V.,Schumann H. J.,
Uber den Mechanismus der Ultraschallwirkung,
Arch. exp. Pathol. Pharmakoi., 214, 392 (1952).
4763.	Homan R. E., Ultrasonics. A Sound Method
of Cleaning, Amer. Machinist, 97 July, 120
(1953).
4764.	Homes G. A., О t s I. H., S у m о n E.,
La methode beige de controle ultrasonoscopique
des materiaux, Metaux, Corr.-Ind., 27, 24
(1952).
4765.	Horsley С. B., D a n s e r H. W., Spriiht-
rocknungmit Beschallung, Amer. pat. Nr. 2575297
(1947).
4766.	Horsley С. B., S e a v e у G. C., Apparatus
for Generating Sound Waves, Amer. , pat.
No. 2514129 (1947).
4767.	Horton J. P., The Effect of Intermolecular
Bond Strengh on the Onset of Cavitation, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 25, 480 (1953).
4768*	. Horton J. P., H о r w о о d M. P.,Phin-
ney D. E., Anwendbarkeit der letalen Eigen-
schaften des Ultraschalles in der Praxis der Ge-
sundheitstechnik, Sewage ind. Wastes, 24, 457
(1952).
4769*	. Horwood M. P., Horton J. P.,
Minch V. A., Factors Influencing Bactericidal
Action of Ultrasonic Waves, Juorn. Amer. Wast.
Works Ass., 43, 153 (1951).
4770.	H о s p i t e 1 J., Utilization of Ultrasonics in the
Inspection of Generator Parts, Intern. Congr. on
Industrial Heating (Paris), No. 20, 7 (1952).
4771.	Houghton J. Y., Hayward Th. H.,
Smokt and Fume Separating, Amer. . pat.
No. 2216779 (1938).
4772.	Hueter T. F.,A Temperature Invariant Impe-
dance Point in the Frequency Response of Circular
Barium Titanate Transducers, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 25, 152 (1953).
4773.	Hueter T. F., UltraschalLVerfahren zum
Reinigen und Entfetten hochwertiger Einzelteile,
ETZ, 73, 336 (1953).
Библиография
689
4774.	Hueter Т. F.,Cavalieri A., D о z о is Е.,
On the Frequency Response of Barium Titanate
Transducers, Acoustics Laboratory M. I. T.,
Quarterly Progress Report, Januar—March, 24
(1851).
4775*. Hueter T. F., Cavalieri A., Lang-
muir B., Butkus W., Kyrazis D.,
Bolt R. T., В a 1 1 a n t i n e H. T., The
Detection of Intracranial Tumors by Use of
Ultrasound, Acoustics Laboratory M. I. T.,
Quarterly Progress Report, Juli-September, 38
(1951).
4776”. Hueter T. F., Rosenberg M. D.,
Bericht uber die medizinischbiologische Ultra-
schall-Arbeitstagung in Urbana, Illinois, USA
(25—29/V, 1952), Der Ultraschall in der Medizin,
5, 140 (1952).
4777.	Hughes D. S., С г о s s J. H., Elastic Wave
Velocities in Rocks at High Pressures and Tempera-
tures, Geophysics, 16, 577 (1951).
4778.	Hughes D. S., J о n e s H. J., Elastic Wave
Velocities in Sedimentary Rocks, Trans. Amer.
Geophys. Union, 32, 173 (1951).
4779.	Hunter A. N., Ultrasonic Absorption in Super-
cooled Liquids, Proc. Phys. Soc., B64, 1086 (1951).
4780.	Husmann W., Uber den EinfluB von Ultra-
schall auf Abwasser und Klarschlamm, Gesund-
heitsingenieur, 73, 127 (1952).
4781.	In g e g n e г о s S., Ponti G. L., Prime
osservazioni sulla applicazione terapeutica degli
ultrasuoni nella silicosi, Medicina del Lavoro, 42,
344 (1951).
4782.	Itterbeek A. van, Ultrasound Used to Mea-
sure the Thermodynamic Quantities of Gases and
Liquids, Ind. Chim. Beige, 17, 562 (1952).
4783.	Ершов В. H., К методике газового анализа,
основанного на использовании оптико-акустиче-
ского явления, ЖТФ, 22, 1022 (1952).
4784.	Jones R., G a t f i е 1 d Е. N., A Method of
Measuring Ultrasonic Impulse Velocities, Mag.
Condr. Res., Juni, 77 (1949).
4785*. Jung F., Zur Pathologie der roten Blutkor-
perchen, Klin. Wschr., 21, 917 (1942).
4786.	J u p e J. H., Ultrasonic Tire Testing, Electro-
nics, 25, No. 2, 214 (1952).
4787.	К a 1 о у e re a s S., Versuche uber den EinfluB
von Ultraschall auf Ole und dergleichen, Praktika
Akad. Athenon, 18, 265 (1943).
4788.	Kat t e W., Specht W., Extraktion organi-
scher Gifte aus Leichenteilen mit Ultraschall,
Angew. Chem., 65, 461 (1953).
4789.	Kelley S. G., Jr., Hard Brittle Materials
Machined Using Ultrasonic Vibrations, Materials
and Methods, 34, 92 (1951).
4790*. Kel 1 og W. N., К о h 1 e r R., Reactions of
the Porpoise to ‘ Ultrasonic Frequencies, Science,
116, 250 (1952).
4791. Kelman D. M., Ultrasonics in the Electrical
Industry, ASTM, Spec. Techn. PubL No. 101, 90
(1951).
4792. Kempner St., Ultrasonic System Detects
Intruder, Electronics, 25, No. 4, 104 (1952).
4793*. Keresztesi K-, Erfahrungen mit der US-
Therapie bei entziindlichen stomatologischen
Erkrankungen, Osterr. Zs. f. Stomatol., 49, 201
(1952).
4794. Kerkhof F., Untersuchung des Bruchvorganges
sproder Korper mit Ultraschall, Angew. Chem.,
65, 85 (1953).
44 л. Бергман
4795.	Kerkhof F., Analyse des sproden Zugbruches
von Glasern mittels Ultraschall, Naturwiss., 40,
478 (1953).
4796.	К i 1 p W., Ultraschall-Behandlung von Korndes-
tillaten, Alkohol-Ind., 64, 383 (1951).
4797.	Kippenhan Ch. J., С г о f t H. O., The
Effect of High Frequency Sound Waves on Air-
propane Flame, Trans. Amer. Soc. Meeh. Eng.,
74, 1151 (1952).
4798.	Klein E., J о n a s T. F., Use of Sonar in
Harbor Defense and Amphibious Landing Opera-
tions, Electr. Eng., 68, 107 (1949).
4799.	Klein M. S., Augmentation du rendement de
la cellule thermoionique a grande puissance par
superposition d’un champ intense obtenue par
une tension elevee de haute frequence, Compt.
Rend., 233, 143 (1951).
4800.	Klein M. S., L’ionophone, Onde Electrique,
32, 314 (1952).
4801.	Kling R., N i с о 1 i n i E., Tissot J., Ap-
plication of Ultrasound for the Study of Elastic
Proberties of the Hydracarbons in a Longer Range
of Temperature and Pressure, Recherche aero-
naut., No. 31, 31 (1953).
4802*. Knapp W., Immunisierung. mit beschallten
Typhusbakterien, Zs. f. Hygiene u. Inf.-Krankh.,
135, 191 (1952).
4803. Kneser H. O., Mechanische Relaxation einfa-
cher Systeme, Kolloid. Zs., 134, 20 (1953).
4804. Koch J., Bretthauer G., Untersuchun-
gen an SuBmosten und Beerenveinen mit Ultra-
schall, 2, Industrielle Obst- u. Gemiiseverwertung,
36, Nr. 21 (1951).
4805*. Kohler E., Zur Beeinflussung des tuberkuldsen
Geschehens in der Lunge durch Ultraschall, Der
Ultraschall in der Medizin, 5, 186 (1952).
4806.	Kosters A., Uber Schallschnellemessungen
in Fliissigkeiten mit der Rayleighschen Scheibe,
Akustische Beihefte, 3, 171 (1952).
4807.	Kolbach P., Schilfarth H., Versuch-
sude nach dem Ultraschall-Hopfensparverfahren
der Ultraschall-Technik GmbH, Brauerei, 5,
123 (1952).
4808.	Kouvelites J. S., Me Keehap L. W.,
Magnetostrictive Vibration of Prolate Spheroids,
Preliminary Measurements, Rev. Sci. Instr.,
22, 108 (1951).
4809.	Krachter H., Krachter J., Kraut-
k r a m e r H., SchweiBnahtpriifung mit Ultra-
schall, Schweissen u. Schneiden, 5, 305 (1953).
4810.	К r a i n e г H., К r a i n e r E., Uberschallprii-
fung nach dem Durchschallungs- und Impulsecho-
Verfahren, Arch. Eisenhiittenwesen, 24, 229 (1953).
4811*. К r a u s p e C., Histologische Beobachtungen
nach Ultraschallbehandlung eines chronischen
Magengeschwiirs und bei der Resorption eines
traumatischen Haematoms, Frankf. Zs. f. Pathol.,
63, 71 (1952).
4812.	KrautkramerJ., Zerstorungsfreie Werkstoff-
priifung mit Ultraschall-Impulsen, Werkstoffe
u. Korrosion, 3, 125 (1952).
4813.	Kraut kra mer J., Kraut kramer H.,
Un nouvel appareil de sondage aux ultra-sons.
Son utilisation practique, Metaux, Corr.-Ind ,
27, 89 (1952).
4814.	Krautkramer J., Kr a ut kra mer H.,
Fortschritte der Werkstoffpriifung mit Ultraschall,
Zs. d. techn. Uberwachungsvereins Miinchen,
233 (1953).
690
Библиография
4815.	Krautkramer J., Roth W., Ultraschall-
prufung von halbfertigen Leichtmetallteilen, Zs.
Metallkunde, 44, 198 (1953).
4816.	Krebs J. R., В i n d e r R. C., Verwendung
einer Ultraschall-Koagulierkammer in Verbindung
mit einem Fliehkraft-Staubabscheider, Combustion
23, 45 (1952).
4817*. Krejci F., Statistische Untersuchungen fiber
den Wert der Ultraschalltherapie bei Ohrenerkran-
kungen, Wien. klin. Wschr, Jg., 63, 707 (1951).
4818. К r e t s c h m a r G. G., The Velocity of Sound
in Some Rocket Propellant Liquids, Journ. of
Amer. Rocket Soc., 23, April, 82 (1953).
4819. К r z i к a 1 1 a W., Echolotgerat mit neuem
Anzeigeverfahren, Arch, elektr. Ubertragung, 6,
473 (1952).
4820*. Kroner R., M ii 1 1 e r J., Uber das Ultra-
schall-Reizerythem und neuere Ultraschall-Erfah-
rungen bei entzfindlichen und katarrhalischen
Erkrankungen des Bauchraums, Der Ultraschall
in der Medizin, 5, 85 (1952).
4821. К r u p к a O., Uber die untere Grenze der the-
rapeutischen Ultraschallwirkung, Der Ultraschall
in der Medizin, 5, 124 (1952).
4822*. К ii b 1 e r E., Der EinfluB des Ultraschalls auf
das Sudecksche Syndrom, Strahlentherapie, 87,
575 (1952).
4823*. Kiibler E., Der EinfluB des Ultraschalls
auf die parenterale EiweiBresorption, Strahlen-
therapie, 92, 469 (1953).
4824.	К u n n e t h H., U. S. Echolotverfahren zur
Blindenffihrung, Elektro-Post, 5, 3&5 (1952).
4825.	L a c a m A., Vitesse des ultrasons dans 1’azote
jusqu’a des pressions atteignant 1150 at., Journ. de
phys. et rad., 14, 351 (1953).
4826.	L a c a m A., N о u г у J., Contribution a I’etude
de la dispersion des ultra-sons dans les gaz com-
primes, Journ. de phys. et rad., 14, 272 (1953).
4827.	L af argue M., Le traitement des vins par les
hyperfrequences, Electronique, No. 61, 14 (1951).
4828.	Lagemann R. T., G i 1 1 e у L. W., Mc-
Leroy E. G., The Ultrasonic Velocity, Density
and Compressibility of Supercooled H2O and D2O,
Journ. Chem. Phys., 21, 819 (1953).
4829.	Lagemann R. T., Landrum B. F.,
Lester C.T.,Milner O.,McLeroy E. G.,
Ultrasonic Velocity in Some Alkyl Aryl Ketones,
Journ. Amer. Chem. Soc., 74, 1602 (1952).
4830*. Lehmann J. F., Biophysical Mode of Action
of Biologic and Therapeutic Ultrasonic Reaction,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 17 (1953).
4831*	. Lehmann J. F., The Biophysical Basis
of Biologic Ultrasonic Reactions with Special
Reference to Ultrasonic Therapy, Arch. phys.
Medicine and Rehabilitation, 34, 139 (1953).
4833*	. Lehmann J. L., H e r r i с к J. F., Biologic
Reactions to Cavitation, a Consideration for
Ultrasonic Therapy, Arch. Medicine and Rehabi-
litation, 34, 86 (1953).
4834*	. Lehmann J. F., Koster E., Die Abhangigkeit
der hyperamisierenden Ultraschallwirkung von der
Beschallungszeit, strahlentherapie, 92, 159 (1953).
4835.	Lemaire E., Les applications des ultrasons
dans les laboratoires de chimie industrielle et dans
1’industrie chimiques, Ind. Chim. Phosph., 38,
193 (1951).
4836.	Leslie J. R., Pulse Techniques Applied to
Dynamic Testing, ASTM, Spec. Techn. Publ.
No. 101, 104 (1951).
4837.	Leslie J. R., Supersonics Test Concrete Stru-
ctures, Elect. World, 139, May, 79 (1953).
4838.	Leslie J. R., Chees man W. J., An
Ultrasonic Method of Studying Deterioration and
Cracking in Concrete Structures, Journ. Amer.
Concr. Inst., 21, 17 (1949).
4839.	Levavasseur G., GavreauV., Genera-
teur de sons et d’ultrasons de grande puissance
(Sirene statique type «Levavasseur»), Centre de
Recherches scientifiques industrielles et maritimes,
Note 32 (1951).
4840.	Levy S., T r u e 1 1 R., Ultrasonic Attenuation
in Magnetic Single Crystals, Rev. Mod. Phys.,
25, 140 (1953).
4841.	L i n d b e с к Bo., Die Anwendung von Ultra-
schallwellen zur Reinigung von Bestandteilen,
Microtecnic, 7, 241 (1953).
4842*. Lindemann J., Versuche mit Ultraschall
an DrosophilaEiern, Analyse der Erhaltenen
Absterbekurven, Schweiz. Zs. Pathol. Bakteriol.,
14, 415 (1951).
4843.	Lindstrom O., The Mercury Thermometer,
An Instrument for the Measurement of High Inten-
sity Ultrasonic Waves, Acustica, 3, 199 (1953).
4844.	Lindstrom O., On the Question of a Sepa-
ration in a Field of Stationary Ultrasonic Waves,
Acta Chem. Scandinavica, 6, 1305 (1952).
4845.	Lindstrom O., A Study of Some Electro-
chemical Effects in a Field of Stationary Ultrasonic
Waves, Acta Chem. Scandinavica, 6, 1313.(1952).
4846*	. Linke S., Hennig E., Vergleichende
Blutuntersuchungen vor und nach Ultraschallbe-
handlung, Zs. Ges. innere Med. Grenzgebiete,
8, 219 (1953).
4847.	L i t о v i t z T. A., S e t t e D., Dielectric an,d
Ultrasonic Relaxation in Glycerol, Journ. Chem.
Phys., 21, 17 (1953).
4848*. L о t m a r R., Die Wirkungen des Ultraschalls
auf verschiedene Entwicklungsstadien von Drosop-
hila melanogaster (Dipt.), Strahlentherapie, 87, 497
(1952).
4849*. L о t m a r R., Zur Wirkungsweise des Ultra-
. schalls, Der Ultraschall in der Medizin, 5, 79 (1952).
4850*. L о t m a r R., Vergleichende Ultraschall-
Untersuchungen mit Dauer- und Impulsbetrieb,
Strahlentherapie, 92, 458 (1953).
4851.	Luts ch A., Grundlagen und Verfahren zur
zerstorungsfreien Werkstoffprfifung mittels Ultra-
schallwellen, ATM Lieferung, 212, 209 (1953).
4852.	L u t s c h A., Prfiftechnische Anforderungen an
ein Ultraschall-Impulsgerat zur zerstorungsfreien
Werkstoffprfifung und deren Losung, Der Apparat
der Siemens-Reiniger-Werke, Berg- und Hfitten-
mannische Monatshefte, 98, 157 (1953).
4853.	Lyon W.‘A., Uber den.EinfluB von Ultraschall
auf Schwebstoffe im Abwasser, Sew. and Ind.
Wastes, No. 23, 1084 (1951).
4854.	McNamara F. L., В e у e r R. T., A Varia-
tion of the Radiation Pressure Method of Measuring
Sound Absorption in Liquids, Journ. Acoust.
Soc. Amer., 25, 259 (1953).
4855.	McNamara F. L., Rogers F. T., Direct
Viewing of an Ultrasonic Beam in a Transparent
Solid, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 338 (1953).
4856.	M c S к i m i n H. J., Measurement oL Elastic
Constants at Low Temperatures by Means of
Ultrasonic Waves. Data for Silicon and Germanium
Single Crystals and for Fused Silica, Journ. Appl.
Phys., 24, 988 (1953).
Библиография
691
4857.	Маск Р. В., Balog J. A., J о г d a n М. N.,
A Comparative Study of Sonic and Mechanical
Home Washers, I. Strength and Dimensional
Changes, Textile Res. Journ., 22, 30 (1952).
4858.	M a i n i e г о D., Gli ultrasuoni nella terapia
di alcune affezioni chirurgiche, Giorn. Ital. Chir.,
7, 59 (1951).
4859.	Marchant D. W., Supersonic Reflectoscope:
A Means of Production Inspection for Soundness
of Bond on Bronze-Clad Steel Control Rods,
Rock Island Arsenal Lab. Rep. 44—4994. PB
32860, 12 (1944).
4860.	Marignan R., Les ultrasons dans I’industrie
pharmaceutique et en therapeutique, Prod. Pharm.,
6, 435 (1951).
4861.	Martin E.,Werner K-, Priifung verwickelt
geformter Teile mit Ultraschall, Arch. Eisenhiit-
tenwesen, 24, 411 (1953).
4862.	M a r t i s c h n i g E., L i e s s E., О r t h E.,
Elektronenoptisch dargestellte Wirkung von
Ultraschall auf Escherichia coli, Osterr, Zs.
Kinderheilkunde, 6, 140 (1951).
4863.	MarxJ.W.,Baker G. S., S i vertsenJ.M.,
The Internal Friction of Tantalum and Columbium
Foils at Ultrasonic Frequencies, Acta Metallurgica,
1, 193 (1953).
4864.	Marx J. W., Sivertsen J. M., Temperature
Dependence of Elastic Moduli and Internal Fric-
tion of Silica and Glass, Journ. Appl. Phys., 24, 81
(1953).
4865.	Mason W. P., Viskositats- und Scherelastizi-
tatsmessungen an Fliissigkeiten mit Hilfe von
querschwingenden Kristallen, Journ. Colloid Sci.,
3, 147 (1948).
4866.	M a t t i a t O., Tranducers fiir Producing Ultra-
sonic Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 291
(1953).
4867.	Meeker W. F., Slaymaker F. H.,
Echo Ranging System, Amer. pat. No. 2611445
(1948).
4868.	Meier R., Trommler H., Zur Erzeugung
von Dickenschwingungen mit Ammoniumphospha-
tkristallplatten, Ann. d. Phys. (6), 12, 393 (1953).
4869.	Meier R., Schuster K., Zur Theorie der
Anregung von Dickenschwingungen piezoelektri-
scher Kristallplatten, Ann. d. Phys. (6), 12, 386
(1953).
4870.	Meier R., Schuster K-, Zur Theorie der
Schallausbreitung in piezoelektrischen Kristallen,
Ann. d. Phys. (6), 11, 397 (1953).
4871* Mela B., Gli ultrasuoni in stomatologia,
Clinica Odontoiatrica, 6, 3 (1951).
4872*	Melchor J. L., Petr a us к as A. A.,
Guth E., Velocity and Attenuation of Ultra-
sonic Sound in Polymers, Rubb. Age, 69, 325
(1951).
4873.	Mellaerts J. F., Physicochemical Action
of Ultrasonic Waves on Water, Techn. eau (Bru-
xelles), 4, 15(1950); Rev. beige electronique, Marz/
April, 23 (1950).
4874.	Men do uss e J. S., Non Linear Dissipative
Distortion of Progressive Sound Waves at Moderate
Amplitudes, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 51
(1953).
4875.	M e r c i e r R., Einige Gesichtspunkte zum
Ultraschall., Bull, techn. Suisse romande, 78, 153
(1952).
4876.	Merle M., litude experimentale d’un champ
aerodynamique. Faisceau d’ultrasons. employe
pour instantanement la vitesse et la temperature
d’un ecoulement d’air, Centre des recherches scien-
tifiques industrielles et maritimes, Note 262
(1950).
4877.	Merle M., Etude experimentale d’un champ
aerodynamique. Etude instantanee d’un champ'
aerodynamique autour d’une maquette a 1’aide
d’un faisceau d’ondes ultra-sonores, Centre des
recherches scientifiques et industrielles et mariti-
mes, Note Nr. 265 (1950).
4878.	Merle M., Etude d’un champ aerodynamique
par les ultrasons combines a la strioscopie, Pub-
lications scientifiques et techniques du ministere
de Pair, No. 44 (1951).
4879.	Mesh W. E., Variable Angle Ultrasonic Trans-
ducer, Amer. pat. No. 2602101 (1950).
4880.	Met V., Skudrzyk E., Kleingerat fiir die
Ultraschall-Werkstoffpriifung, Elektrotechn. u.
Maschinenbau, 69, 519 (1952).
4881.	Meyer Ch. F., Jr., Ultrasonic Cleaning... Bet-
ter, Faster, Cheaper, Factory Manag. and Mainte-
nance, 109, 119 (1951).
4881a. Meyer E., Bohn L., Schallreflexion an
Flachen mit periodischer Struktur. Modellunter-
suchungen mit Ultraschall im Bereich von 15 bis
60 kHz, Akustische Beihefte, Nr. 4, 195 (1952).
4882.	Miller L. N., The Analogy between the Che-
mical Action of Ionising Radiation and that of
Ultrasonics on Aqueous Solutions, Journ. Chim.
Phys. Phys.-Chem. Biol., 48, 242 (1951).
4883*. Mohr H., Reiter A., Morphologische und
funktionelle Untersuchungen fiber die Wirkung
des Ultraschalls auf das Meerschweinchenovarium,
Strahlentherapie, 87, 624 (1952).
4884.	Mo h res P., Uber die Ultraschallorientierung
der Hufeisennasen (Chiroptera-Rhinolophinae),
Zs. vergleich. Physiol., 34, 547 (1953).
4885.	Mo h res F. P., Ultraschallorientierung auch
bei Flughunden (Macrochiroptera-Rteropodidae),
Naturwiss., 40, 536 (1953).
4886.	Moeller H., Dust Suppression by Ultrasonic
Waves, Iron and Coal Trades Rev., 166, 40 (1953).
4887.	Morel J.,Grabar P., Beziehungen zwischen
der Viskositat und dem osmotischen Druck von
mit U. S. oder Hypobromit behandelten Gelati-
neldsungen und der Steifigkeit ihrer Gele, Journ.
chim. Phys, physico-chim. Biol., 48, 632 (1951).
4888.	Morris W. E., Stambaugh R. B.,
Gehmann S. D., Ultrasonic Method of Tire
Inspection, Rev. Sci. Instr., 23, 729 (1952).
4889.	Muller E. A. W., Ultraschall als Hilfsmittel
der Materialpriifung, Werkstatt u. Betrieb, 84,
533 (1951).
4890.	N a i m a г к G. M., Mosher W. A., Effects
of Sonic Vibration on the Proteolytic Activity
of Pepsin, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 289
(1953).
4891.	Neighbours J. R., Smith Ch. S., Ap-
proximation Method for the Determination of
the Elastic Constants of Cubic Single Crystals,.
Journ. Appl. Phys., 21, 1338 (1950).
4892.	Neppiras E. A., A High-Frequency Recipro-
cating Drill, Journ. Sci. Instr., 30, 72 (1953).
4893.	Newton N., Some Effects of High-Intensity;
Ultrasound on Tobacco Mosaic Virus, Science,.
114, 185 (1951).
4894*	. N i e d n e г К., В e u t h e D., Der Einfluft
der UltraschalLSerienbeschallung auf die ova-
rielle Funktion der weiBen Maus unter BeriicksF
44*
692
Библиография,
chtigung ihrer sexuellen Konstitutionslage, Strah-
lentherapie, 92, 141 (1953).
4895.	Nieuwkoop J., Die zerstorungsfreie Mate-
rialpriifung mittels Ultraschall bei Anwendung
auf Werkstiicke des Maschinenbaus, Metall, 6,
165 (1951).
4896.	Nodtvedt H., The Effect of Sound Waves
on the Ascending Velocity of Air Bubbles in
Viscous Liquids, Beretn. Michelsens. Inst. Vi-
densk, 12, No. 5, 13 (1948).
4897.	Nodtvedt H., Magnetostrictive Effect and
the ДЕ-Effect in Nickel, Nature, 170, 884 (1952).
4898.	Nolle A. W., Mifsud J. F., Ultrasonic-
wave Study of Swollen Buna-Rubber, Journ.
Appl. Phys., 24, 5 (1953).
4899.	Nolle A. W., S i e с к P. W., Longitudinal
and Transverse Ultrasonic Waves in a Synthetic
Rubber, Journ. Appl. Phys., 23, 888 (1952).
4900.	Nomoto O., Molecular Sound Velocity and
Molecular Compressibility of Liquid Mixtures,
Journ. Chem. Phys., 21, 950 (1953); Journ. Phys.
Soc. Japan, 8, 553 (1953).
4901.	N о u г у J., Dispersion de la vitesse des ultrasons
autour de la region critique de 1’ethane, Journ.
de phys. et rad., 14, 348 (1953).
4902.	Novak J., Rotorschmiedestiicke fiir Turbogene-
ratoren, Bull. Schweiz, elektrotechn. Verein.,
40, 943 (1949).
4903.	Ny borg W. L., Woodbridge C. L.,
Schilling H. K., Characteristics of Jet-
Edge-Resonator Whistles, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 25, 138 (1953).
4904.	Oberst H., Rieckmann P., Das Mefi-
verfahren der PTB bei der Bauartpriifung medizi-
nischer Ultraschall-Gerate, Amtsblatt der PTB,
Braunschweig No. 3, 106; No. 4, 143 (1952).
4905.	Orman L. M., Callahan L. G., Barium
Titanate Delay Lines, Electronics, 24, No. 12,
224, 228, 232, 236, 240 (1951).
4906.	Отпущенников H. Ф., К методике опре-
деления поглощения ультразвуковых волн
в металлах, ЖТФ, 22, 1867 (1952).
4907.	Отпущенников Н. Ф., Скорость распро-
странения ультразвуковых волн в металлах,
ЖЭТФ, 22, 782 (1952).
4908*. О х i 1 1 а Е., Azione delle onde ultrasonore sul-
la cornea de coniglio, Gior. Ital. Oftalmol., 3,
350 (1950).
4909.	Palmer R. B. J., A Thermoelectric Method
of Comparing Intensities of Ultrasonic Field in
Liquids, Journ. Sci. Instr., 30, 177 (1953).
4910.	P a r b г о о k H. D., An Acoustic Interferometer
for High Fluid Pressure, Acustica, 3, 49
(1953).
4911.	Parker F. C., Unsuspected Defects Found
Ultrasonically, Welding Engineer, 38, January,
26, 54 (1953).
4912.	Parker F. C., Ultrasonic Examinations of
Weldments and the Establishment of Safe Accep-
table Limits for Defects, Nondestructive Tes-
ting, 11, January, 12 (1853).
4913.	Parker J. G., Adams С. E., Stavseth
R. M., Absorption of Sound in Gases at Reduced
Pressures, Journ. Acoust. Soc. Amer., 23, 628
(1951); 25, 263 (1953).
4914.	Parthasarathy S., Research Work in
the Division of Acoustics National Physical
Laboratory of India New Delhi, Journ. Sci. Ind.
Res., 12A, 1 (1953).
4915.	Parthasarathy S., Bakhshi N. N.,
Relation between Velocity of Sound and Viscosity
in Liquids, Proc. Phys. Soc., B61, 368 (1953).
4916.	Parthasarathy S., Bakhshi N. N.,
Sound Velocity Measurements in Organic Liquids,
Indian Journ. Phys., 27, 73 (1953).
4917.	Parthasarathy S., Bakhshi N.. N.,
Velocity of Sound in Liquids and Molecular Weight.
Journ. Phys. Chem., 57, 453 (1953).
4918.	Parthasarathy S., Bakhshi N. N.,
Sound Velocity and Chemical Constitution, Journ.
Sci. Ind. Res., 12A, 448 (1953).
4919.	Parthasarathy S., Bakhshi N. N.,
Molecular Weight and Internal Pressure in Orga-
nic Liquids, Journ. Sci. Ind. Res., 12B, 455 (1953).
4920.	ParthasarathyS., Chari S. S., Ma-
li e'n d г о о P. P., Determination of Ultrasonic
Absorption Coefficient in Liquids by a New
Technique, Zs. f. Naturforsch., 8a, 272 (1953).
4921.	Parthasarathy S., Chari S.S.,Ma-
h e n d г о о P. P., Determination calometrique
du coefficient d’absorption du son dans les compo-
ses organiques liquides, Journ. de phys. et rad.,
14, 366 (1953).
4922.	Parthasarathy S., Chari S. S., Sri-
nivasan D., Die Abhangigkeit der Schall-
intensitat am Schallstrahler vom Absorptionskoef-
fizient, Zs. f. Phys., 134, 408 (1953).
4923.	Parthasarathy S., Chari S. S., Sri-
nivasan D., Equivalence of Sonic and Ther-
mal Energies, Ann. d. Phys. (6), 12, 8 (1953).
4924.	ParthasarathyS., Chari S. S., Srinivasan
D., Equivalence of Sonic and Thermal Energies,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 335 (1953).
4925.	Parthasarathy S., Chari S. S., Sri-
nivasan D., The Dependence of Intensity of
Sound at Source on Its Absorption Coefficient
in Liquids, Journ. Chem. Phys., 21, 185 (1953).
4926.	Parthasarathy S., Chhapgar A. F.,
Viscosity as a Factor in the Anomalous Absorption
of Ultrasonic Waves in Liquids, Ann. d. Phys.
(6), 12, 316 (1953).
4927.	Parthasarathy S., Chhapgar A. F.,
Damping of an Oscillating Quartz in Liquids and
its Relation to Viscosity, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 25, 792 (1953).
4928.	Parthasarathy S., Chhapgar A. F.,
Singh H., Dispersion of Ultrasonic Waves in
Esthers, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 335 (1953).
4929.	Parthasarathy S.,MahendrooP. P.,
Absorption Coefficient of Ultrasonics in Some
Liquiddetermined by the New Thermal Techni-
que, Nuovo Cimento, 10, 1196 (1953)
4930.	ParthasarathyS., Mahendroo P. P.,
M a t h u г S. S., Ultrasonic Absorption Coef-
ficient in Liquids by the Thermal Method, Journ.
Sci. Ind. Res., 12B, 457 (1953).
4931.	Parthasarathy S., Pancholy M.,
Chhapgar A. E., Piezoelectric Oscillations
of Quartz Plates at Even and Half-Odd Harmo-
nics, Nature, 171, 216 (1953).
4932.	Parthasarathy S., Pancholy M.,
Chhapgar A. F., The Piezoelectric Oscilla-
tions of a Quartz Crystal at Its Odd, Even and
Half-Odd Harmonics, Ann. d. Phys., 12, 1 (1953).
4933.	Parthasarathy S., Srinivasan D.,
Chari S. S., Thermische Effekte von Ultra-
schallwellen bei 3 MHz und hoheren Frequenzen,
Zs. f. Phys., 134, 397 (1953).
Библиография
693
4934.	Parthasarathy S., Srinivasan D.,
Chari S. S., The Thermal Effect of Ultrasonic
Waves in Liquids and Its Relation to Their Absor-
ption Coefficient, Acustica, 3, 407 (1953).
4935.	Parthasarathy S., Srinivasan D.,
Chari S. S., Thermische Untersuchungen iiber
die Absorption von Ultraschallwellen in Fliissig-
keiten, Zs. f. Phys., 135, 395 (1953).
4936.	Parthasarathy S., Srinivasan D.,
Chari S. S., Die Beziehung des durch Ultra-
schallwellen in Fliissigkeiten erzeugten Temperatur-
effektes zu ihrem Absorptionskoeffizienten, Zs.
J. Phys., 135, 403 (1953).
4937.	Parthasarathy S., Srinivasan D.,
Chari S. S., Die Frequenzabhangigkeit der
Ultraschalleistung, Zs. f. Phys., 136, 17 (1953).
4938.	Patton R. G., H a t f i e 1 d P., Ultrasonic
Techniques in the Rubber Industry, Electronic
Eng., 24, November, 522 (1952).
4939.	Перлин Я- E., Рассеяние поляризованных
волн на акустических колебаниях кристалличе-
ской решетки, ЖЭТФ, 21, 547 (1951).
4940.	Pesce В., SchiavoS., de Rossi М.,
Velocita ultrasonora a varie temperature nei
liquidi organici, Chim. Ind., 64, 83 (1950).
4941.	P e t e r 1 i n A., Die akustische Doppelbrechung
von ‘ makromclekularen Losungen, Recueil
Trav. chim. Pays-Bas, 69, 14 (1950).
4942.	P e t r a 1 1 i a S,, Velocita e asserbimento dei
suoni nei gas, Nuovo Cimento, 9, 1 (1951).
4943.	P e t r a 1 1 i a S., Ultrasonic Interferometry in
Gases, II. Ultrasonic Dispersion in Methylchlorid,
Nuovo Cimento, 9, 351 (1952).
4944.	P e t r a 1 1 i a S., Interferometria ultrasonora nei
gas, III. Velocita e assorbimento di ultrasuoni
nell’anidride solforosa, Nuovo Cimento, 9, 818
(1952).
4945.	Pet rail ia S., Ultrasonic Interferometry in
Gases, IV. Absorption of Ultrasonic in Ammonia,
Nuovo Cimento, 10, 817 (1953).
4946.	Petrallia S.,Cevo 1 a n i M., Propagation
of Ultrasonics in Systems of Partially Mixed
Liquids, Compt. Rend. Accad. Naz. Lincei, 12.
674 (1952).
4947*. Pfander F., Ausbreitung des Ultraschalls
im Ohrgebiet und Schadel, Arch. Ohr-, Nas-,
Kehlk.-Hlkunde, 160, 24 (1951).
4948*	. P i e r s о 1 G. M., S c h w a n H. P., P e n-
n e 1 R. B., Carstensen E. L., Mechanism
of Absorption of Ultrasonic Energy in Blood, Arch.
Phys. Med., 33, 327 (1952).
4949.	P i 1 t c h A., Ultrasonic Testing of Bronce For-
ging and Ingots, ASTM, Spec. Techn.-Publ.,
Nr. 101, 102 (1951).
4950.	P i p p a r d A. B., Ultrasonic Propagation in
Liquid Helium Near the Lamda-Point, Phil. Mag.,
42. 1209 (1951).
4951.	Pohlman R., Controle non destructif des
materiaux. La detection des defauts internes a
laide des images ultrasonores., Metaux Corr.-Ind.,
26, 410 (1951).
4952.	Pohlman R., Zerstdrungsfreie Werkstoffprii-
fung mit dem Sonometer, Mitt. Forschungsgesell-
schaft f. Blechbearbeitung, Nr. 23 (1952).
4953.	P о h 1 m a n R., Ultraschall zur zerstorungsfreien
Priifung von Drahten, Draht,,4> 211 (1953).
4954.	Pohlman R., Werkstoffuntersuchung mit
dem Schallbildverfahren, Berg.- u. Hiittenmanni-
sche Monatshefte, 98, 149 (1953).
4955.	Pohlman R., UltraschalLSerienprufung klei-
nerer und komplizierterer Werkstiicke mit dem
Sonometer, Berg.-u. Hiitten. mannischeMonatshef-
te, 98, 151 (1953).
4956.	Pohlman R., Ermittlung von Materialfeh-
lern auf akustischem Wege, Handbuch d. techn.
Betriebskontrolle, 4, 503 (1953).
4957.	Pohlman R., Messung von Stoffeigenschaften
mit akustischen Mitteln, Handbuch d. techn.
Betriebskontrolle, 4, 408 (1953).
4958.	П о л о н н и к о в Д. Е., Э р г л и с К. Э.,
Генераторы дозвуковых частот, ЖТФ, 22, 1677
(1952).
4959*	. Р о n z i о М., Les ultrasons en biologie et en
therapie, Journ. de Radiol, et d’Electrol., 33, 114
(1952).
4960*	. Ponzio M., SacerdoteG., Ultrasuoni
in medicina, Ed. Minerva Medica, Torino, 209
(1952).
4961.	Post E. J., Radiation Pressure and Dispersion,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 55 (1953).
4962*. P о z z о M. V., Primeras experiencias terape-
uticas con el empleo de ondas ultrasonoras, La
Prensa Medica Argentina, 37, 1326 (1950).
4963*. P г о e 11 Fr., Ultraschallbehandlung der Mund-,
Zahn- und Kiefererkrankungen, Zahnarztl.
Rdsch., 61 (1950).
4964.	Prudhomme R. О., В u s s о R. H., Pho-
togenese ultraviolette dans 1’eau soumise aux
ultrasons, Compt. Rend., 235, 1486 (1952).
4965.	Prudhomme R. O., Picard D., В u s-
n e 1 R. G., Sur 1’utilisation chimique de 1’energie
acoustique emise par le quartz dans les reactions
ultrasonores, Journ. chim. phys., 50, 107 (1953).
4966.	Rao, Ramachandra B., Sub ba Rao K.,
A New Precision Method for the Measurement of
Ultrasonic Velocities in Liquids, Nature, 171,
1077 (1953).
4967.	Rao Sundaro R. V. G., Elastic Constants
of Sodium Thiosulphate, Proc. Indian Acad.
Sci., A30, 302 (1949).
4968.	Raytheon Mfg. Co., Waltham, Gewinnung von
Fischolen, DBP Nr. 848067 (1950).
4969.	Raytheon Mfg Co. Waltham, Mass., Ultrasonic
Sound Waves Help Cut Hard Materials, Design
News, 8, 8 (1953).
4970*. R e i c h e 1 H., Erfahrungen mit Ultraschall
in der Praxis, Wien. med. Wschr., 101, 535
(1951).
4971.	Renaud L., R e n a u d P., Application des
ultrasons a la saponification par emulsion de
quelques esters, Journ. chim. phys., 49, 644 (1952).
4972.	Renaud P., Lois de l’oxydation de l’iodure de
potassium par les ultrasons, Journ. chim. phys.,
50, 135 (1953).
4973.	Renaud P., Hypothese d’un effet reciproque
de 1’electrostriction produit par 1’ultrasonation
des solvants hydroides, Journ. chim. phys., 50,
136 (1953).
4974.	Renaud P.,Renaud L., Effets depolymeri-
sants de la cavitation de vapeur ultrasonore sur
une solution soumise a une tension electrique,
Compt. Rend., 237, 876 (1953).
4975.	Reynold M. B., The Determination of the
Elastic Constants of Metals by the Ultrasonic
Pulse Technique, ASM Preprint No. 28 (1952).
4976.	Richardson E. G., The Formation and
Flow of Emulsion, Journ. Colloid. Sci., 5, 404
(1950).
694
Библиография
4977.	R i n е s H. R., Method of and System for Indica-
ting the Light Modulation in a Transparent Me-
dium, Amer. pat. No. 2622470 (1948).
4978.	Roberts W. B. van, Some Applications of
Permanenthy Magnetized Ferrite Magnetostrictive
Resonators, RCA-Rev., 14, 3 (1953).
4979.	Rosenberg P., Supersonic Training Device,
Amer. pat. No. 2518938 (1950).
4980.	Roth W., R i c h St. R., A New Method for
Continuous Viscosity Measurement. General
Theory of the Ultra-Viscoson, Journ. Appl. Phys.,
24, 940 (1953).
4981*	. Rubin E. L., Use of Ultrasonics in Microbio-
logy, Mikrobiologica, 22, 23 (1953).
4982*	. R ii s к e n W., Therapeiitische Beeinflussung
der progressiven Muskeldystorophie (ERB) durch
Ultraschallbehandlung des sympathischen Grenz-
strangs, Der Ultraschall in der Medizin, 5, 113
(1952).
4983.	Rust H. H., Untersuchungen zur Klarung
chemischer Wirkungen des Ultraschalls, Angew.
Chem., 65, 249 (1953).
4984.	Rust H. H., Messung von Fliissigkeitspegeln in
GroBbehaltern mit Ultraschall, Zs. VDI, 96, 57
(1954).
4985.	Rust H. H., В a i 1 i t i s E., Linearmagneto-
striktive Ultraschallerzeugung mittels magneti-
schen Kreuzfeldes, Acustica, 2, 132 (1952).
4986.	Rust H. H., D r u b b a H., Praktische Anwen-
dung des Unterwasserfunkens als Impuls-Schallge-
ber fiir die Echolotung, Zs. angew. Phys., 5, 251
(1953).
4987.	Saksena B. D., Piezoelectric Constant of
Zinc-Sulfide, Phys. Rev., 81, 1012 (1951).
4988.	S a 1 q u a i n J., Ultraschall und die Textilin-
dustrie, Teintex, 17, 377 (1952).
4989.	Santamaria L., Castellani A.,
Levi F. A., Hyaluronidase Inactivation by
Ultrasonic Waves and its Mechanism, Enzymolo-
gia, 15, 285 (1952).
4990.	Schaaffs W., Pohlman R., Akustische
Analysenverfahren, Handbuch d. techn. Betriebs-
kontrolle, 4, 274 (1953).
4991.	Schaefer CL, Dransfeld K-, Die
Bestimmung des Verhaltnisses p/q der photoelasti-
schen Konstanten optischer Glaser nach einem
dynamischen Verfahren, Zs. f. Naturforsch., 8a, 96
(1953).
4992.	Schaefer CL, Nassenstein H., Bestim-
mung der photoelastischen Konstanten p und q
optischer Glaser, Zs. f. Naturforsch., 8a, 93 (1953).
4993.	Шапошников И. Г., Гольдберг 3. А.,
О поглощении звука в бинарной смеси, ЖЭТФ,
23, 425 (1952).
4994*. Schikorski К., Der Neutrale Wirkungs-
mechanismus des Ultraschalls, Strahlentherapie,
87, 556 (1952).
4995*. Schliephake E., Physikalische Therapie
und Balneologie, Schall- und Ultraschalltherapie,
Munch, med. Wschr., 93, 1136 (1951).
4996.	S c h m a 1	A., Uber die Verwendung von Ultra-
schall in der Brauerei, Schweiz. Brauerei-Rund-
schau, 64, 1 (1953).
4997.	Schmauch H., Bau und Wirkungsweise von
Ultraschall-Impulsapparaturen, Metall, 7, 234
(1953).
4998.	Schmid G., letter A., Herstellung von
Impfkernen und Keimen fiir Fallungsreaktionen
mit Ultraschall, Zs.f. Elektrochem., 56, 760 (1952).
4999.	Schmid G., Knapp H., Ultraschalldurch-
gang durch porose korper in Fliissigkeiten, Zs.
angew. Phys., 5, 463 (1953).
5000.	Schmidt H., Kolnisch Wasser, Parfiim oder
Kosmetikum, Fette u. Seifen, 53, 89 (1951).
5001*	. Schmitz W., G e s s 1 e r U., Mikrokine-
matographische Untersuchungen an lebenden Mus-
kelfasern wahrend Ultraschall- und Warmeapplika-
tionen, Verh. Deutsch, ges. innere Med.,-58. Kongr.
276 (1952).
5002.	Schnackenberg und Co. Bleibearbeitung GmbH.
Wuppertal-Oberbarmen, (Erf. H. Schulz) Verbleien
von Metallen, DBP Nr. 871863 (1951).
5003*. Schneider H., Ultraschallbehandlung mit
bakteriziden Salben als Kontaktsubstanz, Miinch.
med. Wschr., 94, 2081 (1952).
5004. Schnitzler H., Anwendung von Schall
und Ultraschall bei der Gasreinigung, Arch. Eisen-
hiittenwesen, 24, 199 (1953).
5005*. Scholtyssek S., Untersuchungen iiber die
Behandlung von Kaninchensperma mit Ultraschall
und die Auswirkung auf die Nachkommenschaft,
Zs. Tierziichtung u. Ziichtungsbiol., 61, 61 (1953).
5006*. Scholtyssek S., Einwirkung von Ultra-
schall auf die Spermien von Bullen, Kieler Milch-
wirtschaftl. Forschungsber., 5, 49 (1953).
5007*. Schroeder J. D., H e r r i e k J. F., The
Effect of Ultrasound on the Transmissible Walker-
ratcarcinoma, Arch. Phys. Med., 33, No. 11 (1952).
5008. Schubert K., Ultraschall im Walfang,
Umschau, 54, 88 (1954).
5009*. S c h w a n H. P., Carstensen F. L.,
Ultrasonics Aids Diathermy Experiments, Elec-
tronics, 25, July, 216, 218, 220 (1952).
5010.	Schwarz D. S., R u s s о A. L., Schlieren
Photographs of Sound Fields, Journ. Appl. Phys.,
24, 1061 (1953).
5011.	S e e m a n n H. J., Aspects d’ordre physique de
1’essai des metaux aux ultra-sons, Metaux. Corr.-
Ind., 27, 14 (1952).
5012.	Seemann H. J., Versuche zur ultraakustischen
Priifung von GuBeisen, GieBerei, Techn. wiss.
Beihefte, No. 9, 403 (1952).
5013.	Seemann H. J., Bentz W., Uberschall-
priifung von Walzen und Stahlflaschen, Arch. f.
Eisenhiittenwesen, 24, 47 (1953).
5014.	Seemann H. J., Bentz W., Beitrag zur
Theorie und Praxis der Materialpriifung mit Ult-
raschall, Metall, 8, 1 (1954).
5015.	Seidel K-, Bekampfung (Abschreckung) von
tierischen Schadlingen mit Hilfe von Ultraschall,
DBP Nr. 832959 (1949).
5016.	Seidl F., К r ej c i F., Untersuchungen iiber
die Durchdringbarkeit des Schlafenbeins mit
Ultraschall mittels der Schlierenmethode, Prac-
ctica oto-rhino-larynologica, 16, 65 (1952).
5017*	. Selman G. G., The Effect of Ultrasonics, on
Mitosis, Expt. Cell. Res., 3, 656 (1952).
5018.	Sette D., Ultrasonic Absorption in Liquid
Mixtures and Structural Effects, Journ. Chem.
Phys., 21, 558 (1953).
5019.	Sette D., Uber die elastische Relaxation in
Schwefelkohlenstoff. Temperaturabhangigkeit des
Ultraschallabsorptionskoeffizienten, Ric. Sci., 22,
467 (1952).
5020.	Sette D., В u s a 1 a A., H u b b a r d J. C.,
Energy Transfer by Collisions in Cis- and Trans-
Dichloroethylene Vapors, Journ. Chem. Phys.,
20, 1899 (1952).
Библиография	695
5021.	Шрайбер Д. С., Определение дефектов в ме-
таллических изделиях ультразвуковым методом,
Заводская лаборатория, 8, 816 (1939).
5022.	Shropshire R. F., Method of Extracting Oils
from Fish Material, Amer. pat. No. 2473453 (1949).
5023.	Siemens-Schuckert-Werke AG, Berlin, Erlangen
(Erf. H. Keutner), Erzeugung und Verbesserung
von Bierschaum unter Verwendung Verfahrens des
DRP Nr. 743822, DBP Nr. 880733 (1942).
5024.	Siemens-Schuckert-Werke AG, Berlin, Erlangen
(Erf. H. Bayka), Schwingungsbehandlung von flus-
sigen Stoffen, DBP Nr. 846395 (1949).
5025.	Siemens-Schuckert-Werke AG, Erlangen (Erf.
P. Wenk), Behandeln, vorzugsweise Reinigen von
Abwassern und anderen Fliissigkeiten, DPP Nr.
855521 (1950).
5026.	Siemens-Schuckert-Werke AG, Berlin, Erlangen
(Erf. P. Wenk), Verkiirzen der Keimzeit von Saat-
und anderem Korngut, DBP Nr. 880525 (1951).
5027.	Siemens-Schuckert-Werke AG, Berlin, Erlangen
(Erf. P. Wenk), Verfahren und Einrichtung zum
Austreiben von Fliissigkeit aus Stoffbahnen z. B.
Papier-oder Textilbahnen, mit Ultraschall,
Deutsche Patentanmeldung, 55d, 31/01, 26, 363
(1951).
5029.	Sixtus K., Uber Ferritschwinger, Frequenz, 5,
335 (1951).
5030.	Skudrzyk E., Die physikalischen Ursachen
fiir die mechanisch-chemisch-biologische Wirkung
des Ultraschalles, Der Ultraschall in der Medizin,
5, 51 (1952).
5031.	Smack J. C., Basic Principles of Practical
Ultrasonic Testing, ASTM Spec. Techn. Publ.,
No. 101, 62 (1951).
5032.	S hi i t h Ch. S„ В u r n s J. W., The Elastic
Constants of Cu—4 Percent Si, Journ. Appl. Phys.,
24, 15 (1953).
5033.	Soderberg C. R., Jr., Industrial Applica-
tions of Sonic Energy, Iron Steel Eng., 29,
87(1952) .
5034.	S о e у a T., On the Ultrasonic Velocity in Sus-
pension, Journ. Hokkaido Univ. Faculty Sci., 7,
90 (1951).
5035.	S о f e r G. A., Hauser E. A., A New Tool
for Determination of the Stage of Polymerization
and Thermosetting Polymers, Journ. Polymer.
Sci., 8, 611 (1952).
5036.	Соколов С. Я., Ультраакустические методы
изучения свойств закаленной стали и определения
внутренних пороков металлических изделий,
ЖТФ, 7, 160 (1941).
5037*. Sonnenschein A., Ultrasoundwave Treat-
ment of Chronic Disorders of the Locomotor Sys-
tem, Ann. Rheumat. Diseases, 10, 441 (1941).
5038.	Specht W., Bitterstoffe durch Ultraschall.
Ein Verfahren zur wirtschaftlichen Hopfenbe-
handlung fiir die Bierherstellung, Brewers Journ.,
105, 44, 74 (1951).
5039	S p e c h t W., Beobachtungen bei der Ultraschall-
behandlung von Pflanzenei weiBen, Angew. Chem.,
65, 563 (1953).
5040.	Spenglen G., Zum Problem der akustischen
Bildwandlung, Nachrichtentechnik, 3, 399 (1953).
5041.	Speyer K., Die Bedeutung des Ultraschalles
fiir die Emulsionstechnik, Seifen-Ole-Fette-
Wachse, 78, 153 (1952).
5042.	S p i t z i g S., Das UltraschalLBearbeitungsver-
fahren, Werkstattstechn. u. Maschinenbau, 43,
325 (1953).
5043.	Srivastava A. M., Ultrasonic Studies of
Gels, Indian Journ. Phys., 25, 17, 491 (1951).
5044.	Sriyastava A. M., Schallfortpflanzung in
gelatindsen Substanzen, Kolloid. Zs., 119, 73
(1950).
5045.	Stockebrand A., Einwirkung von Ultra-
schall auf Keimung und Wachstum der Zuckerriibe,
Zs. Acker- u. Pflanzenbau, 95, 401 (1952).
5046.	Storey L. R. O., Ultrasonic Absorption in
Mixtures of Ethylalcohol and Water, Proc. Phys
Soc., 65B, 943 (1952).
5047.	Stuart W. S., Measurement of Ultrasonic
Intensities in Water, Proc. Leeds Phil. Lit. Soc.
6, 18 (1952).
5048*	. Stuhlfauth K-, Goelkel A,. Meyer L.,
Ultrashall und Membranpotential, Strahlenthe-
rapie, 91, 629 (1953).
5049.	Summers G. С., В г о d i n g R. A.,
Continous Velocity Logging, Geophysics, 17,
598 (1952).
5050*. Sussmann D. J., Posibilidades del ultra-
sonido en otorrinolaringologia, Revista Argen-
tina de Oto-Rino-Laringologia, 3. Teil, 163
(1951).
5051. Templeton J., Note on Investigation on
the Use of Supersonic Pulses for Measuring Thick-
ness, New Zeal. Journ. Sci. Technol., 30, 194
(1948—49).
5052. Thiede H., Daniel G., Behalterstands-
messungen mit Hilfe von Echolotungen, Erdol und
Kohle, 6, 554 (1953).
5053*. Thiele W. H., Die Ultraschallbehandlung
bei rheumatischen Erkrankungen, Arztl. Wschr.
7, 193 (1952).
5054*. Thiele W. H., Beobachtungen bei Einwir-
kung von Ultraschallwellen auf das Hypophysen-
Zwischenhirnsystem schwangerer Versuchstiere,
Arch. f. Gynakol., 181, 210 (1952).
5055.	Thiemann A. E., Tinning by Ultrasound,
Materials and Methods, 19, 1220 (1944).
5056.	Thiemann A. E., Metal Coating Facili-
tated by Ultrasound, Iron Age, 154, 59 (1944).
5057.	Thompson D., Vilbrandt F. C.,
Gray W. C., The Effect of Insonation on the
Specific Reaction Rate Constant in the Acid Hydro-
lysis of the Ethyl Acetate, Journ. Acoust. Soc.
Amer., 25, 485 (1953).
5058*. Tillich A., Ober die Wirkung des Ultra-
schalles im Organismus, Strahlentherapie, 87,
528 (1952).
5059. T i m b r e 1 1 V., Absolute Measurement of
Sound Pressures at High Frequency, Nature,
167, 306 (1951).
5060*. T о m m F., Vergleich der Behandlungsergeb-
nisse bei verschiedenen Ultraschall-Leistungen
und Versuch der Festlegung der unteren therapeu-
tischen Ultraschall-Dosierungsbreite, Der Ultra-
schall in der Medizin, 5, 65 (1952).
5061.	T о r i k a i Y., Transmission of Ultrasonic
Waves Through a Plane Plate Made of Viscoelastic
Material Immersed in a Liquid Medium, Journ.
Phys. Soc. Japan, 8, 234 (1953).
5062.	To.ri kai Y., N e g i s h i K., The Appli-
cation of the Phase Method in Visualizing Ultra-
sonic Waves, Journ. Phys. Soc. Japan, 8, 119
(1953).
5063.	Tremosa Nou B., Die Abscheidung von
Stauben durch Zusammenballung mittels Ultra-
schall, Iron, Madrid,' 12, 181 (1952).
696
Библиография
5064.	Truell R., Bronzo J., Ultrasonic Atte-
nuation Measurements in Germanium, Phys. Rev.,
90, 152 (1953).
5065.	Truesdell C., On the Viscosity of Fluids
According to the Kinetik Theory, Zs. f. Phys.,
131, 273 (1952).
5066*. Tschannen F., Ultraschallwirkung bei
rheumatischen Erkrankungen und Durchblu-
tungsstorungen, Schweiz, med. Wschr., 82, 301
(1952).
5067*. U e b e 1 H., Uber histaminentfesselende Wir-
kung des Ultraschalles, Klin. Wschr., 29, 357
(1951).
5068.	Uetsuki K-, Kato K-, A Small Echo
Depth Sounder for Shallow Water, Mem. Res.
Acoust. Soc. Osaka, 1, 20 (1950).
5069.	U g 1 i e t t i G. A., Un oscillatore a magnetostri-
zione, Antenna Ital., 20, 17 (1948).
5070.	Ultrasonic Corporation, Cambridge, Perfection-
nements apportes aux procedes et appareils pour
produire des ondes de compression dans un flui-
de tel que Fair ou un gaz, Fr. pat. No. 934086
(1946).
5071.	Ultrasonic Corporation, Cambridge, Perfection-
nements apportes au traitement de matieres par
ondes de compression, Fr. pat. No. 934087
(1946).
5072.	Ultrasonic Corporation, Cambridge, Perfectionne-
ments apportes aux chambres acoustiques pour
modifier les caracteristiques de matieres par
1’effet d'ondes de compression, Fr. pat. No. 939366
(1946).
5073.	Ultrasonic Corporation, Cambridge, Agglomerie-
rung von Aerosolen, Amer. pat. No. 2535679 (1946).
5074.	Valkenburg G. E. van, Wasser-
m a n n M. S., Ultrasonic Materials Testing,
Amer. pat. No. 2587414 (1949).
5075.	Ventura Mateus M., Ultrasonic Velo-
cita, parachor, molar refraction and Index of
Refraction, Escola Agron. Ceara Publ. Tec.,
6A, 1 (1951).
5076.	Verhaegen L., Measurements of the Velo-
city of Sound in Some Liquified Gases, Verh.
K- Vlaamse Acad. Wetensch., 13, No. 38,
65 (1952).
5077.	* Voet’ R., Ondas Ultrasonoras, El Dia Medico
(Buenos Aires), 22, 572 (1950).
5078.	Wada Y., S h i m b о S., The Absorption
of Ultrasonic Waves in Benzene Solutions of
Methyl Metacrylate in Different Polymerization
Stages, Journ. Acoust.' Soc. Amer., 25, 549
(1953).
5079*	. Wall P. D., Tucker D., Fry F. J.,
M о s b e r g W. H., Jr., The Use of High Intensity
Ultrasound in Experimental Neurology, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 25, 281 (1953).
5080.	Walter L., Ultrasonics, The Answer to Alumi-
nium Soldering, Materials and Methods, 38,
59 (1953).
5081.	Walter L., Ultrasonics Soldering, Canad.
Metals, 16, 18, 20 (1953).
5082.	Wangerin A., FahrtmeBanlagen auf Schif-
fen, Forschungshefte fiir Schiffstechnik, No 1, 1
(1952).
5083.	Webb R. H.,( Variable Angle Ultrasonic
Transducer, Amer. pat. No. 2602102 (1950).
5084.	Webster R. R., Supersonic, Testing of
Steel, Amer. Iron and Steel Inst. Yearbook, 558
(1947).
5085.	Weinstein M. S., Some Design Considera-
tion for High Frequency Anechoic Tanks, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 25, 101 (1953).
5086.	W esc he K-, Betonpriifung mit Ultraschall,
Beton- u. Stahlbetonbau, 48, 116 (1953).
5087.	West F. D., Circulations Occurring in Acoustic
Phenomena, Proc. Phys. Soc., 64, 483 (1951).
5088.	Whitehurst E. A., Soniscope Tests Con-
crete Structure, Journ. Amer. Concr. Inst., 22,
433 (1951).
5089.	* W i e d a u E., Ultraschall-Behandlung—ein
neues Arbeitsgebiet fiir die medizinisch-techni-
sche Assistentin, Die Heilberufe 4, 181 (1952).
5090.	Wiedau E., Uber den therapeutischen Wirkungs-
mechanismus der Ultraschallwellen, Deutsch.
Gesundheitswesen, 7, 1393 (1952).
5091.	Wiedau E., Zur Frage der Dosierung und schadli-
chen Wirkungen bei Ultraschalltherapie unter
besonderer Berucksichtigung des Blutzuckerspie-
gels, Deutsch. Gesundheitswesen, 7,	1385
(1952).
5092.	* Wild J. J., Reid J. M., Application of
Echo-Ranging Techniques to the Detection of
Structure of Biological Tissue, Science, 115, 226
(1952).
5093.	* Wild J. J., Reid J. M., The Effect
of Biological Tissues on 15-mc Pulsed Ultra-
sound, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 270 (1953).
5094.	Willard G. W., Ultrasonically Induced
Cavitation in Water: A Step-by-Step Process,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 669 (1953).
5095.	Willard G. W., Ultrasonic Waves Measure
the Elastic Properties of Polymers, Bell. Lab.,
Rec. , 31, 173 (1953).
5096*. W i 1 1 e r t E., Die Ultraschallbehandlung auf
dem Gebiete der Zahnheilkunde. Uber die Erfah-
rungen der Ultraschallbehandlung an den Zahn-und
Kieferklinik der Universitat Innsbruck sowie
eine kurze Zusammenstellung der Ergebnisse der
letzten zwei Jahre, Osterr. Zs. f. Stomotol., 48,
383 (1951).
5097.	Williams A. E., Ultrasonics in Wall Thick-
ness Measurement, Mining Mag., 87, 329 (1952).
5098.	Williams R. E., Lens System for Ultra-
sonic Viewing of Defects in Objects, Amer. pat.
2592222 (1949).
5099.	Wilson R., Ultrasonic Inspection of Thin
Metallic Sheet or Plate, Sheet Metal Ind., 30,
146 (1953).
5100*	. W i n z H. R., Zur Ultraschallbehandlung
der Prostatahypertrophie, Deutsch, med. Wschr.
77, 770 (1952).
5101.	Wise  B., Ensminger D., Putting
Ultrasonics to Work, Product Engineering, 23.
August, 180 (1952)..
5102*. Woeber K-, Uber die Wirkung des Ultra-
schalles auf schnellwachsende Gewebe, Zs.Krebsfor-
schung, 57, 564 (1951).
5103*. Wulff V. J., Fry W. J., Tucker D.,
Fry F. J., Melton C., Effects of Ultrasonic
Vibrations on Nerve Tissue, Proc. Soc. Exp.. Biol.
Med., 76, 361 (1951).
5104*. W у t L., Untersuchungen fiber die Resistenz
von Leukocyten im Normal-und Fieberblut, Nuo-
vo Cimento, 7, 550 (1950).
5105.	Yeager E., Dietrick H., Hovorka
F., Ultrasonic Waves and Electrochemistry, JI.
Colloidal and Ionic Vibration Potentials, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 25, 456 (1953).
Библиография
697
5106.	Y eager E.,	H о v о г к a F., Ultrasonic
Waves and Electrochemistry I. A. Survey of the
Electrochemical	Applications	of	Ultrasonic
Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer., 25, 443
(1953)
5107.	Yeager E., Oey T. S., Hovorka Fr.,
The Effect of Ultrasonic Waves on Hydrogen
Overvoltage, Journ. Phys. Chem., 57, 268
(1953).
5109*. Z a m b e 1 1 i E., Angela G., C a m p i L.,
Immunizing Property of Bacterial Suspensions
Treated with Ultrasound: Research on Staphylo-
coccus aureus, Streptococcus hemolyticus, Pseu-
domonas aeruginosa and Klebsiella pneumonial,
Arch. Soc. Med., 90, 336 (1950).
5110. Zandrino P. V. M., Tatamiento fisiotere-
pico con ondas ultrasonicas, El Dia Medico (Bue-
nos Aires), 22, 1390 (1950).
5111*. Z a p f K., Untersuchungen an ultrabeschallten
Bakterien mit besonderer Beriicksichtigung cytolo-
gischer Probleme, Strahlentherapie, 87, 632
(1952).
5112*. Zinzius J., Woeber Kh., Wenzlawo-
wiczG.,Uber den EinfluB physikalischer Ener-
gien, insbesondere der Ultraschallwellen, auf die
serologischen Blutreaktionen, Hautarzt, No. 2, 72
(1952).
5113*. Zubiani A., Sill’applicazione della energia
ultrasonora al sistema nervoso centrale, Minerva
Medica, 1, 431 (1951).
Краткие сообщения без указания автора
5114.	An Ultrasonic Soldering Bath, Engineer, 30, 192
(1951).
5115.	Butt Weld Testing with the Hughes Supersonic
Flaw Detector, Machinery, 76, 667 (1950).
5116.	Chimney Fine-dust. Electrostatic Precipitation
or Ultrasonic Agglomeration, Electr. Rev., 145,
319 (1949).
5117*. Detecting Gallstones with Ultrasonic Echoes,
Electronics, 23, No. 2, 172, 174, 176, 178 (1950).
5118.	Detecting Ills by Sound, Sci. News. Letter, 56,
207 (1949).
5119.	Determination of Elastic Constants by Ultra-
sonics, Engineering, 171, 264 (1951).
5120.	Find Gallstones by Sound, Sci. News Letter, 55,
53 (1949).
5-121. Gli ultrasuoni alia conquista dell’industria,
Scienza e Vita, 3, 729 (1951).
5122.	High-Speed Vibrations Utilized in Testing Device
for Welding Plates, Western, Metals, 4, Septem-
ber, 39 (1946).
5123.	Hypersonic, Non-destructive Testing of Materials,
Steel Processing, 32, March, 171 (1946).
5124.	Material Testing by Ultrasonics, Machinery, 74,
81 (1949).
5125.	Mesure ultrasonique des epaisseurs par le «Refle-
ctogage», Mesures, 14, 144 (1949).
5126.	Mullard Ultrasonic Soldering Iron for Alumi-
nium, Machinery, 75, 903 (1949).
5127.	Natura degli ultrasuoni e loro effetti nell’aria,
Scienza e Vita, 3, 731 (1951).
5128.	New Ultrasonic Generator, Chem. Age, 60, 521
(1949).
5129.	Non-Destructive Testing Laboratory, Electronics,
22, No. 5, 154, 156, 158 (1949).
5130.	Nueva aplicacion de los ultrasonidos, Rivista
Marconi, 5, 43 (1951).
5131.	Reflected Sound Waves Assist the Blind, Sci.
News Letter, 59, 89 (1951).
5132.	Supersonic Examination of Boiler Plate and Wel-
ded Seams, Engineering, 171, 29 (1951).
5133.	Supersonic Reflectoscope for Testing Welds,
Machinery (N.Y.), 168 (1948).
5134.	Supersonic Tinning of Aluminium Wires, Machi-
nery, 74, 546 (1949).
5135.	Supersonics in Metallurgy, Metal Ind., 136-
(1946).
5136.	The «Crustex» Ultrasonic Boiler Descaler, Engi-
neering, 175, 619 (1953).
5137.	The Non-Destructive Testing of Metals, Amer.
Exporter Ind., 144, 48 (1949).
5138.	Ultrasonic Cleaning Device, Electronics, 24, No.
9, 168, 173 (1951).
5139.	Ultrasonic Detector Car Locates Defects in Rails,
Electr. Eng., 69, 548 (1950).
5140.	Ultrasonic Generator for Clinics, Electronics, 22,
No. 8, 144, 146 (1949).
5141.	Ultrasonic Generators for Industria Dust Control,
Iron Age, 163, 88 (1949).
5142.	Ultrasonic Instruments, Meeh. Eng., 71, • 84&
(1949).
5143.	Ultrasonic Soldering Bath, Electronics, 24, No. 9.
212, 216 (1951).
5144.	Ultrasonic Soldering Iron for Light Alloys, Engi-
neer, 188, 737 (1949).
5145.	Ultrasonic Testing of Pneumatic Tyres, Enginee-
ring, 172, 606 (1951); Ref. in VDLZ, 49, 772'
(1952).
5146.	Ultrasonic Testing of Welds, Engineering, 169,
264 (1950).
5147.	Ultrasonic Tyre-Testing Equipment, Engineer,.
192, 565 (1951).
5148.	Ultrasonic Vibrations Reveal Hidden Flaws,
Electronic Ind., 5, 64, 65, 164, 166 (1946).
5149.	Ultrasonic Waves Aid Drying, Sci., News Let-
ter, 60, 383 (1951).
5150.	Ultrasonics-Aid to Industry, Electronic Ind. and
Instr., 2, 12 (1948).
5151.	Ultrasonics as an Aid to Industry, SouthAfric.
Journ. of Sci., 47, 275 (1951).
5152.	Ultrasonics in Metallurgy, Metal Ind., 78, 146
(1951).
5153.	Ultrasonics Make Soldering Easier, Iron Age, 169,
105 (1952).
5154.	Ultrasonics Possible Aid to Eye Cataracts, Sci.
News Letter, 61, 40 (1952).
5155.	Ultrasonics Sweep Chicago Harbors, Electronics,
24, No. 4, 192 (1951).
5156.	Ultrasons de 75 kc dans Fair: reflexion et dif-
fusion par cylindres et par surfaces polycylindri-
ques, Centre Rech. Sci., Ind. Meritine, Note-
no 172 (1948).
5157.	Ultrasound Waves for Better Vaccines, Sci. News
Letter, 60, 200 (1951).
5158.	Ultrasound Waves Relieve Pain But are no Cure,
Sci. News Letter, 60, 169 (1951).
5159.	Unheard Sound Helps Test Paint Varnish, Sci. News-
Letter, 54, 172 (1948).
5160.	Untersuchungen von Betonbauwerken mit Ultra-
schall, Journ. Amer. Concr. Inst., 24, 1 (1949).
5161.	Verwendung von Ultraschall in der Olindustrie,
die'Chayen-Methode, Norsk Hvalfangst-Fid., 42,
140 (1953).
5162.	Zerstdrungsfreie Priifung von GrauguB, Foundry
Trade Journ., 91, 211, 253, 283 (1-951).
698
Библиография
IV. ЛИТЕРАТУРА, ДОБАВЛЕННАЯ РЕДАКТОРАМИ ПЕРЕВОДА
а. Книги
5163.	Беранек Л., Акустические измерения, М.,
1952.
5164.	Гур вич П. Я-, Емельянов Н. Я-,
Шевченко Ю. Ч., Юдович Ю. Б.,
Применение гидроакустики на рыболовных судах,
Владивосток, 1955.
5165.	К У Д р я в ц е в Б. Б., Применение ультра-
акустических методов в практике физико-хими-
ческих исследований, М.—Л., 1952.
5166.	Курчатов И. В., Сегнетоэлектрики, М.—Л.,
1933.
5167.	К э р л и н, Ультразвук, М., 1950.
5168.	Лепешинская В. Н., Пьезоэлектриче-
ские приборы с сегнетовой солью, Л., 1943.
5169.	Михайлов И. Г., Распространение ультра-
звуковых волн в жидкостях, М.—Л., 1949.
5170.	Розенберг Л. Д., Звуковые фокусирую-
щие системы, М.—Л., 1949.
5171.	Сборник «Применение ультраакустики к иссле-
дованию вещества», вып. 1 и 2, М., 1955.
5172.	Харкевич А. А., Теория преобразовате-
лей, М.—Л., 1948.
5173.	Шубников А. В., Пьезоэлектрические тек-
стуры, М.—Л., 1946.
б. Работы, опубликованные
в периодической печати
5174.	Ананьев П. В., Синтетические кристаллы и
их применение в аппаратуре электросвязи,
Труды комиссии по акустике, вып. 6, 3 (1951).
5175.	Андреев Н. Н., Равновесие и колебания
Пьезоэлектрического кристалла, Журн. прикл.
физ., 5, 119 (1928).
5176.	Андреев Н. Н., О линейных пьезоэлектри-
ческих кристаллах и их применении, Электри-
чество, № 2, 5 (1947).
5177.	А н д р е е в Н. Н., Расчет пьезоэлектриче-
ского передатчика, Сборник трудов Всес. заочн.
энергетич. ин-та, М.—Л., 5 (1951).
5178.	Андреев Н. Н., О некоторых величинах
второго порядка в акустике, Акуст. журн., 1,
3 (1955).
5179.	В и с k е n s F., Влияние относительной радиаль-
ной толщины кольца на его собственные частоты,
Journ. Acoust. Soc. Amer., 22, 437 (1950). [См.
Проблемы совр. физики, вып. 3—4, ст. 160 (1951).]
5180.	Cady W. G., Уравнения состояния пьезоэлект-
рика и их приложения к преобразователю с коле-
баниями по толщине, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
22, 579 (1950). [См. Проблемы совр. физики,
вып. 3—4, ст. 39 (1951).]
5181.	Гу тин Л. Я., К теории параболического
концентратора звука, ИЭСТ, № 9, 9 (1935).
5182.	Г у т и н Л. Я., К теории пьезоэлектрических
аппаратов. Изв. Электр, пром. сл. тока, № 1, 45;
№ 2, 50 (1941).
5183.	Г у т и н Л. Я., О пфстоянных сегнетовой соли,
ЖЭТФ, 15, 198 (1945).
5184.	Гутин Л. Я., К теории пьезоэлектрического
эффекта, ЖЭТФ, 15, 367 (1945).
5185.	Гутин Л. Я., К теории магнитострикцион-
ного преобразователя, ЖТФ, 15, 239 (1945).
5186.	Гутин Л. Я-, Магнитострикционные излу-
чатели и приемники, ЖТФ, 15, 924 (1945).
5187.	Гутин Л. Я-» Пьезоэлектрические излуча-
тели и приемники, ЖТФ, 16, 39 (1946).
5188.	G a v г е a u V., М i a n е М., Generateurs
d’ultra-sons dans Pair, a cylindres, pistons, spheres
et cubes vibrants, Acustica, 4, 387 (1954).
5189.	Hiedemann E. A., Metallurgical Effects
of Ultrasonic Waves, Journ. Acoust. Soc. Amer.,
26, 831 (1954).
5190.	К a p н о в с к и й M. И., Теория и расчеты
сирен, ЖТФ, 15, 348 (1945).
5191.	К а р н о в с к и й М. И., Работы советских
акустиков в области изучения направленных
свойств излучателей и приемников, Изв. АН
СССР, сер. физ., 13, 698 (1949).
5192.	Кожухов А. В., Соколов И. Т., Уста-
новка для абсолютных гидроакустических изме-
рений, ЖТФ, 14, 394 (1944).
5193.	Leitner A., Hiedemann Е., Transverse
Vibrations of Simmetric Tapered Rod, Journ.
Acoust. Soc. Amer., 26, 509 (1954).
5194.	M а л о в H. H., Изучение ультраакустических
колебаний при помощи термометра сопротивле-
ния, ЖТФ, 1259 (1933).
5194а. Мандельштам Л. И., Полное собрание тру-
дов, М., 1948, т. I, стр. 34; ЖРФХО, 58, 381 (1926).
5195.	Моту лев ич Г. П. и Фабелинский
И. Л., Исследование акустического излучения
титаната бария, ЖЭТФ, 25, 605 (1953).
5196.	Р a h u d J. Ph., Etude experimentale du champ
de transducteurs focalisants, Acustica, 4, 205
(1954).
5197.	P а й с к и й С. М., Об одном способе осуще-
ствления теневого метода, ЖЭТФ, 20, 378 (1950).
5198.	Р ж а н о в А. В., Титанат бария—новый сег-
нетоэлектрик, УФН, 38, 461 (1949).
5199.	Ржевкин Н. С. и Кречмер С. И.,
Исследование волновых процессов по методу
моделей с применением ультраакустических волн,
УФН, 18, 1 (1937); Применение ультраакустиче-
ских волн к исследованию процессов на моде-
лях, Труды ФИАН, 1, 43 (1938).
5200.	Rocard М. J., Les paraboloides acoustiques,
Rev. d’Acoustique, 1, 222 (1932).
5201.	Розенберг Л. Д., Прозрачность звуковых
однородных линз, ДАН, 57, 347 (1947).
5202.	Розенберг Л. Д., Плоско-эллиптические
звуковые линзы, Труды комиссии по акустике,
вып. 5, 114 (1950).
5203.	Розенберг Л. Д., Плоско-гиперболиче-
ские звуковые линзы, Труды комиссии по аку-
стике, вып. 6, 114 (1951).
5204.	Розенберг Л. Д., Двухзеркальный кон-
центратор ультразвука, ДАН СССР, 91 (1091)
(1953).
5205.	Розенберг Л. Д., Об условиях получе-
ния наибольшей концентрации ультразвука,
ДАН СССР, 94, 845 (1954); О концентраторах
ультразвука, Труды комиссии по акустике,
вып. 8, 102 (1954).
5206.	Розенберг Л. Д., Расчет усиления звуко-
вых фокусирующих цилиндрических систем,
Акуст. журн., 1, 70 (1955).
5207.	Розенберг Л. Д., Обзор методов визуали-
зации ультразвуковых изображений, Акуст.
журн., 1, 99 (1955).
5208.	Русаков И. Г., О звуковом ветре, Журн.
прикл. физ., 7, 66 (1930).
Библиография
699
5209.	Русаков И. Г., Пьезоэлектрический преоб-
разователь низкой частоты, ЖТФ, 13, 473 (1943).
5210.	РусаковИ. Г., Пьезоэлектрический преобра-
зователь высокой частоты, ЖТФ, 13, 483 (1943).
5211.	Р ы т о в С. М., О диффракции света на ультра-
звуках, ЖЭТФ, 5, 843 (1935).
5212.	Р ы т о в С. М., Диффракция света на ультра-
звуковых волнах, Изв. АН СССР, сер. физ., № 2,
223 (1937).
5213.	SamselR. W.,Henry G. Е., FehrR.O., Some
industrial applications of ultrasonics, Acustica,
4, 207 (1954).
5214.	Сергеев Л. А., Изучение строения мор-
ского дна эхолотированием, Изв. АН Азербайдж.
ССР, № 2, 3 (1951).
5215.	Соколов И. Т., Радиометрические измере-
ния звукового давления в жидкостях, ЖТФ,
12, 562 (1942).
5216.	С о к о л о в И. Т., Применение математиче-
ской теории Кинга к радиометрическим изме-
рениям звуковых давлений в жидкости, ЖТФ, 15,
223 (1945).
5217.	Соколов С. Я., Авторское свидетельство
№ 23246 (1928).
5217а. Соколов С. Я.-, Авторское свидетельство
№ 173441 (1935).
5218.	Тартаковский Б. Д., К теории распро-
странения плоских волн через однородные слои,
ДАН СССР, 71, 465 (1950).
5219.	Тартаковский Б. Д., Звуковые переход-
ные слои, ДАН СССР, 75, 29 (1950).
5219а. Фабелинский И. Л. и др., ДАН СССР 92,
№ 2, 285 (1953); 105, № 2, 248 (1955).
5220.	Харкевич А. А., Магнитострикционный
преобразователь, ЖТФ, 13, 331 (1943).
5221.	Харкевич А. А., Изгиб пьезоэлектриче-
ского стержня, ЖТФ, 13, 423 (1943).
5222.	Харкевич А. А., О применении сегнетовой
соли в пьезоэлектрических приборах, ЖТФ, 13,
585 (1943).
5223.	Харкевич А. А., К расчету пьезоэлектри-
ческих вибраторов, ЖТФ, 15, 212 (1945).
5224.	Харкевич А. А., Эквивалентные электри-
ческие схемы преобразователей, ЖТФ, 15,
393 (1945).
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ
Абелло (Abello Р. Т.) 150, 329, 336
Адамс (Adams С. Е.) 331, 336
Адольф (Adolph R.) 385
Айе (Ahier G.) 261, 415
Акия (Akiya S.) 483, 527
Акияма (Akiyama S.) 555
Аккерман (Ackermann Е.) 552
Александер (Alexander Р.) 471
Алексеев Н. Г. 526
Али (Ali L.) 171
Аллан (Allan G. Е.) 394
Аллар (Allard Н.) 553
Аллегретти (Allegretti L.) 353
Аллеман (Alleman R. S.) 313, 331
Аллен (Allen С. Н.) 36, 477, 541, 542, 549, 564
Альгар (Algar W. Н.) 472, 476
Альтберг В. Я. 38, 138, 338
Альтенбург (Altenburg- К.) 143, 147, 240, 251, 253,
256, 259, 269, 303, 396, 538
Альтшулер (Altshuler Ss. А) 400
Амбр (Hambre D.) 550, 555
Ананьев П. В. 71
Ангела (Angela Е.) 557
Ангерер (Angerer О. А.) 132, 133, 496, 552
Андервуд (Underwood N.) 224, 234, 256
Андерсен (Andersen W. М.) 114, 118, 127
Андерсон (Anderson N. S.) 318, 336
Андерсон (Anderson Т. V.) 217
Андраде (Andrade Е. N.) 132, 491
Андреа (Andreae J. Н.) 271, 290, 291, 302, 303, 305
Андреев Н. Н. 20, 81, 94, 154
Анстетт (Anstett Р.) 560
Аренберг (Arenberg D. L.) 372, 430
Асбах (Asbach Н. R.) 171, 172, 188, 193, 195, 202, 525
Атанасов (Atanasoff J. V.) 381
Аткинс (Atkins К. R.) 258, 289
Ауербах (Auerbach R.) 251
Ауерсвальд (Auerswald W.) 524
Аулер (Auler Н.) 561
Аутрум (Autrum Н.) 575
Аше (Asche G.) 551
Бажулин П. А. 282, 288, 290, 291, 293, 298
Байерс (Byers W. Н.) 323, 337
Байзеби (Biseby Н. D.) 471
Байлитис (Bailitis Е.) 58
Бакановский (Bakanowski Д. Е.) 390
Бакене (Buckens F.) 49
Бакингем (Buckingham St. А.) 472
Баккаредда (Baccaredda М.) 234—241, 242, 252, 253,
255, 261, 269
Бакхауз (Backhaus Н.) 23, 222, 285
Бакши (Bakhshi N. N.) 254
Балакришна (Balakrishna S.) 380, 400
Балакришнан (Balakrishnan Т. S.) 380
Баламут (Balamuth L.) 390, 478
Баллантайн (Ballantine Н. Т.) 567
Баллу (Ballou J. W.) 227, 401
Бандере (Banderet N.) 401
Банкрофт (Bancroft D.) 41, 385
Барбе (Barbe L. J.) 562
Барбье (Barbier О.) 461
Барвич (Barwich Н.) 517
Бардуччи (Barducci I.) 346
Барнарт (Barnartt S.) 267
Барнс (Barnes R. В.) 168
Бароне (Barone А.) 40, 122, 147, 168, 234, 259, 368, 514
Барретт (Barrett Е. W.) 316, 520
Барретт (Barrett R.) 276, 294
Барт (Barth G.) 552, 564, 573
Бартель (Barthel R.) 225, 271
Бартоломе (Bartholome Е.) 325
Барцано (Barzano) 469
Бастир (Bastir R.) 570
Бастьен (Bastien Р.) 519
Батлер (Butler J. В.) 456
Баттерворт (Butterworth S.) 52, 54, 79
Баттерворт (Butterworth J. W.) 93, 112
Бауд (Baud R. V.) 432
Бауер (Bauer Е.) 305
Бауер (Bauer L.) 224
Бауле (Baule Н.) 391
Баумгардт (Baumgardt Е.) 81, 140, 188, 282, 291, 354,
374, 379
Баумгартл (Baumgartl Fr.) 503, 559
Баух (Bauch W.) 514
Бахнер (Bachner Н.) 554
Бахэм (Bachem Ch.) 172, 188, 193, 195, 214, 230, 231, 232
Бахэр (Bacher К.) 376
Башнелл (Bushnell J.) 550, 553
Бейер (Beyer R. T.) 224, 274, 276, 288, 289, 290, 294,
322 335
Бейкер (Baker W. О.) 272
Бейкер (Baker W. H.) 432
Бек (Beck F. F.) 559
Беквид (Beckwith T. D.) 550, 554
Беккер (Becker G.) 552, 559
Беккер (Becker H. E. R.) 81, 104, 126, 164, 406, 413,
414, 416
Беккер (Becker R.) 105, 311, 323, 326
Беккер (Becker <W.) 514
Белл (Bell J. F. W.) 325, 336
Белявская Л. 330
Бем (Behm A.) 423
Бендер (Bender D.) 314
Бенедетти (Benedetti E.) 575
Бенневитц (Bennewitz K.) 346
Беннет (Bennet G. S.) 208
Именной указатель
70 i
Бенфильд (Benfield А. Е.) 430
Беранек (Beranek L.) 420
Берг (Berg S.) 472, 524
Бергман (Bergmann L.) 83, 84, 163, 164, 170, 171, 175,
176, 179, 185, 189, 199, 202, 227, 233, 346, 348, 349,
353 354, 356, 357, 359, 361—365, 367, 382, 385, 389,
402, 403, 405, 408
Берд (Bird R.) 271, 291, 302, 303
Берд (Bird F. F.) 476
Берд (Beard Р. J.) 555
Берентс (Berents J.) 533
Беренчи (Berencsi G.) 566
Берковиц (Berkowitz N.) 471
Берндт (Berndt Н.) 557
Берси (Вегсу А.) 553
Бертини (Bertini А.) 435
Бехман (Bechmann R.) 72, 78, 79, 81, 87, 88, 89, 105, 128
Бец-Бардили (Bez-Bardili W.) 104, 193, 376
Бёммель (Bommel Н.) 128, 316, 332, 499
Биддик (Biddick R. Е.) 533
Бикар (Biquard Р.) 123, 142, 174, 179, 185, 189, 191,
218, 230, 258, 261, 273, 274, 275, 280, 282, 290, 291,
300, 406, 413, 476
Биксби (Bixby Н. D.) 471
Биндер (Binder R. С.) 494
Биеке (Biske В.) 469
Бланкеншип (Blankenschip Е. В.) 391
Бланчард (Blanchard R. Р.) 432
Блейк (Blake F. G., Jr.) 502, 506, 510
Блетон (Bleton J.) 519
Блехшмидт (Blechschmidt Е.) 54, 61,75, 83, 383, 384, 385
Блойлер (Bleuler К.) 412
Блумберг (Blumberg Н.) 469, 566
Блэк (Black К; Ch.) 46
Блюменфельд Л. А. 524
Боболев В. 528
Бозорт (Bozorth М. N.) 396
Бойд (Boyd Ch. А.) 497, 533
Бойд (Boyd D.) 533
Бойер (Boyer R. А.) 328
Бойер (Boyer G. L.) 224
Бойль (Boyle R. W.) 132, 133, 138, 139, 143, 147, 224,
288, 374, 383, 390, 393, 421, 501, 506
Боймер (Beumer J.) 557
Боймер-Иохман (Beumer-Jochmann М.) 557
Бойте (Beuthe Н.) 133, 520, 521, 525, 528
Бойтенмюллер (Beuttenmiiller Е.) 481
Бойтер (Beuther К.) 504
Бок (Bock A. de) 240, 256, 258
Бок (Bock Е.) 443
Болт (Bolt R. Н.) 567
Больц (Bolz G.) 123, 125
Бон (Bohn L.) 576
Бонд (Bond W. L.) 372
Бонди (Bondy С.) 132, 463—465, 467, 495
Бонелли (Bonelli L.) 487
Бонетти (Bonetti А.) 259
Бони (Boni А.) 551
Бонн (Bonn Th.) 147
Бопп (Bopp Fr.) 19
Борвитцкий (Borwitzky Е.) 562
Боргнис (Borgnis F. Е.) 19, 142, 156, 158, 315
Бордони (Bordoni Р. G.) 397, 400
Борн (Born Н.) 23, 107, 118, 145, 284—288, 542, 544,
573
Борншайн (Bornschein Н.) 524, 562
Боско (Bosco G.) 557
Боссар (Bossard W.) 81
Брадиш (Bradish С. J.) 479
Брадфилд (Bradfield G.) 97, 218, 300, 391, 428, 431
Брайсон (Bryson Н. С.) 550
Брандт (Brandt О.) 133, 134, 338, 488—492
Бранка (Branca G.) 265, 497, 498
Брансон (Branson G. N.) 455
Браттен (Bratten F. W.) 372
Брауер (Brauer М.) 471
Браун (Brown G. В.) 147
Браусе (Brauss F. W.) 557
Брей (Breuil F. du) 419
Бреслер С. 511
Бреттхауер (Bretthauer G.) 525
Бретшнайдер (Brettschneider Н.) 549
Бриггс (Briggs Н. В.) 112, 506—508
Брикар (Bricard А.) 540
Бриллюэн (Brillouin L.) 19, 169, 174, 179, 272
Бродинг (Broding R. А.) 374
Брозе (Broese S.) 484
Бройнинг (Breuning' Е.) 520, 572
Бронзо (Bronzo J.) 398
Брохулт (Brohult S.) 479
Брюкман (Briickmann К.) 34
Брюнер (Bruner Н.) 553
Бугош (Bugosh J.) 148, 153, 215, 534, 539
Бузикс (Bouziques Н.) 520, 523
Булиан (Bulian W.) 514
Булл (Bull Н. В.) 465, 469
Бунсе (Bunse W.) 560
Буонсанто (Buonsanto М.) 267, 484, 538
Бургер (Burger F. J.) 497, 501
Буржен (Bourgin D. G.) 320, 322, 337
Бурмайстер (Burmeister Н.) 524
Бусала (Busala А.) 325, 336
Бусс (BuB W.) 139, 192, 274, 290, 291, 294
Буффе (Buffet Р.) 415
Бухман (Buchmann G.) 443
Бухмюллер (Buchmiiller К1.) 466
Бухтала (Buchtala V.) 560, 564
Буш (Busch G.) 81
Бушман (Buschmann К. F.) 323
Бхагавантам (Bhagavantam S.) 84, 85, 328, 379, 380
Бхар (Bhar J. N.) 520
Бхимасенахар (Bhimasenachar J.) 85, 228, 380
Бычков Ш. М. 479
Бьедл (Bjedl W.) 551
Бьеркнес (Bjerknes С. А.) 488
Бьянчани (Biancani Н.) 108, 146, 539, 542, 547, 548, 549
Бьянчани (Biancani Е.) 108, 146, 539, 542, 547, 548, 549
Бэр (Bar R.) 89, 161, 164, 167, 172—175, 176—180,
186—188, 192, 193, 202, 228, 256, 271, 289—291,
367, 375
Бэртон (Burton Ch. J.) 168, 261, 280, 296, 376
Бэртон (Burton Е. F.) 69, 221, 258
Бюгар (Bugard Р.) 564
Бюзнель (Busnel R. G.) 520, 523, 575
Бюкс (Bucks К.) 88, 134, 144
Бюлер (Buehler Е.) 372
Бюлов (Billow А.) 564
Бюсси (Bussi L.) 565
Бюссо (Busso R. Н.) 511
Вагеншайн (Wagenschein 74.) 491
Вада (Wada Е.) 139, 216, 253, 272, 296, 298, 302, 483
Вайнштейн (Weinstein М. S.) 378
Вайс (Wise В.) 48, 478
Ваксман (Wachsmann F.) 573
Валдик (Waldick L.) 571
Валдорф (Waldorf S. К.) 428
Валин (Wahlin Н. В.) 545
702
Именной указатель
Валлман (Wallmann N. Н.) 323, 326
Валлнер (Wallner Н.) 345
Валлхойзер (Wallhauser К- Н.) 555
Валти (Walti А.) 374—376
Bans (Vance Ch. В.) 394
Ван Чжан (Chang, С. S. Wang) 328
Ванье (Wannier G.) 187, 189
Ватанабе (Watanabe Y.) 78, 485
Ватсон (Watson W. W.) 414
Ваутхейзен (Wouthuysen S. А.) 306
Вебер (Woeber Kh.) 554, 556, 561, 562, 565, 572
Ведам (Vedam К.) 353
Ведекинд (Wedekind Th.) 469, 566
Веземайер (Wesemeier К.) 483
Вейгл (Weigle J.) 190, 402
Вейль (Weil A. J.) 555, 557
Веймер (Weimer D. К.) 154
Вейсс (WeiB А.) 48
Вейсслер (WeiBler А.) 232—234, 253, 255, 256, 422,
520, 521, 527
Величкина Т. С. 226
Веллхёнер (Wellhoener Н. J.) 476
Вельтман (Veltmann G.) 555, 556, 572
Венк (Wenk Р.) 36
Венкатесваран (Venkateswaran С. S.) 272
Венкатесварлу (Venkateswarlu К.) 228
Венцель (Wenzel К1.) 394, 556
Верма (Verma G. G.) 271, 290, 291, 293, 305, 337
Вермелен (Vermaelen R.) 319
Вернер (Werner К.) 452, 456
Вернон (Vernon J. В.) 456
Верт (Wert Ch. А.) 397
Верт (Werth G. С.) 336
Вертц (Wertz F.) 61, 97
Верхаген (Verhaegen L.) 258, 294
Вест (West W.) 136
Вестервельт (Westervelt Р. J.) 300, 392
Вестон (Weston D. Е.) 394
Ветте (Wette F. W. de) 305
Ветцель (Wetzel W.) 472
Ветцман (Waetzmann Е.) 144
Веше (Wesche К.) 394
Вивер (Weaver С. Е.) 550, 554
Вигуре (Vigoureux О.) 74, 304
Видтс (Vidts С.) 537 .
Виейдан (Vieilledent Е.) 428
Визнер (Wiesner Е.) 34, 467
Вийэ (Vuillet J.) 471, 550
Вик (Wick R. F.) 97, 129, 478
Виккенхаузер (Wikkenhauser G.) 419
Вилер (Wiler Е.) 311, 319, 324
Виллари (Villari Е.) 43
Виллбрандт (Willbrandt W.) 552
Виллерт (Willert D.) 563
Виллис (Willis F. Н.) 261, 267, 280, 291
Вильбрандт (Vilbrandt F. С.) 520
Вильгельм (Wilhelm J. О.) 221, 257
Вильсон (Wilson D. А.) 294
Вильсон (Wilson Е. В. Jr.) 261, 279, 294
Вильямс (Williams R. Е.) 458
Вильямс (Williams М.) 148, 538
Вильямс (Williams О.В.) 554
Вильямс (Williams А. О. 'Jr.) 90, 91, 153, 223, 276,
287, 420
Винкельман (Winkelmann А.) 198
Винклер (Winkler G.) 552
Винсент (Vincent J. Н.) 41, 45
Винсент (Vincent R. S.) 419, 505
Винтер (Winter Th.) 560
Виолле (Violle М. Н.) 555
Виоллье (Viollier G.) 565
Вирсинский (Wiercinski F. J.) 549, 553
Виртанен (Virtanen I.) 520, 525
Виртц (Wirtz W.) 303
Вислонцил (Vysloncil Е.) 562
Висс (Wyss R.) 159, 222, 282
Вит (Wyt L.) 562, 565
Вите (Wiethe С.) 562
Витт (Witt К. В.) 518
Виттерн (Wittern W. W. v.) 570
Владимирский В. В. 299
Войт (Woite Н.) 561
Волперс (Wolpers С.) 476
Вольф (Wolf F.) 549
Вольф (Wolf Н.) 548, 566
Вортингтон (Worthington E.tB.) 424
Вуд (Wood R. W.) 107, 118, 130, 205, 462, 472, 486,
527, 541, 548
Вуд (Wood A. В.) 49, 424
Вудберн (Woodburn J.) 325
Вузли (Woosley M.) 234, 241, 253
Вулф (Woolf W. E.) 234, 240, 256
Вулфф (Wulff J.) 548
Вурман (Wuhrmann K.) 476
Вуттге (Wuttge К. H.) 496, 552, 565
Габийар (Gabillard R.) 414
Габриелли (Gabrielli J.) 261
Гавейн (Gawain G. Cl.) 562
Тавро (Gavreau V.) 28, 40, 58, 143, 154, 576
Гаден (Gaden E.) 542
Гайсинский (Haissinsky M.) 520
Галамбос (Galambos R.) 573, 574
Галанин M. Д. 299
Галт (Galt J. K.) 218, 278, 289, 291, 371, 372, 398, 402
Гальсшейдт (Halsscheidt W.) 562
Гальтон (Galton F.) 27
Гамм (Hamm D.) 562
Ганеман (Hahnemann W.) 59
Ганеман (Hahnemann H.) 33
Гантвурт (Gantvoort W. F.) 555
Гао Пань-чан (Kao, Pan Tschang) 224
Гарден (Garden N. B.) 520
Гарей (Garay K.) 566
Гарлинская Я- И. 477
Гартман (Hartmann G. К.) 299
Гартман (Hartmann J.) 28, 31, 32, 34, 135, 139
Гатто (Gatto F.) 385
Гаулер (Gauler О.) 327
Геберт (Gebert F.) 480
Гейнс (Gaines N.) 55, 57, 518, 554
Гельмгольц (Helmholtz H. v.) 30, 393, 394
Геннек (Guennec M.) 564
Генри (Henry P. S. H.) 322
Гердиен (Gerdien H.) 49, 430
Герман (Herrmann H.) 562
Германе (Hermans J. J.) 496, 539
Герр (Herr R.) 119
Герстнер (Gerstner H.) 562
Гертнер (Gartner W.) 470
Гертц (Hertz G.) 18, 19, 32, 137, 138, 467
Герцфельд (Herzfeld К. E.) 142, 147, 264, 269, 297,
303, 309, 321, 331, 335, 537
Гессе (Hesse R.) 553, 554
Гесслер (Gessler U.) 549
Гетфилд (Gatfield E. N.) 374
Геффкен (Geffken W.) 215
Гехт (Hecht H.) 59
Именной указатель
703
Гёлих (Goehlich Н. J.) 189, 199, 227, 233, 348, 349
Гёнс (Goens Е.) 327
Гётц (Gotz J.) 377, 436
Гётц (Goetz Н.) 141
Гибе (Giebe Е.) 54, 61, 75, 83, 85, 96, 97, 383, 384
Гивенс (Givens М. G.) 420
Гидеман (Hiedemann Е.) 88, 89, 132, 164, 166, 167,
171, 172, 188, 193—195, 202, 230, 232, 271, 338, 346,
353, 368, 405—409, 420, 488—492
Гиз (Gies J. R.) 493
Гийу (Guillou О.) 33
Гилберт (Gilbert Р. F.) 562
Гилли (G Iley L. W.) 257
Гиллингс (Gillings D. W.) 479, 482
Гирер (Gierer А.) 303
Гирке (Gierke Н.Е. von) 147, 542, 570
Гиртц (Giertz Н. W.) 472, 476
Глаузер (Glauser О.) 554
Глоб (Globe S.) 97
Гоккель (Gockel Н.) 81
Голд (Gold L.) 372, 432
Голд (Gold Т.) 432
Голдман (Goldmann D. Е.) 133
Голдман (Goldman St.) 56, 154
Голлмик (Gollmick Н. J.) 104, 105, 178, 184
Гольдберг (Goldberg С. А.) 329
Гольдштейн (Goldstein G.) 479
Гольцман (Holtzmann М.) 37, 38, 338
Гомес (Homes G. А.) 439
Гопальи (Gopalji) 159
Гор (Gohr Н.) 469, 520, 566
Горбачев С. В. 490
Городецкий А. Ф. 300
Госе (Ghose S. С.) 564
Готтшалк (Gottschalk V. Н.) 489
Гофман (Hoffman Ch. W.) 208
Гофман (Hoffmann D.) 551, 563
Гофман (Hoffmann W.) 208
Грабар (Grabar P.) 482, 520—523, 525, 555, 556
Грабау (Grabau M.) 222, 224
Грален (Gralen N.) 472, 524
Грант (Grant C.) 425
Грант (Grant K.) 408
Граулих (Graulich W.) 565
Грегг (Gregg E. C.) 282, 289
Грей (Gray W. C.) 520
Грёневольд (Groenewold H. J.) 258
Грин (Green D. E.) 555, 557
Грин (Green H. G.) 393
Гринвуд (Greenwood G.) 310
Гринспан (Greenspan M.) 159, 313, 328
Гриффин (Griffin D. R.) 573
Гриффинг (Griffing V.) 116, 121, 511, 521, 523
Гриффитс (Griffiths E.) 312, 319
Гробе (Grobe H.) 283, 288, 290, 291, 298
Гронволл (Gronwall T. H.) 393
Гроньо (Grognot P.) 564
Гроссетти (Grossetti E.) 299
Гроссман (GroBmann E.) 132, 151, 223, 224, 321, 329,
330, 337, 420
Грот (Groth E. J.) 153
Грут (Groot S. R. de) 305
Грюнайзен (Griineisen E.) 327-
Грютцмахер (Griitzmacher J.) 89, 107, 119, 146
Губанов А. И. 91
Гуде (Goudet G.) 406, 412, 425
Гуккер (Gucker F. T.) 214
Гуккер (Gucker E. T. jr.) 267
Гуревич С. Б. 140, 291
Гут (Guth E.) 373
Гутин Л. Я. 53, 71, 78, 122
Гутман (Gutmann F.) 107, 478
Гхош (Ghosh В. В.) 216, 271, 305
Гхош (Ghosh R. N.) 291, 305
Гэбриш (Gabrysh A. F.) 326, 336
Гюнтер (Gunther P.) 521
Гюттнер (Giittner W.) 153, 527, 552, 566, 570, 571
Давид (David E.) 189, 332
Давыдов Г. К. 553
Дай (Dye W. D.) 78, 86, 105, 150, 158
Дайк (Dyke К. S. van) 78, 81
Дайрофф (Dyroff R.) 561
Дамкёлер (Damkohler G.) 327
Данбар (Dunbar W. S.) 241, 252, 254, 255
Дангерс (Dangers H. W.) 476
Даниевский (Daniewski W.) 464
Даниель (Daniel G.) 425
Даниельсон (Danielson G. C.) 73
Дансер (Danser H. W. jr.) 493, 495
Дануссо (Danusso F.) 261
Датт (Dutt E. E.) 531
Датта (Dutta A. K-) 216, 271, 272, 305
Даум (Daum W.) 168
Двайер (Dwyer R. J.) 322
Дворак (Dvorak V.) 133
Дебай (Debye P.) 168, 171, 174, 215, 303, 536
Дегнер (Degner W.) 208
Де-Гроот (De Groat G. H.) 478
Дейкграаф (Dijkgraaf S.) 574
Де-Лано (De Lano R. B.) 458
Делоренци (Delorenzi E.) 549, 550, 562
Дель-Гроссо (Del Grosso V. A.) 234, 240
Дельсассо (Delsasso L. P.) 318, 336
Деман (Demann W.) 525
Деммель (Demmel F.) 559—561
Денизо (Denizot F.) 537
Денье (Denier A.) 567
Дерензини (Derenzini T.) 261, 267
Деру (Derouet B.) 510, 537
Дёнхардт (Donhardt A.) 549
Дёрзинг (Dorsing K.) 132, 393
Дёрр (Dorr G.) 538
Джакомини (Giacomini A.) 40, 119, 164—168, 216,
231, 233, 234, 241, 252, 259, 261, 265, 267, 407, 409,
413, 414, 435, 548
Джакс (Jaques A. T.) 420
Джан (Jahn R.) 503
Джаткар (Jatkar S. K.) 224, 234, 311, 312, 315, 318, 324
Джейкоб (Jacob W.) 216, 260
Джейкобс (Jacobs G.) 537
Джейкобс (Jacobs R. B.) 41
Джеллинек (Jellinek H. H.) 482
Джефри (Jeffree J. H.) 164, 406, 413, 416
Джоек (Joek D. Th.) 487
Джонас (Jonas L. P.) 384
Джонс (Jones R.) 374
Джонс (Jones H. J.) 391, 444
Джонсон (Johnson С. H.) 145, 520, 550
Джонсон (Johnson J. B.) 506—508
Джонсон (Johnson M. W.) 576
Джонсон (Johnson S. J.) 396
Джонстон (Johnston T. F.) 97
Джоуль (Joule J. P.) 42
Джурайн (Jurine L.) 573
Джэкоби (Jacobi W. J.) 394
Джэксон (Jackson W. H.) 220, 257
Дикинсон (Dickinson Th. A.) 471, 476
704
Именной указатель
Диккель (Dickel G.) 496
Дикман (Dieckmann N.) 38
Диксон (Dixon И. В.) 310
Диле (Diels Н.) 476
Диссбахер (DieBbacher М.) 562
Дитрик (Dietrick Н.) 148, 534, 539
Дитц (Dietz A. G. И.) 374
Дитц (Dietz W.) 559, 565
Добберштайн (Dobberstein А.) 69
Доброцветов (Dobrocvetov Е. N.) 394
Дова (Dova Е.) 565
Дозуа (Dozois Е.) 93
Долгополов Н. Н. 554, 577
Донати (Donati М. L.) 315
Донинк (Doninck W. van) 309
Доньон (Dognon А.) 108, 146, 511, 520, 539, 542, 547—
549, 551, 552
Дорайзвами (Doraiswami М. S.) 380
Дорффлер (Doerffler Н.) 381
Дрансфельд (Dransfeld К-) 405
Друбба (Drubba Н.) 38, 207
Дэвиде (Davids N.) 508
Дэвис (Davis К.) 565
Дэвис (Davis М. Е.) 425
Дюбуа (Dubois М.) 147, 428
Дюзик (Dussik К. Th.) 567
Дюнген (Dungen F. Н. van den) 309
Егер (Yeager Е.) 103, 148, 153, 215, 532—535, 537, 539
Еллот (Yellot J. I.) 31
Енике (Janicke W.) 558
Енш (Jaensch А.) 228, 240
Еттер (Jetter U.) 54, 514—516, 527
Жирар (Girard Р.) 558
Жмуда (Zmuda A. J.) 313, 324
Жуков И. И. 483
Жуост (Jouaust R.) 78
Замбелли (Zambelli Е.) 556, 558, 562
Занден (Sanden К. von) 115, 124—126
Зацек (Zazek А.) 87
Зееман (Seemann Н. J.) 400, 447, 514
Зезюлинский В. М. 471
Зейдель (Seidel) 576
Зейдель (Seidel Р.) 208
Зейдль (Seidl F.) 137, 151, 164, 291, 538, 567
Зейлер (Seiler J.) 564
Зейфен (Seifen N.) 194, 231, 234, 271
Зелл (Sell Н.) 41
Зелле (Selle Н.) 327
Зелц (Selz J.) 564
Зентнер (Zentner R. J.) 497
Зиберс (Siebers Ch.) 514
Зигер (Sieger J.) 419
Зик (Sieck Р. W.) 392
Зинер (Zener С.) 346
Золльнер (Sollner К.) 107, 118, 132, 134, 463—465,
469, 470, 484, 486, 495, 500, 541, 542
Зри (Sree) 234
Зюльман (Sullmann Н.) 565
Иван (Iwai Sh.) 483
Иванеску (Ivanescu I.) 325
Иви (Ivey D. G.) 373
Игли (Yeagley H. L.) 151, 225
Игучи (Iguchi) 554
Иде (Ide J. M.) 41
Иден (Eden C.) 504
Икеда (Ikeda T.) 138, 291
Инай (Inai T.) 256
Ингельмарк (Ingelmark В. E.) 526
Ионссон (Jonsson O.) 518
Исакович M. A. 299, 306, 400
Истомина О. 553
Иттербек (Itterbeek A. van) 240, 256, 257, 290, 294,
311, 313, 318, 319, 323, 326, 329, 336, 339
Ишии (Ishii Ch.) 326
Иянгар (Jyengar K. S.) 240, 256
Йейтс (Yates J. W.) 527
Йоконава (Yokonawa T.) 565
Йона (Jona F.) 362, 363
Йосида (Yoshida K.) 556
Йосиока (Yosioka K.) 256, 257
Каваи (Kawai H.) 483
Кавамура (Kawamura H.) 498
Кавахара (Kawahara H-) 520
Кавашима (Kawashima K.) 566
Казанова (Casanova J.) 576
Кайбара (Kaibara T.) 550
Калоэреас (Kaloyereas S. A.) 528
Кальмайер (Kallmeyer W.) 49, 50
Камбаяси (Kambayashi H.) 556
Кампи (Campi L.) 557
Каназава (Kanazawa S.) 549
Канак (Canac F.) 40, 58, 174, 576
Канковский (Kankovsky В. T.) 223, 233
Каннуна (Kannuna M.) 193
Кансе (Cance J. P.) 136
Капустин А. П. 496, 527
Кар (Carr P. H.) 401
Карино (Karino I.) 520
Карновский M. И. 37, 420
Каролус (Karolus A.) 406
Карпачева A. A. 205
Каррелли (Carrelli A.) 267, 497, 498
Каррер (Karrer E.) 550, 553
Кархарт (Carhart R. R.) 339
Kacaxapa (Kasahara M.) 550, 556, 557, 566
Каспер (Casper H.) 147
Кастеллани (Castellani A.) 524
Кастлер (Kastler A.) 400
Като (Kato K.) 424
Катсурай (Katsurai T.) 485
Катсута (Katsuta M.) 554
Катте (Katte W.) 566
Kaynie (Kausche G. A.) 451, 557
Квигли (Quigley Th. H.) 314, 319
Кейвуд (Cawood W.) 492
Кейдель (Keidel L.) 135
Кейдель (Keidel W. D.) 340, 359, 566, 567
Кек (Keck W.) 153, 223
Келер (Kehler H.) 487, 555
Келлер (Keller H. H.) 332, 335, 510
Келли (Kelley S. G. jr.) 478
Келлог (Kellog W. N.) 576
Кемп (Camp L.) 46, 48, 49, 61, 419
Кемпер (Kemper A.) 561
Кендалл (Kendall H. C.) 313, 319, 324
Кендиг (Kendig P. M.) 300
Керверсо (Kerverseau E. de) 519
Керк (Kerk J.) 400
Керкгоф (Kerkhof F.) 345
Керран (Curran D. R.) 394
Керстен (Kersten H.) 534
Кертис (Curtis R. W.) 330
Именной указатель
705.
Кестнер (Kastner S.) 143, 147
Кетеле (Quetelet L. A. J.) 178
Кёниг (Kenig W.) 135, 488, 489
Кёниг (Konig R.) 27
Кёппен (Koeppen S.) 558
Кидду (Kiddoo G.) 453
Кикучи (Kikuchi Y.) 48, 49, 53
Килп (Kilp W.) 524
Кинг (King L. V.) 139, 420, 498
Кини (Keeney Е. L.) 566
Киношита (Kinoshita М.) 326
Киппенхан Kippenhan Ch. J.) 528
Кирхгоф (Kirchhoff G.) 273, 329, 393
Кистяковский (Kistiakowsky G. В.) 327
Киттель (Kittel С.) 85, 245, 319
Китц (Kietz Н.) 562
Кишимото (Kishimoto Т.) 267, 291, 406
Клайз (Claeys J.) 139, 290, 291, 294, 298
Кларк (Clark Н. М.) 520
Клауер (Klauer F.) 401
Клаус (Claus В.) 107, 465, 470, 473—475
Клейн (Klein Е.) 213, 214, 241, 247, 421
Клейн (Klein М S.) 38
Клейн (Klein V.) 503
Клейтон (Clayton Н. R.) 437
Клеппа (Kleppa О. J.) 260
Клерк (Klerk J. de) 400
Клинг (Kling А.) 521
Клинг (Kling R.) 33, 258, 317, 428, 521
Клисэттль (Kleesattel Е.) 574
Клэр (Clair Н. W. St.) 39, 40, 489, 492
Кнапп (Knapp Н.) 538
Кнапп (Knapp W.) 557
Кнаппворст (Knappworst А.) 562
Кнезер (Kneser Н. О.) 301, 304, 310, 318, 320—323,
497 ЧЧЧ____447
Кнётцель (Knotzel Н.) 336
Кнолль (Knoll М.) 476
Кнудсен (Knudsen V. О.) 279, 331, 332, 335—337
Кобаяси (Kobayashi R.) 561
Kora (Koga J.) 75, 89
Кожухов А. В. 154
Койл (Coile R. С.) 46
Кокран (Cochran В.) 374
Колер (Kohler М.) 322, 335, 337
Колер (Kohler R.) 576
Колесникова М. Ф. 520, 521
Кольбах (Kolbach Р.) 476
Кондон (Condon Е. U.) 309
Конте (Conte Е.) 550, 562
Копилович Е. А. 562
Коппельман (Koppelmann J.) 153, 154
Кори (Corey V. В.) 216
Корк (Cork J. М.) 402
Королев Ф. А. 283, 332
Коронини (Coronini С.) 563, 566
Корре (Corre Y. de) 361
Корри (Corry J. Е.) 253
Кортевег (Korteweg D. J.) 393
Корфф (Korff W.) 178
Костер (Koster Н. F.) 147
Костере (Kosters А.) 136
Коффин (Coffin С. С.) 497
Кох (Koch J.) 525
Кох (Koch А.) 487, 555
Кочак (Kotschak О.) 412
Крабол (Crabol J.) 33
Крайнер (Krainer Н.) 472
Крамер (Kramer М.) 563
45 Л. Бергман
Крантц (Krantz J. С.) 561
Красильников В. А. 150
Красновицкая С. Е. 523
Краснушкин П. Е. 225, 335, 337
Краузе (Krause F.) 476
Крауткремер (Krautkramer Н.) 437, 450
Крауткремер (Krautkramer J.) 437, 450
Кребс (Krebs J. R.) 494
Крейси (Krejci F.) 562, 567
Кремер (Cremer L.) 125, 377
Кремнев (Kremnev L.) 465
Кресс (Kress F.) 557, 558
Креффт (Kraefft Т.) 144
Кречмер С. И. 163
Крёнке (Kroncke Н.) 143, 145
Кришнамурти (Krishnamurty В. Н.) 251, 267, 537, 538
Кришнан (Krishnan К. G.) 271, 376
Кросс (Cross J. Н.) 391
Крофт (Croft Н. О.) 528
Крузе (Kruse F.) 91, 434, 435
Крюгер (Kruger F.) 147, 503, 504
Крюз (Crews S. К.) 33
Кудрявцев Б. Б. 213, 267, 340
Кузано (Kusano S.) 520, 566
Куик (Kuyck W. G.) 425
Куимби (Quimby S. L.) 260, 397
Куинн (Quinn J.) 276, 288, 291
Куирк (Quirk A. L.) 218
Кук (Cook J. С.) 42
Куксон (Cookson J. W.) 87
Кулон (Coulon F.) 171
Кундт (Kundt А.) 131, 506
Кунерт (Kunert D.) 349
Кунтце (Kuntze А.) 150, 420
Кунце (Kunze W.) 47, 425, 562
Купер (Cooper Н. W.) 152, 520, 521
Курокава (Kurokawa Т.) 510
Куртц (Kurtz A. R.) 106
Куртце (Kurtze G.) 281, 294
Куртце (Curtze А.) 524
Курчатов И. В. 70
Кусман (Koosmann W.) 503
Кусс (Kuss Н.) 534
Куяма (Kuyama Т.) 48, 154
Кьяме (Куате J. J.) 362
Кэди (Cady W. М.) 428
Кэди (Cady W. G.) 63, 66, 67, 74, 78, 81, 95, 101, 127,
149, 216
Кэрлин (Carlin В.) 423, 447, 448, 450
Кюри (Curie Р.) 62, 65
Кюри (Curie J.) 62, 65
Кюстер (Krister Е.) 552, 555
Кюхлер (Ktichler L.) 326
Лабау (Labaw L. W.) 90, 223, 276, 288, 290, 420
Лагеман (Lagemann R. Т.) 220, 234—240, 241—255, 257
Ладебург (Ladeburg Н.) 559
Лазарус (Lazarus D.) 372
Лайдлер (Laidler Т. J.) 339
Лайон (Lion К. S.) 476
Лакам (Lacam А.) 319
Лакшминарайанан (Lakshminarayanan D.) 324
Лал (Lal J. К. С.) 267
Лаланд (Laland S.) 479
Ламберт (Lambert J. D.) 324
Ла-Мер (La Мег V. К.) 527
Ламм (Lamm О.) 484, 521
Ланге (Lange Е. Н.) 52
Ланге (Lange Th.) 509
706
Именной указатель
Ланжевен (Langevin Р.) 19, 74, 83, 91, ПО, 114,
115, 125, 149, 152, 154, 421, 548
Лапорт (Laporte R.) 555
Ларкин (Larkin С. R.) 168, 188
Ларсен (Larsen F. J.) 432
Лассман (LaBmann G.) 563, 566
Лауверс (Lauwers L.) 319
Лауер (Lauer Н.) 502
Лафоре (Laforet W.) 562
Лебовский (Lebowsky F.) 559
Левавассер (Levavasseur Р.) 28, 464, 471, 550
Леви (Levi F.) 86, 182, 183, 202, 375, 378, 524, 548
Леви (Levi Fr. А.) 534, 535
Леви (Levy S.) 400
Левшин В. Л. 511
Леман (Lehmann J. F.) 132, 524, 552, 558, 559, 565, 566
Леман (Lehmann М. R.) 564, 576
Леман (Lehmann О.) 506
Лембке (Lembke А.) 550
Леонард (Leonard R. W.) 279, 290, 294, 296, 331, 334,
336
Леонтович М. А. 301
Лепешинская В. Н. 70
Лепешкин (Lepeschkin W. W.) 524
Ленинская Я- М. 523
Лесли (Leslie F. М.) 59, 400
Лесли (Leslie J. R.) 296, 444
Леттвин (Lettvin J. У.) 563
Лёбенштейн (Loebenstein А.) 145
Левенталь (Loewenthal Н.) 557
Ли (Lee Н. W.) 419
Либерман (Liebermann L. N.) 142, 153, 279, 290, 294,
305, 306, 424, 425
Либл (Liebl М.) 554
Либутри (Lliboutry L.) 520
Линдберг (Lindberg А.) 288, 291
Линдеман (Lindemann J.) 551
Линдиг (Lindig О.) 208
Линдсей (Lindsay R. В.) 224, 274, 288, 294, 305, 328,
390, 420
Линдстрём (Lindstrom О.) 157, 497, 521, 522, 533, 534
Линн (Lynn J. G.) 563
Липман (Liepmann Н. W.) 228, 257
Липпман (Lippmann G.) 65
Литовитц (Litovitz Th. А.) 291, 302
Лихтер Я. И. 148, 537
Лихти (Liechti) 552
Лоза (Loza J.) 553
Ломмель (Lommel Е.) 178
Лонг (Long С. А.) 463
Лорентц (Lorentz М. А.) 320
Лотмар (Lotmar R.) 551
Лоттермозер (Lottermoser W.) 575
Лоули (Lawley L. Е.) 394
Лоулор (Lawlor R.) 337
Лошак (Loshack S.) 527
Луазлёр (Loiseleur J.) 521, 555
Лудлоф (Ludloff Н.) 203, 347, 356, 366, 375
Лумис (Loomis A. L.) 107, 118, 130, 158, 218, 462, 472,
486, 520, 527, 528, 548, 550, 553, 554, 556
Лунден (Lunden В.) 267
Лутц (Lutz S.) 428
Лутш (Lutsch А.) 391, 448, 449
Лу Хэ-фу (Lu, Hoff) 306
Лэмб (Lamb J.) 271, 290/291, 299, 302, 303, 305
Лэмб (Lamb F. W.) 267
Лэрд (Laird D. T.) 300
Любке (Ltibcke E.) 425
Людвиг (Ludwig G. D.) 567, 570
Людтке (Liidtke M.) 472
Люка (Lucas R.) 20, 168, 174, 179, 185, 186, 191, 282,
300, 500
Лютцов (Liitzow J.) 497
Лю Чжу-ци (Liu, Szu-Cich) 520, 555, 556
Мавруад (Mavroides J. D.) 510
Маззи (Mazzey D. S.) 384
Мазинг (Masing G.) 513
Майер (Maier W.) 299
Майерс (Myers J. A.) 52
Майерс (Myers R. J.) 469, 566
Майно (Maj no G.) 564
Мак (Mack P. R.) 477
Мак-Гичи (McGeachy J. A.) 49, 424
Мак-Грат (McGrath J. W.) 106
Макинсон (Makinson K. R.) 375
Мак-Кинли (McKinley D. W. R.) 69, 408, 409
Мак-Лерой (McLeroy E. G.) 240, 257
Мак-Миллан (McMillan D. R.) 220, 234, 240, 241, 253,
256
Мак-Намара (McNamara F. L.) 168, 276, 294
Максимова T. 471
Мак-Скимин (McSkimin H. J.) 272, 308, 372, 392, 396,
402, 430
Малер (Mahler F.) 189
Малинковский (Malinkowski) 171
Малис (Malis M.) 470
Маллер (Muller J. F.) 119, 509
Малов H. H. 140, 145
Малюжинец Г. Д. 205
Манатцка (Manatzka М.) 563
Мандельштам Л. И. 301, 413
Марбо (Marboe Е. Ch.) 510, 523
Маринеско (Marinesco N.) 132, 209, 465, 467, 483, 484,
496, 515, 529—531, 558
Маринин В. 231, 267, 501
Марине (Mariens Р.) 319, 322—324, 326, 335—337
Маркем (Markham J. J.) 274, 288, 294, 305, 306
Марло (Marlow D. G.) 428
Марро (Marro W.) 421
Мартенссон (Martensson М.) 484
Мартин (Martin А. Е.) 373
Мартин (Martin Е.) 452, 456
Мартинек (Martinec Th.) 554
Мартишниг (Martischnig Е.) 555
Марч (March А.) 267
Масса (Massa F.) 153
Массон (Masson D. О.) 215
Мастагли (Mastagli Р. М.) 520, 521, 540
Матетцкий (Matetzki A. J.) 477
Матосси (Matossi F.) 271
Матта (Matta К.) 315
Маттайт (Mattiat О.) 94
Маттеучи (Matteuci С.) 43
Матуше (Matusche Н.) 224
Матьё-Зиго (Mathieu-Sigaud А.) 471
May (Mahoux А. Р.) 520, 521, 540
May (Mahoux G.) 516
Маури (Mowry S. С.) 373
Max (Mach Е.) 28
Мацуо (Matsuo S.) 420, 424, 425
Маццола (Mazzola Р.) 550
Мей (May J.) 394
Мейер (Meier Н. Е.) 28
Мейер (Meier R.) 207, 373
Мейер (Meyer Е.) 192, 193, 202
Мейер (Meyer, Erwin) 41, 279. 304, 443, 502, 576
Мейер (Meyer О.) 516
Именной указатель
707
Мейер (Meyer W.) 538
Мейкснер (Meixner J.) 305, 327, 329, 335
Мейснер (MeiBner А.) 63
Мелвилл (Melville Н. W.) 482
Меллертс (Mellaerts J. F.) 511
Мельде (Melde F.) 27
Мельхор (Melchor J. L.) 374
Менде (Mende H.) 18, 19, 136, 137, 547
Мендусс (Mendousse J. S.) 127, 216
Менцель (Menzel H.) 514
Менцио (Menzio P.) 562
Мерилл (Merrill L. L.) 427
Мерк (Merk H.) 471
Мерле (Merle M.) 428
Меррей (Murray A. J. R.) 482
Мерсье (Mercier R.) 305, 401
Мертенс (Mertens R.) 189
Меттер (Metter I. M.) 326
Мец (Mez A.) 299
Mem (Mesh W. E.) 450
Мёкель (Mockel P.) 526
Мёллер (Moller H. G.) 505
Мёрес (Mohres F. P.) 574, 575
Миз (Mees R.) 41
Мийо (Milhaud G.) 566
Мик (Meek G. A.) 471
Микер (Meeker W. F.) 427
Миллер (Miller N.) 521, 523
Милло (Millot G.) 472
Милнер (Milner O.) 240
Мимс (Mims R. L.) 391
Минерт (Minaert M.) 502
Мифсуд (Mifsud J. F.) 373, 392
Мичурин В. К. 300
Михайлов И. Г. 140, 213, 261, 291, 296, 354, 401
Моей (Moen С. J.) 279, 290, 291
Мозес (Moses S.) 518
Моктар (Mokhtar М.) 144, 326, 329, 337
Морель (Morel J.) 482
Морен (Mohren М.) 566
Морз (Morse R. W.) 385
Моригучи (Moriguchi N.) 531
Морита (Morita S.) 145
Моррис (Morris W. Е.) 441
Мортимер (Mortimer G. Н.) 424
Морхед (Morehead Fr. F.) 476
Мотулевич Г. П. 93, 139
Мошер (Mosher W. А.) 566
Мровка (Mrowca В. А.) 373
Мукхерджи (Mukherrje S. К.) 272
Мулдерс (Mulders С. F.) 280, 290
Мэзон (Mason D. F.) 535
Мэзон (Mason Р. W.) 66, 71, 72, 74, 96—98, 103, 129,
272, 306—308, 362, 372, 381, 396, 398—400, 402,
478, 506—510
Мэркс (Maercks О.) 406, 407, 411, 412, 413
Мюке (Миске О.) 323
Мюлеталер (Miihlethaler К.) 476
Мюллер	(Mueller Н.) '348, 364,	403—405
Мюллер	(Muller	Fr.) 534
Мюдлер	(Muller	Н.) 88, 134,	144
Мюллер	(Muller	Н. К.) 435
Мюллер (Muller R.) 560
Мюльверт (Miilwert Н.) 39, 143, 147, 562
Мюльхойзер (Miihlhauser О.) 433
Найборг (Nyborg W. L.) 420
Найзвенгер (Nisewanger С. R.) 428
Найт (Knight J. J.) 58, 61
Накане (Nakane Н.) 483
Накасима (Nakasima К.) 520
Накахара (Nakahara W.) 554, 561
Намикава (Namikawa К.) 561
Нарасимхайя (Narasimhaiya R. L.) 267
Нарузе (Naruse N.) 484
Нассенштейн (Nassenstein Н.) 403
Нат (Nath N. S.) 179, 180—187, 189—192, 196, 348,
375, 404
Натансон (Natanson G. L.) 511
Натта (Natta G.) 261, 269
Науман (Naumann Н.) 562
Негиши (Negishi К.) 199
Нейборс (Neighbours J. R.) 372
Нейман (Neumann Е. Р.) 493
Нейман (Neumann А.) 175
Неймарк (Naimark G. М.) 566
Неклепаев Н. 329, 337
Нелсон (Nelson* Р. А.) 542
Неппирас (Neppiras Е. А.) 478, 505, 509
Нивазе (Niwase У.) 485
Никитин Л. В. 148, 534
Никитин (Nikitine S.) 498
Николини (Nicolini Е.) 258, 318
Ни Ци-жэ (Ny Tsi Ze) 68
Новотный (Nowotny H.) 518
Нодтведт (Nodtvedt Н.) 62, 503
Ноздрев В. Ф. 213, 234
Нойс (Noyes A. jr.) 54
Нолл (Nolle A. W.) 225, 260, 373, 390, 392, 401
Нолтинг (Noltingk В. Е.) 505, 509
Номото (Nomoto О.) 138, 175, 177, 181, 189, 190, 191,
195—198, 253, 267, 290, 291, 318, 322, 334, 359, 361,
512, 520, 525, 527
Норденскйолд (Nordenskjold Т.) 525
Нортвуд (Northwood Т. D.) 217, 374, 390, 394
Нортон (Norton G. А.) 394
Нуазетт (Noisette G.) 472
Нумахи (Numachi F.) 510
Нуово (Nuovo М.) 113, 147, 397
Нури (Noury J.) 258, 318
Нурми (Nurmi U.) 261, 354
Ньюкамер (Newcomer Е. Н.) 550, 553
Ньюэлл (Newell W. А.) 471
Нюман (Niimann Е.) 331, 336
Оберст (Oberst Н.) 336
Оберт (Obert L.) 332, 337
Образцов Ю. Н. 306
Овада (Owada К.) 566
Овербек (Overbeck С. G.) 312, 313, 319, 324
Оверенд (Overend W.) 479
Овертон (Overton W. С.) 372
Огата (Ogata S. J.) 556
Ода (Oda М.) 216, 272
Одуин (Audouin А.) 464, 471
Оздоган (Ozdogan I.) 87, 159
Ой (Oey Т. S.) 532
Ока (Oka S.) 498, 536
Окельман (Ockelmann Н.) 290
Околиксаньи (Okolicsanyi F.) 416, 418
Окуй (Okui S.) 138, 483, 520, 525, 527
Окуяма (Okuyama Н.) 483, 485
Олдрич (Aldrich R. W.) 401
Олсон (Olson A. R.) 520, 550
Ольсен (Olsen Н. L.) 527
Ольсен (Olsen К. М.) 372
Ольсен (Olsen L. О.) 432
О’Нил (O’Neil Н. Т.) 90, 308
45*
708
Именной указатель
Оно (Ono S.) 483
Освальд (Osswald F. М.) 162
Освальд (Osswald К.) 107, 118
Остерберг (Osterberg Н.) 86—88
Остерхзммель (Osterhammel Н.) 87, 88, 164, 166, 167,
284, 289, 420
Островский (Ostrowski A. S.) 526
Островский Е. П. 57, 470, 553
Ота (Ota R.) 520
Отпущенников Н. Ф. 276, 374
Отс (Ots I. Н.) 439, 553
Отто (Otto R.) 472
Оуян Те-чао (Ouang Те Tchao) 290
Оцаки (Ozaki М.) 556
Ояма (Oyama Н.) 108, 127, 136, 140, 143
Ояма (Oyama Т.) 469
Паглиаруоло (Pagliaruolo V.) 414
Палеологос (Palaiologos К.) 38
Пальме (Palme М.) 32
Пальмер (Palmer R. В. J.) 145
Панде (Pande А.) 84, 170, 176, 240, 241, 271
Панчоли (Pancholy М.) 84, 170, 240, 241, 271
Паолайн (Paoline Е.) 422
Парбрук (Parbrook Н. D.) 221, 318
Паре (Paret Р.) 483
Паркер;, (Parker J. G.) 331, 336
Паркер (Parker R. С.) 134, 491
Паров (Parow Е.) 544, 558
Паррак^(Раггаск Н. О.) 542, 549, 564, 570
Парсонс (Parsons Р. L.) 128, 421
Партхасаратхи (Parthasarathy S.) 84, 170, 174, 176,
187, 190, 196, 198, 228, 233, 234, 240, 241, 243, 254,
261, 269, 271, 274, 288, 290, 293, 540
Паршад (Parshad R.) 230, 241, 243, 261—263, 266,
304
Паслер (Pasler Н.) 564
Пассинский А. Г. 215
Патат (Patat F.) 325
Паттерсон (Patterson Н. S.) 492
Паунов (Paunoff Р.) 503, 511
Паху (Pahud J.)' 145
Пейп (Pape R.) 548
Пеллам (Pellam J. R.) 218, 257, 278, 288, 289, 291
Пемель (Paemel О. van) 311, 319, 335
Пенман (Penman И. L.) 313, 319
Первитцкий (Perwitzschky R.) 562
Перец (Perez J. J.) 524
Перонне (Peronnet J.) 476
Песке (Pesce В.) 216, .231, 261, 267
Петерлин (Peterlin А.) 500, 501
Петерман (Petermann L.) 208
Петерсен (Petersen О.) 284, 332
Петерсен (Petersen W.) 469
Петерсон (Peterson Т. А.) 80
Петралья (Petrallia S.) 268, 313, 318, 400, 498
Петраускас (Petrauskas А.) 374
Петржилка (Petrzilka V.) 87, 88
Петцольд (Patzold J.) 107, 118, 145, 542, 544, 567, 570
Пецольд (Pezold F. А.) 564
Пикар (Picard D.) 520, 523
Пильмайер (Pielemeier W. Н.) 81, 159, 224, 313, 315,
318, 323, 326, 329, 330, 337, 420, 510, 573, 575
Пильц (Pilz Р.) 51
Пимонов (Pimonow L.) 37, 542
Пинкертон (Pinkerton J. М. М.) 278, 288, 290, 291,
292, 302
Пино (Pino Р.) 253
Пинуар (Pinoir R.) 530
Пинч (Pintsch J.) 39
Пионтелли (Piontelli R.) 532
Пиппард (Pippard А. В.) 258
Пирс (Pierce G. W.) 45, 46, 51—53, 75, 101, 154, 157,
218, 320, 573, 575
Пирсон (Pearson Е. В.) 135, 492
Питт (Pitt А.) 69, 221, 257
Пичэк (Pietschack Е.) 476
Пишароти (Pisharoty Р. R.) 196
Пойани (Poiani G.) 261
Полоцкий И. Г. 511, 520
Польман (Pohlman R.) 35, 110, 161, 204—206, 281,
401, 439, 458—460, 470, 498, 544, 559, 563, 567
Пондром (Pondrom W. L.) 391
Попов К. 469
Поппе (Poppe W.) 482
Поррека (Porreca F.) 498
Портер (Porter R. W.) 37, 493
Портер (Porter С. W.) 55, 56, 520, 523
Портман (Portmann М.) 562
Потен (Poethen Н.) 560
Поттер (Potter Е. V.) 489, 491
Похгаммер (Pochhammer L.) 383, 385
Почапский (Pochapsky Т. Е.) 260
Прайс (Price W. J.) 373
Пракаш (Prakash D.) 267
Прандтль (Prandtl L.) 29
Преш (Presch Н. R.) 549
Примаков (Primakoff Н.) 328
Прозоров П. 216, 234, 267
Пролл (Proell Fr.) 562
Протас Я- Р. 476
Протопопов Б. А. 524
Протцман (Protzmann F. Т.) 363
Прюдом (Prudhomme R. О.) 482, 511, 520—522, 525,
555, 565, 566
Пумпер Е. Я- 147, 330, 335
Пурадье (Pouradier J.) 530
Пуеат (Pusat N.) 323
Пфандер (Pfander F.) 567
Пфанкух (Pfankuch Е.) 479,
Пфефферкорн (Pfefferkorn G.) 472
Пфлайдерер (Pfleiderer Н.) 483
Пфрим (Pfriem Н.) 529
556
Равиндранат (Ravindranath Т.) 271
Райбке (Raibke К.) 476
Райне (Rines Н. R.) 408, 423
Райс (Rice F. С.) 308, 320
Райский С. М. 160
Рамаватарам (Ramavataram К.) 380
Рамайя (Ramaiya, D. S. Subba) 272
Раман (Raman С. V.) 179, 181—187, 272
Рамо (Ramo S.) 427
Ранд (Rand G.) 426
Рандалл (Randall С. R.) 240, 256, 267, 270
Рандолф (Randolph А.) 476
Рао (Rao, Ch. V. Joga) 190, 228
Рао (Rao М. R.) 252, 253, 258
Рао (Rao, К. Nagabhushana) 175
Рао (Rao, Prasada G. H. S. V.) 380
Pao (Rao, Raghavendra В. V.) 272
Pao (Rao, Ramachandra B.) 230, 260, 263, 380, 381
Pao (Rao, Sundaro R. V.) 380
Pao (Rao, T. Seshagiri) 380
Рапуано (Rapuano R. A.) 278, 288, 290, 291
Расмуссен (Rasmussen R. C. A.) 299
Рассвейлер (RaBweiler G. M.) 454
Рассел (Russel B> R.) 545
Именной указатель
709
Рат (Rath Н.) 471
Pay (Rau, М. A. Govinda) 175
Раудсцус (Raudszus О.) 546
Раулинсон (Rowlinson J. S.) 325
Реджани (Reggiani М.) 465, 530
Резник (Resnick, Irving) 255, 256
Рейлстоун (Railstone А.) 313, 318, 324, 325
Рейнвальд (Rheinwald U.) 562
Рейнольд (Reynold М. В.) 391
Рейс (Reis А.) 503
Рейсингер (Reisinger С.) 503
Рейсснер (ReiBner R.) 375
Релей (Rayleigh) 18, 19, 20, 21, 48, 329, 342, 367, 383,
504, 509
Ренвик (Renwick W.) 432
Рендалл (Rendall G. R.) 271
Рено (Renaud L.) 526
Рено (Renaud Р.) 470, 483, 520, 522, 523, 526, 529
Рёрих (Rohrich К.) 384
Д R 74-
Ржевкин С. Н. 140, 163, 164, 470, 511
Риби (Ribi Е.) 476
Рибчестер (Ribchester Е.) 276
Ригг (Rigg W. Н.) 316
Рид (Reid С. D.) 313, 325, 327, 421
Рид (Reid J. М.) 568
Рикман (Rieckmann Р.) 142, 275, 289, 291
Ринальди (Rinaldi F.) 514
Ринго (Ringo G. R.) 133, 276, 288
Риндфлейш (Rindfleisch Н.) 553
Рист (Wrist Р. Е.) 471
Риттнер (Rittner Е. S.) 520
Рихтер (Richter G.) 19
Рихтер (Richter R.) 558
Рицау (Retzau G.) 513
Рич (Rich St. R.) 308
Ричардс (Richards W. T.) 142, 145, 261, 320, 322, 325,
326, 327, 462, 465, 470, 520, 529, 541
Ричардсон * (Richardson Е. G.) 144, 277, 304, 315, 318,
323, 325, 326, 337—339
Ричардсон (Richardson J. R.) 357
Ричардсон (Richardson M. L. F.) 420
Робинсон (Robinson D. M.) 419
Роговский (Rogowski F.) 107, 118, 463, 484, 485, 541
Родерик (Roderick R. L.) 400
Роджерс (Rogers F. T.) 168, 396
Роджерс (Rogers H. H.) 337
Родс (Rhodes J. E. jr.) 324
Розе (Rose M.) 576
Розе (Rose M. E.) 322
Розенберг Л. Д. 22, 91, 121, 122, 205
Розенберг (Rosenberg M. D.) 510, 567
Розенберг (Rosenberg P.) 432
Розенталь (Rosenthal A. H.) 419, 487
Розенталь (Rosenthal L. A.) 80
Ройк (Roikh J. L.) 478
Ройтер (Reuter F.) 562
Рок (Rock G. D.) 109, 139, 148, 218, 275, 284, 287, 288,
290, 410, 537
Рокар (Rocard M. J.) 122
Рокар (Rocard Y.) 329, 335, 529
Ролл (Roll A.) 512, 513, 534, 535
Роммель (Rommel O.) 481
Pot (Roth W.) 308, 400
Ротгер (Rotger H.) 346, 353
Ротенберг (Rothenberg H. C.) 153, 337
Рубан (Ruban J. L.) 477, 554
Рубисов (Rubissow G. A.) 503
Руди (Ruedy R.) 383
Рудник (Rudnick J.) 36, 153, 477, 542, 549, 564
Руйе (Rouyer M.) 555, 556
Руммель (Rummel Th.) 504, 535
Русаков И. Г. 78, 141
Руска (Ruska Н.) 479, 556
Руст (Rust Н.) 38, 42, 50, 51, 58, 101, 103, 208,424
426, 497, 559, 565
Рутгерс (Rutgers A. J.) 320, 321, 322, 536, 537
Рутенбек (Rutenbeck Т.) 518
Рытов С. М. 177, 187, 189, 190
Рюдигер (Rudiger О.) 437
Рюлике (Riihlicke К.) 565
Рюсс (Ruess F.) 525, 550
Рюфер (Rufer W.) 275, 290, 294
Сава (Sawa S.) 538
Савори (Sawory L. Е.) 31
Саворни (Savornie J.) 575
Садакийо (Sadakiyo G.) 528
Сак (Sack Н. S.) 401
Сак (Sack R.) 139, 171, 231, 288, 290, 291, 294, 298
Сакади (Sakadi Z.) 322
Саксена (Saxena Р. N.) 267
Сакстон (Saxton Н. L.) 322, 326, 337, 422
Салисбери (Salisbury W. W.) 55, 56
Салхер (Salcher Р.) 28
Саммерс (Summers G. С.) 374
Самсел (Samsel R. W.) 374
Самуель (Samuel Е. W.) 89
Сандерс (Sanders F. Н.) 181, 184, 377
Сантамариа (Santamaria L.) 524
Сасагава (Sasagawa К.) 554
Сата (Sata N.) 465, 466, 478, 483—485, 520, 526
Сато (Sato У.) 36
Саудер (Souder W. Н.) 162
Сахер (Sacher К.) 261, 263
Сачердоте (Sacerdote G.) 147
Свансон (Swanson A. W.) 225
Свансон (Swanson J. С.) 221, 258
Сенгель (Swengel R. С.) 428
Свим (Swim R. Т.) 372
Свифт (Swift J. Н.) 397
Севелл (Sewell С. J. Т.) 299, 338
Северный А. Б. 490
Селман (Selman G. G.) 118, 553
Сент-Гиорги (Szent-Gyorgyi А.) 478
Сергеев Л. А. 424
Серджент (Sergent С.) 524
Серовска (Cerovska J.) 97
Серф (Cerf R.) 308
Сетт (Sette D.) 121, 168, 177, 206, 247, 251, 261, 274,
288, 290, 291, 294, 298, 302, 304, 325, 336, 416, 511,
521
Сёренсен (Sorensen Ch.) 132, 139, 287, 503, 528
Сибайя (Sibaiya L.) 267
Сибуя (Sibuya Н.) 565
Сивиан (Sivian L. J.) 337
Сигел (Siegel S.) 390
Сикстус (Sixtus К.) 48
Симон (Simon J.) 55
Симоно (Simonot Y.) 510, 520, 551, 552
Симпсон (Simpson F. W.) 296
Сингх (Singh В. K.) 240
Сингх (Singh H.) 271
Синь У (Hsien Wu) 520
Сираизи (Siraisi T.) 528
Сирс (Sears F. W.) 168, 174
Скала (Scala D.) 562
Сканке (Skancke R. S.) 383
710
Именной указатель
Скарцинский (Skarzynski В.) 550, 565
Сквайр (Squire С. F.) 218, 258, 278
Скеллет (Skellet А. М.) 86
Скехата (Skehata М.) 144, 329
Скудржик (Skudrzyk Е.) 53, 279, 305, 335, 397
Славский (Slawsky Z.) 305
Слай (Sly J. Н.) 471
Слеймейкер (Slaymaker F. Н.) 113, 427
Сли (Slee J. А.) 425
Слих (Slyh J. А.) 471
Слутмейкерс (Slootmakers Р.) 294
Смекал (Smekal А.) 345
Смит (Smith A. W.) 154, 169, 261
Смит (Smith С. Н.) 372
Смит (Smith F. D.) 49, 52, 54, 424, 502
Смит (Smith F. W.) 555, 557
Смит (Smith Н. G.) 221, 257
Смит (Smith J. С.) 401
Смит (Smith М. С.) 153, 276, 288, 291, 294
Смит-Иохансон (Smith-Johannson R.) 527
Смолярский (Smolarski К.) 549
Снайдер (Snyder St.) 520, 521
Собю (Sobue I. Н.) 483
Соколов В. С. 447
Соколов И. Т. 139, 154
Соколов С. Я- 91, 161, 206, 398, 413, 433, 435, 444, 447,
461, 511, 513
Соколу (Sokollu А.) 325
Соловьев В. А. 401
Соловьева Л. Б. 520
Сорокина Р. И. 267
Соте (Sautet J.) 471, 550
Спалланцани (Spallanzani L.) 573
Спендлав (Spendlove М. J.) 489, 491
Спроуль (Sproule D. О.) 374, 383, 390, 501
Сривастава (Srivastava A. N.) 267, 376, 485
Сринивасан (Srinivasan D.) 288, 293, 540
Ставсет (Stavseth R. М.) 331, 336
Стал (Stahl Ph. D.) 432
Стамбау (Stambaugh R. В.) 526
Станфорд (Stanford N. С.) 94, 390
Старр (Starr J.) 478
Стейси (Stacey M.) 479
Стенцель (Stenzel Н.) 23, 420
Степенс (Stepens R.) 563
Стерн (Stern К. G.) 479
Стокс (Stocks Th.) 424
Стокс (Stokes G. G.) 273, 305, 328, 397
Стротер (Strother С. O.) 327
Стюарт (Stewart E. S.) 313, 324, 331, 335
Стюарт (Stewart J. L.) 313, 331, 335
Сузуки (Suzuki M.) 554
Султан (Sultan F.) 114
Сунь Шоу-чжуань (Sun Shiou-Chuan) 477
Суоми (Suomi V. E.) 316
Суриянарайяна (Surya nar ay ana D.) 84, 92, 380, 381
Суссман (Sussmann H.) 46
Сцалай (Szalay A.) 118, 215, 478
Сэби (Saby J. S.) 576
Сю Цзун-янь (Hsu, Eugen Tsung-Yuen) 284, 288, 290
Тавиль (Tawil E. P.) 161, 162, 408
Такесада (Takesada Y.) 508
Такеучи (Takeuchi T.) 36, 258
Талер (Thaler W. J.) 189, 223, 233, 324, 336
Тамаркин (Tamarkin P.) 224
Тамм (Tamm K.) 279, 280, 290, 294—296
Танака (Tanaka S.) 469
Тартаковский Б. Д. 113, 121, 205
Тарутина Л. И. 296
Татум (Tatum G. R.) 489
Тейлор (Taylor G. В.) 288, 501, 506
Тейсман (Theismann H.) 555—557
Телеснин Н. Л. 159
Телфейр (Telfair D.) 319, 326, 337
Теплер (Toepier А.) 160
Теплер (Toepier М.) 160, 162
Тернер (Turner Е. G. jr.) 39
Терстон (Thurston Е. G.) 508
Тессер (Tesser К.) 487
Тецнер (Tetzner К.) 424
Тиде (Thiede Н.) 37, 58, 60, 135, 425
Тил (Teal G. К.) 372
Тиле (Thiele О. W.) 566
Тиллих (Tillich А.) 565
Тильман (Thielmann U.) 259
Тиме (Thieme Е.) 478, 479
Тимм (Timm С.) 575
Тиммерманс (Timmermans) 547
Тиндаль (Tyndall Р. Т.) 397
Тис (Thys L.) 319, 339
Тисса (Tisza L.) 305
Тиссен (Thiessen G. J.) 296, 319
Тиссо (Tissot J.) 258, 318
Титер (Teeter Ch. F.) 118, 278, 288, 290, 291, 294, 327,
432
Томберг	(Tomberg V.)	476,	497,	553
Томпсон	(Thompson D.)	520
Томпсон	(Thompson G.	E.)	318
Томпсон	(Thompson M.	C. jr.) 159,	314
Томсон (Thomson W. T.) 23, 376
Торикаи (Torikai Y.) 199, 378
Торияма (Toriyama Y.) 538
Торнли (Thornley M. J.) 553
Торп (Thorpe H. A.) 420, 576
Тошима (Toshima K.) 483
Тренделенбург (Trendelenburg F.) 23, 285
Триллат (Trillat J. J.) 209, 529
Тринчери (Trincheri P.) 556
Троммлер (Trommler H.) 207
Трост (Trost A.) 436
Трошер (Troescher) 472
Труелл (Truell R.) 398, 400
Тукк (Tuck E.) 420
Туккер (Tucker D.) 548, 563
Туманский С. C. 136, 469, 471, 538
Тумерман (Tumermann L. A.) 409, 412
Туомикоски (Tuomikoski P.) 261
Турнье (Tournier) 527
Уайлд (Wild J. J.) 568
Уайт (White F< W. G.) 86
Уайт (White G.) 482
Уайт (White J. E.) 402
Уайтхерст (Whitehurst E. A.) 444
Уебб (Webb R. H.) 450
Уернли (Woernley D. L.) 414
Уилкинс (Wilkins M. H. F.) 118
Уилкс (Wilkes M. V.) 432
Уиллард (Willard G. W.) 90, 119, 164, 168, 181, I87J228,
234, 261, 265—267, 282, 283, 288, 290, 291, 370, 371,
406, 414, 508, 510
Улемайер (Uhlemeyer B.) 549, 552
Уленбек (Uhlenbeck G. E.) 328
Ульрих (Ulrich G.) 472
Уокер (Walker E. A.) 422
Уолл (Wall P. D.) 563
Уоллес (Wallace R. H.) 550, 553
Именной указатель
711
Уорнер (Warner G. W.) 319
Уотерфол (Waterfall F. D.) 517
Уразовский С. С. 471, 474
Урик (Urick R. J.) 227, 270, 271, 299, 422
Уэда (Ueda R.) 552
Уэцуки (Uetzuki К.) 424
Фабелинский И. Л. 93, 139, 226
Файрстон (Firestone F. А.) 77, 344, 444, 445, 449—451,
456, 516
Фалькенхаген (Falkenhagen Н.) 41, 214
Фант (Funt В. L.) 497
Фаран (Faran J. F. jr.) 224
Федеричи (Federici М.) 423
Феер (Feher К.) 378
Фей (Fay R. D.) 378, 529
Фейн (Fein L.) 90, 152
Фейн (Fein R. S.) 527
Фейндт (Feindt W.) 552, 559, 565
Фёрстер (Forster F.) 263, 549, 550
Фидлер (Fiedler G ) 140, 567
Филд (Field G. S.) 383, 384, 393
Филипп (Philipp Н. J.) 86, 378
Финдли (Findlay J. С.) 221, 257
Финни (Finney W. J.) 378
Финстервальдер (Finsterwalder G.) 524
Фитцджералд (Fitzgerald J. W.) 255, 256, 276, 289, 425
Фитцпатрик (Fitzpatrick J. А.) 189, 223, 233, 313
Фишер (Fischer F. А.) 53
Флориссон (Florisson С.) 390, 421
Флорстедт (Florstedt Н.) 559, 567
Флосдорф (Flosdorf Е. W.) 478, 524, 557, 566
Фокке (Focke А. В.) 299, 385
Фокс (Fox G. W.) 401, 402
Фокс (Fox Е. F.) 109, 116, 121, 139, 142, 147, 155, 158,
159, 275, 277, 284, 287, 288, 290, 410, 537
Фоли (Foley A. L.) 162
Фомина М. А. 527
Фортье (Fortier О. V.) 378
Форшютц (Vorschiitz R.) 566
Фосс (VoB О.) 562
Фохт (Voigt W.) 37, 65, 354
Фрай (Fry F. J.) 339, 548, 563
Фрай (Fry R. В.) 129
Фрай (Fry W. J.) 129, 159, 339, 548, 563, 567
Франк (Franck J.) 326
Франке (Franke К.) 570
Фредерик (Frederick J. R.) 77, 344, 373, 451, 457
Фрей (Frei Н.) 497
Фрей-Висслинг (Frey-Wyssling А.) 476
Фрейер (Freyer Е. В.) 216, 234, 267
Фрейман (Freimann L. S.) 52, 54
Френкель Я- И. 306, 511
Френсдорф (Frensdorff Н. К.) 520
Френцель (Frenzel Н.) 510, 511, 548, 549, 559, 562
Френч (French С. S.) 555
Фрике (Fricke Е. F.) 332, 336
Фрингс (Frings Н.) 542, 549, 564
Фритц (Fritz Н.) 476
Фритц-Ниггли (Fritz-Niggli Н.) 551
Фройнд (Freund Н.) 133—135, 138, 488, 489, 492
Фройндлих (Freundlich Н.) 107, 118, 479, 482, 484,
485, 541, 542
Фроман (Froman D. К. ) 288, 374, 393
Фрухт (Frucht А. Н.) 570
Фрюнгель (Friingel F.) 38
Фукушима (Fukushima К.) 48, 49
Фурбах (Furbach Е.) 528
Фухтбауер (Fiichtbauer Н.) 555, 556
Фэр (Fair J. Е.) 406, 411
Фюс (Fues Е.) 176, 203, 347, 356, 402, 403
Хаббард (Hubbard J. С.) 155, 156, 158, 159, 160, 168,
188, 218, 221, 223, 226, 227, 234, 258, 277, 314, 325,
326, 330, 336
Хаг (Haag R. М.) 267
Хаггенмиллер (Haggenmiller S.) 565
Хаген (Hagen С.) 559
Хаген (Hagen J. Р.) 81
Хаддарт (Huddart D. Н. А.) 271, 290, 291, 303
Хадсон (Hudson Р. А.) 303
Хазард (Hazzard G. W.) 284
Хайкин С. Э. 81, 148, 537
Хаймас (Hymas F. С.) 33
Хайсс (Heifi J. Н.) 272, 308
Халатников И. М. 289
Халперн (Halpern О. ) 335
Хампе (Натре W.) 502
Хамфрис (Humphreys R. F.) 414
Ханд (Hund А.) 75
Ханле (Hanle W.) 406, 413
Хансекер (Hunsaker J. С.) 510
Хансен (Hansen G.) 161
Хантер (Hunter J. L.) 159, 277, 291, 292, 537
Хантингтон (Huntington Н. В.) 362, 371, 372, 430
Харви (Harvey Е. Н.) 463, 506, 511, 549, 551, 552,
554, 556
Харден (Harden L.R.) 114, 118, 127, 128
Харди (Hardy Н. С.) 318
Хардинг (Harding J. W.) 86
Хардт (Hardt V.) 562
Хари (Chari S. S.) 288, 293, 540
Харизоменов В. К. 413
XapncaKH(Harisaki J.) 478, 526
Харисако (Harisako Y.) 485
Харитон Я. 528
Харкевич А. А. 53, 71, 78, 94
Харрис (Harris Н. В.) 317
Харт (Hart Р. J.) 381
Хартиг (Hartig Н. Е.) 225
Хартридж (Hartridge Н.) 573
Хаскелл (Haskell G.) 553
Хаскинс (Haskins J. F.) 97
Хатем (Hatem S.) 538
Хауль (Haul R.) 208, 497, 522
Хауссман (HauBmann Н. G.) 555
Хаустаун (Houstoun R. А.) 83, 178, 179, 409
Хаяси (Hayashi S.) 561
Хедуолл (Hedwall J. А.) 518
Хейман (Heimann М.) 550
Хейнеман (Heinemann Е.) 199, 202
Хейс (Hayes Н. С.) 425
Хеллер (Heller G. S.) 223, 345
Хельганс (Hehlgans F. W.) 105, 149, 150
Хенглейн (Henglein А.) 526
Хени (Heaney М. F.) 487
Хенкель (Henkel R.) 560, 563
Хеннинг (Hennig К.) 525
Хенох М. А. 483, 523
Хербек (Herbeck М.) 267
Хергет (Herget С. М.) 258, 314, 318
Хердль (Hurdle В. G.) 276, 289, 425
Хермон (Hearmon R. F. S.) 74
Херрик (Herrick J. F.) 542, 559, 564
Хертл (Hertl V.) 503, 513
Херцик (Hercik F.) 552
Херш (Hersh А. Н.) 550, 553
Хершбергер (Hershberger W. D.) 156, 160, 330
712
Именной указатель
Хесс (Hess W. В.) 428
Хетфилд (Hatfield Р.) 442, 455, 471
Хёш (Hosch К. Н.) 164, 166, 167, 349, 350, 406—408
Хигнер (Heegner Н.) 81, 126, 158
Хильтшер (Hiltscher R.) 93
Хинсберг (Hinsberg К.) 549, 559
Хинтцельман (Hintzelmann U.) 559, 560
Хиппель (Hippel A. v.) 144
Хирохаси (Hirohashi К.) 561
Хиршлафф (Hirschlaff Е.) 258
Ховорка (Hovorka F.) 148, 153, 215, 532—534, 539
Ходж (Hodge А. Н.) 313, 319
Хойбергер (Heuberger А.) 476
Хойзингер (Heusinger Р. Р.) 232, 256, 257
Холден (Holden Ch. R.) 112, 383
Холи (Hawley М. F.) 113
Холл (Hall W. L.) 129
Холл (Hall L.) 304, 306
Холланд (Holland G.) 567
Холлман (Hollmann H. E.) 514, 535
Холтон (Holton D. J.) 258
Хольсте (Holste A.) 549, 550
Хольфельд (Hohlfeldt A.) 562
Хомзе (Chomse H.) 208
Хомквист (Homquist K. S.) 525
Хомпеш (Hompesch H.) 555, 556
Хопвуд (Hopwood F. L.) 119, 557
Хорват (Horvath J.) 544, 545, 561
Хорикава (Horikawa M.) 565
Хорникевич (Hornykiewytsch Th.) 565, 572
Хорсли (Horsley С. B.) 28, 495
Хортон (Horton J. P.) 555
Хрдличка (Hrdlicka M.) 552
Хузман (Husmann W.) 496
Хунцингер (Hunzinger W.) 565
Хупс (Hoopes J.) 296
Хьюз (Hughes D. S.) 391
Хьюз (Hughes V. W.) 430
Хютер (Hiiter J.) 93, 118, 125, 128, 145, 281, 385, 401,
543, 567
Цаллен (Zallen J.) 296
Цанардо (Zanardo) 469
Цант (Zant R. van) 420
Цартман (Zartmann I. F.) 160, 168, 188, 226, 314, 335
Цаховал (Zachoval L.) 271
Цветков В. H. 231, 501
Цвиккер (Zwicker В.) 361
Цейльхофер (Zeilhofer R.) 549
Циглер (Ziegler W. A.) 103
Цикендрат (Zickendraht H.) 146
Цинк (Zink W.) 562
Циттерт (Cittert P. H. van) 189
Цугэ (Tsuge S.) 566
Цукерман M. A. 562
Цумура (Tsumura T.) 421
Цширнт (Zschirnt H. H.) 56
Цюльке (Ziihlke H.) 310, 323
Цянь (Tsien H.) 328
Чайлд (Child С. M.) 549
Чамберс (Chambers L. A.) 469, 478, 510, 524, 549, 556,
557, 566
Чампбелл (Champbell H.) 463
Чарникки (Czarniecki F.) 425
Чеволани (Cevolani M.) 268
Чезаро (Cesaro R. S.) 317
Чейз (Chase С. E.) 258, 289
Черлинский (Czerlinsky E.) 385, 437
Чермак (Cermak P.) 178
Чернов Л. A. 300
Чжан (Chang L.) 189
Чжен (Cheng L. M.) 324
Чжуйо (Chujo K.) 483
Чизман (Cheesman W. J.) 444
Чиновет (Chynoweth A. G.) 298, 318
Чисторазум A. A. 261
Читам (Cheatham R. G.) 374
Чмутов К. В. 526
Чхапгар (Chhapgar A. F.) 84, 271
Шаафе (Schaaffs W.) 32, 228, 229, 233, 234, 241—253,
259, 261, 268, 430
Шавасс (Chavasse M. P.) 565, 575, 576
Шайн (Schein M.) 171
Шаламах (Schallamach А.) 271
Шаллер (Schaller F.) 575, 576
Шамберг (Schamberg R.) 327
Шанкленд (Shankland R. S.) 89
Шапиро (Shapiro H.) 430
Шапошников И. Г. 329, 397
Шардин (Schardin Н.) 161
Шарман (Scharman А.) 412
Шарплесс (Sharpless Т. К.) 432
Швабе (Schwabe W. W.) 553~
Швирс (Schweers А.) 566
Шейбе (Scheibe А.) 74, 75, 85, 97, 384
Шератт (Sherratt G. G.) 312, 319
Шеррер (Scherrer Р.) 363
Шеррил (Sherrill J. С.) 477
Шефер (Schaefer Cl.) 19, 202, 227, 346, 348—350, 353,
354, 356, 357, 359, 361—365, 402—405
Шефер (Schaefer J.) 231, 367—369
Шефер (Schafer К.) 322, 323
Шёнкер А. П. 557
Шёфер (Schofer R.) 517
Шиллер (Schiller Р. Е.) 147
Шиллинг (Schilling Н. К.) 422, 477
Шиловский (Chilowsky С.) 74
Шиловский (Chilowsky М. С.) 421
Шильфарт (Schilfarth Н.) 476
Шимановский (Szymanowski W. Т.) 353
Шимановский В. 409, 412
Шимбо (Shimbo S.) 216, 272, 296, 298, 302
Шимицу (Shimizu Н.) 53
Шиногава (Shinogawa Н.) 549
Шир (Shear S. К.) 385
Шиффер (Schiffer М.) 497
Шиффермюллер (Schiffermiiller R.) 81
Шлезман (Schlesman С. Н.) 484
Шлейдт (Schleidt W. М.) 576
Шлодтман (Schlodtmann W.) 563
Шлунгбаум (Schlungbaum В.) 544
Шмаух (Schmauch Н.) 447
Шмид (Schmid G.) 54, 57, 108, 479—483, 512, 513—516,
527, 531, 536, 538
Шмидт (Schmidt Е.) 465, 470, 474
Шмидт (Schmidt Н.) 73, 525
Шмидтмюллер (Schmidtmiiller N.) 331
Шмидт-Римплер (Schmidt-Rimpler R.) 554
Шмитт (Schmitt F. О.) 520, 547, 549, 551, 552
Шмитт (Schmitt К.) 535
Шмитц (Schmitz W.) 549, 563, 569, 571
Шнейдер (Schneider W. G.) 258, 376
Шнейдер (Schneider W. Т.) 298, 318, 319
Шнитцлер (Schnitzler Н.) 494
Шокли (Shockley Н.) 402
Шолтиссек (Scholtyssek S.) 551
Именной указатель
713
Шольтц (Scholtz G. Н.) 560
Шонек (Schoeneck Н.) 178, 384
Шох (Schoch А.) 19, 168, 378, 505
Шпаковский Б. Г. 271, 318
Шпенглер (Spengler G.) 209
Шпехт (Specht W.) 476, 524, 525, 550, 565, 566
Шпитцер (Spitzer F.) 72
Шпитциг (Spitzig S.) 478
Шприндрих (Sprindrich J.) 552
Шраг (Schrag G.) 534
Шрайбер (Schreiber Н.) 208
Шрайбер Д. С. 435
Шройер (Schreuer Е.) 198, 224, 231—234, 271, 284, 291
Шропшайр (Shropshire R. F.) 476, 555
Штаркерман А. Л. 478
Штейнгауз Л. Н. 139
Штейнкамп (Steinkamp G. J. R.) 53, 60
Штокебрандт (Stockebrandt А.) 553
Штраубель (Straubel Н.) 86—88, 92, 107, 131, 132
Штрейбль (Streibl F.) 487, 573
Штроман (Stromann А.) 135
Штудт (Studt Н. J.) 208, 521
Штулфаут (Stuhlfauth К.) 552, 565
Штумпф (Stumpf Р. К.) 555, 557
Шубников А. В. 71
Шулман (Schulman М. S.) 538
Шульвас-Сорокина Р. Д. 70
Шультес (Schultes Н.) 510, 520, 548, 549, 559, 562, 567
Шульц (Schulz G.) 567
Шульц (Schulz J.) 385
Шульц (Schulz R.) 526
Шульце (Schulze F. А.) 27
Шумахер (Schumacher R. О.) 86
Шумахер (Schumacher W.) 550
Шумб (Schumb W. С.) 520
Шустер (Schuster К.) 206, 208, 373
Эванс (Evans D. J.) 455
Эванс (Evans J. S.) 234, 240, 256
Эверест (Everest F. А.) 576
Эвери (Every С. Е.) 469
Эвинг (Ewing L. W.) 169, 261
Эггервал (Aggarwal R. R.) 170, 176, 189
Эдельман (Edelmann М.) 27
Эйген (Eigen М.) 294
Эйкен (Euckeri А.) 105, 294, 311, 313, 318, 319, 323,
325, 326, 331, 336, 527
Эйлер (Euler Н. v.) 550, 565
Эймент (Ament W. S.) 271
Эйнштейн (Einstein А.) 322, 327
Эйри (Airey J. R.) 388
Эйснер (Eisner М.) 303
Эквалл (Eckwall G.) 518
Экерт (Ekert F.) 560
Эккардт (Eckardt А.) 208, 504
Эккарт (Eckart С.) 141, 306
Экснер (Exner Е.) 185
Экснер (Exner М. L.) 502
Экстерман (Extermann R.) 187, 189, 190
Элдредж (Eldredge D. Н.) 542, 549, 564
Элиас (Elias Н.) 573
Эллфолк (Ellfolk N.) 520, 525
Элстерман (Elstermann W.) 562
Эльпинер И. Е. 479, 520, 521, 523, 524, 557
Эмерсон (Emerson Ch.) 478
Эмертон (Emerton Н. W.) 471
Эмсли (Emslie A. G.) 430
Эндерс (Enders С. v.) 476
Эндрюс (Andrews Н. L.) 221, 234
Энер (Ener С.) 189, 231, 326, 336
Энсмингер (Ensminger D.) 478
Эпштейн (Epstein L. F.) 114, 118, 127, 128
Эпштейн (Epstein Р. S.) 338
Эрбринг (Erbring Н.) 484
Эрвин (Erwin W. S.) 454
Эрет (Ehret L.) 33, 57, 108, 512, 531, 532, 536
Эрлих (Ehrlich S. L.) 46
Эрлхоф (Erlhof Н.) 573
Эрнст (Ernst L.) 478
Эрнст (Ernst Р. J.) 113, 119, 121, 205, 206, 208—209,
261, 264
Эррера (Errera J.) 139, 288, 290, 291, 294, 298
Эртель (Oertel Н.) 164
Эскин (Eskin V. Е.) 501
Эсмарх (Esmarch W.) 504
Эстеррайхер (Oesterreicher Н. L.) 147, 570
Эше (Esche R.) 147, 276, 509, 567
Юнг (Young Н. Т.) 534
Юнг (Young L.) 520, 523
Юнг (Young R. S.) 437
Юнг (Young R. W.) 576
Юсеф (Yousef Y. L.) 114
Яваи (Yawoi Н.) 554
Яги (Yagi Н.) 420, 553
Яги (Yagi N.) 550
Якобсон (Jacobson В.) 251, 261, 264
Ямагути (Yamaguchi Sh.) 519
Ямаха (Yamaha G.) 552
Яновский (Janovski W.) 35, 468
Янь (Yen A. H. C.) 555, 556
Яффе (Jaffe H.) 92
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автопокрышки, обнаружение дефектов 439—442
Адиабатическая сжимаемость 308
Азотирование сталей 516
Акустическая жесткость 17
—	мощность 16
Амплитуда колебательной скорости частиц 14, 16, 119
—	колеблющегося кварца 88, 114
—	магнитострикционных излучателей 45, 58
—	смещения 14, 16, 58
—	составных кварцевых излучателей 91
Амплитудная решетка 179, 186, 189
Амплитудное поле звуковой волны 166
---колеблющегося кварца 166, 193
Анизотропия сжимаемости 300
Анизотропные тела 354
Антигены 557
Архитектурная акустика 162, 576
Ассоциация молекул 243, 256
---и поглощение звука 292, 303
Астма 560
Атомное слагаемое 248
Аэрозоли 488
—	поглощение звука 338
Бактериофаги 557
Барит, упругие постоянные 359
Белок крови 565
Берилл, диффракционная картина 355
Бетонные балки, испытания С помощью ультразву-
ка 443
Биологическое действие ультразвука 545
Болезнь Бехтерева 560
Бородавки 560
Брожение 525
Брэгга, отражение света под углом 169, 187, 189—190
Вагонные оси, испытания 453
Вектор волновой 357
Величины, характеризующие звуковое поле 13, 119
Весы для измерения давления излучения 139, 140
—	крутильные 138
Взрывчатые вещества 528, 529
Вибратор магнитострикционный 44
---для работы в жидкости 57
—• — кольцеобразный 49
---погружаемый в расплавы	57
---с вогнутой излучающей поверхностью 48, 546
— пьезоэлектрический 75, 90, 93, 109
—	— излучение звука 90
—	— теория 78
—	‘ с элементами из титаната бария 93
Вибраторы, набранные из пластин 47
Вириальные коэффициенты 309, 319
Вирусы 554
Вискозиметр 307
Вкладыш подшипника, обнаружение дефектов 437
Влияние магнитного поля на поглощение звука 339
----------скорость звука 259, 319, 396
—	отраженной волны на колебания кварца 158
—	посторонних газов на дисперсию звука 324
--------на поглощение звука 336
—	ультразвука на затвердевание 501
Вогнутое зеркало для концентрации звука 32, 120
Вода жесткая, смягчение 528
—	тяжелая 256
Водород, перенапряжение 532
Водяной столб для улучшения передачи ультразвука
545, 546
Волновое сопротивление 17
—	— тканей человека 570
—	уравнение 13
--- вывод 13
Волновой вектор 357
—	коэффициент 77
Волны, возбуждение в колеблющемся кварце 77
—	изгибные 341, 377, 381
—	комбинационные 168
—	конечной амплитуды 529
—	продольные 341
—	релеевские 342, 344, 373
—	Римана 29
—	стоячие 24
— цилиндрические 15
Волокно, обработка 472
Вращательная способность оптическая 484
Время реверберации 279
— релаксации 301, 304, 321
— установления 321, 322, 326
—	— зависимость от давления 322
--- определение 322
Выпрямитель для питания генератора 101
Высокополимерные материалы, скорость звука 873,
374, 395
Высокополимеры, расщепление молекул 478
Вычислительные машины 432
Вязкость объемная 305
—	отрицательная 267
—	Саудерса 254
—	структурная 479
Газ, очистка акустическая 493
Газовая фаза, значение при эмульгировании 466
Газоструйный излучатель 28—33
Гаражные ворота, открывающиеся ультразвуковым
сигналом 428
Гармонический закон 83
Гели тиксотропные 484
Гемолиз 551, 552, 565
Предметный указатель
715
Генератор высокой частоты для кристаллических излу-
чателей 98
----------магнитострикционных излучателей 55
— импульсов 102
Геометрический множитель 81
Гетеродинирование 158
Гидрозоли 495
Гинекология 562
Гиперзвуковые волны 272
Гиперко 45, 46
Гиперник 45
Гипертрофия 553
Гистология 566
Глазные болезни 562
Глубина проникновения переменного магнитного поля
53
Гомогенизация молока 469, 566
Градиент давления в звуковом поле 17
Грибы, действие ультразвука 550
Давление излучения 18, 137
----весы для измерения 139
----действие на коагуляцию 492
Дальность действия 420, 422
Данные о дефектах в исследуемых материалах 433, 434,
459
Датчик импульсов с малым временем задержки 431
Двойникование, процесс 402
Двойное лучепреломление в потоке 500
----обусловленное упругими напряжениями 385,
388, 408
—	преломление акустическое 458
--------в жидкостях 499
Действие ультразвука на бактерии 554
—	животные и растительные клетки 549
----— животных 548, 549
— — — микроорганизмы 549
-------- человека, вредное 564
--------электрохимические процессы 531
Декремент затухания логарифмический 59, 60, 79, 82,
114
--------колеблющихся кристаллов 79, 82
----— магнитострикционных вибраторов 60
Демодуляция ультразвуковых колебаний 143
Денатурирование 524
Деполимеризация 478
Деполяризация электролитическая 533
Дерматология 561
Децибел 15, 26
Джоуля эффект 42
Диагностика с помощью ультразвука 567, 568
Диапазон колебаний свистка Гальтона 27
Диатермия ультразвуковая 542
Дигидрофосфат аммония 71
— — вибратор 95
---- упругие константы 72
----пьезоэлектрические константы 72
— калия 71
----упругие Койстанты 72
—	— пьезоэлектрические константы 72
Дипольный момент 243^ 249, 251
Диск Релея 135
—	радиометра 138
Диспергирование 469
—	ДДТ (дихлордифениЛ—трихлорэтан) 471
—	индантреновых красителей 471
—	количественные исследования 474
—металлов,470, 513
— при электролизе 472
Диспергирование твердых тел 469
Дисперсия скорости звука в газах 319
----------газовых смесях 325
----------жидкостях 271, 301, 302
----------стержнях 384, 385
----------твердых телах 345
— — — температурная зависимость 323
Диссоциированные газы 327
Диффракционные картины при отражении света 365
----в поляризованном свете 348, 364
—	— распределение интенсивности света 364
—	— создаваемые колеблющимися твердыми телами
346, 355, 356, 358, 361—367
---- теория 366
Диффракция звуковых волн 167, 192, 194
—	на пересекающихся звуковых волнах 202
— света 168
----на бегущих звуковых волнах 171
--------стоячих звуковых волнах 171
----— звуковых волнах в воздухе 178
----— — — — твердых телах 346
----на поперечных волнах в твердых телах 347, 353»
354
----— пространственной решетке 202, 346
--------ультразвуковых волнах 189
----при косом падении световых лучей 176, 185
---- теория 179
—	Френеля звуковых волн 167
Диффузия молекул газа 329
Длина свободного пробега 309, 328
—	углеродной цепи молекулы 242
Длины ультразвуковых волн в различных материалах
460
Добротность кристалла 126
Дозиметрия ультразвука 569, 572
Дополнительное подмагничивание магнитострикцион-
ных вибраторов 54, 55
Допплера частоты 171, 173, 180, 189
Дубление кожи 478
Дуговой генератор 56
Дыхание тканевых и кровяных клеток, действие ультра-
звука 566
Еж морской 551
Емкость колеблющегося кварца 79, 81
Железнодорожные рельсы, испытания 455
Жидкости органические 234
Жидкостный свисток 34, 468
Зависимость от давления времени установления 322
-------- скорости звука в газах 309, 318
—	— — — — в жидкостях 258
Закон Ома акустический 17
Затвердевание под действием ультразвука 501
—	расплавов при облучении 512
Затухание 60, 79, 82, 114
Затягивание колеблющегося пьезокварца 171
Звуки, издаваемые насекомыми 575
Звуковое давление 17	.	,
—	поле колеблющегося кварца 165, 223, 284
----поршневой мембраны 222, 223
Звуковой ветер 141, 305
Звуковые волны искровых излучателей 38, 162.
—	— конечной амплитуды 529
—	линзы 119, 206, 369
----фокусное расстояние 369
Звукометрический диск 135	.
Зеркало вращающееся 163
716
Предметный указатель
Зональная пластинка Френеля 205
Зонд пьезоэлектрический 151, 153
Зубные болезни, использование ультразвука при лече-
нии 563
Известковый шпат, диффракционные картины 355
------упругие постоянные 380
Излучатели для медицинских целей 100, 110, 545
—	для эхолотов 423
—	магнитострикционные 42
—	• механические 27
—	пьезоэлектрические 75
—	термические 38
—	электродинамические 39
—	электростатические 41
—	 фокусирующие 90, 93
Излучатель газоструйный 28—33
—	Гольцмана 37
—	EF 125
—	из дигидрофосфата аммония 95
—	— сегнетовой соли 94
	-сульфата лития 96
—	• — титаната бария 92
—	• — турмалина 92
—	- — цинковой обманки 92
—	Ланжевена 91
—	Ланжевена и Флориссона 421
—	 предназначенный для получения очень больших
амплитуд колебаний 129
—	работающий в некотором диапазоне частот 128
Излучение звука колеблющимися пластинами 23, 85
—. —* — стержнями 166
—	• — подводными излучателями 419
—	— сиренами 36
'— ультразвука 27
Изменение цвета красителей под действием ультра-
звука 520
Измерение дпины воины 131, 144, 157	t
—	коэффициента диффузии жидкостей 193	»
—	-* скорости звука в горной породе буровых скважин 374
— — — теория 320	t
—	- — света с помощью ультразвуковых стробоскопов
408
—	температуры акустическое 316, 429
—	- толщины посредством ультразвука 454
— частоты звука 234
Измерители толщины 454
Изображение звуковой волны, получение 204, 206
— стоячих ультразвуковых волн 199
Изосоединения 242, 252
Изотропные тела 343
Изохроматы 167, 283
Импульсный генератор 102
— метод 216, 277, 316, 371
—’ — применение для измерения поглощения звука 277
— — — — — скорости звука 216, 316
— —-	— определения упругих констант 371, 390
—. ультразвук 572
Инвар 46
Ингаляционная терапия, 487
Индикатор переменного звукового давления электро-
литический 148
Индилатан 46
Индуктивность кварца 79
Инерционность ультразвуковой ячейки для модуляции
света 416
Инкременты связей 253
’Интерференционные картины при диффракции света на
пространственной решетке 202, 346
Интерференция волн 23
Интерферометр для измерения скорости звука при вы-
соких температурах 312
— —-------— — низких температурах 221, 228, 311
------------ — с оптической регистрацией 222
—	—-----------фиксированным расстоянием до от-
ражателя 160, 226, 314
—	Жамена 192
— оптический для изучения колебаний поверхности
кварца 86
— ультразвуковой 154, 218
---для высоких давлений 221
—	— с автоматической регистрацией показаний 221,
-------двумя пьезоэлектрическими кристаллами 226,
314
Инфракрасное излучение, влияние на дисперсию звука
327
Инфузории 549
Ионофон 38
Ионы 215, 536
—	определение массы 216
Искровой источник звука 38
—	разряд—источник звука 38, 162
—	— к. п. д. 38
Испарение перегретых жидкостей 527
Испытание материалов 432
—	— при помощи просвечивания 433
—	— метода визуализации дефекта 458
—	— — — — отраженных импульсов 444
—	— — — резонансного метода 453
Ишиас 558
Кавитационный шум 509
Кавитация 504, 505
—	разрушающее действие 518
Камертон 27
Карцинома 561
Катализаторы, повышение эффективности 526
Катодный потенциал электролитический 531
Качание ультразвуковой частоты 435, 437
Квант вращательной энергии 322
—	колебательной энергии 322
—	образование 322
—	обратный переход в энергию поступательного дви-
жения 323
Кварц 62—69
—	диффракционные картины 355, 364, 366
—	излучатель 75
—	- излучающий сходящийся ультразвуковой пучок 90
—	срез под углом 71° 88'
Кварцевая .мозаика 92
—	пластина 64, 75, 77, 88, 89
---вырезание 64, 77, 88
		колебания высших порядков 83
—	« — крепление 107
—	— собственная частота 89
—	— форма которой повторяет кривую квадратного
корня из модуля упругости 89
Кварцевый стержень 64, 75, 88
—	— амплитуда колебаний 88
------ вырезание 64, 88
—	— Форма колебаний 88
Коагулирующее действие ультразвука 488
—	на белки 559
Коагуляция аэрозолей 488
—	гидрозолей 495
—	зависимость от интенсивности звука 489
------- частоты звука 489
Предметный указатель
7\7
Коагуляция ортокинетическая 489
Когерентность дифракционных спектров 174
Колебания высших порядков 45, 83
--------пьезоэлектрическое возбуждение 84
--------распределение упругих напряжений 84
—	изгиба 381
—	по длине кварцевой пластины 75
—	по толщине кварцевой пластины 75
—	стеклянного цилиндра 385—389
Колебательные степени свободы 320
Коллоидные растворы 474
Кольцеобразный вибратор магнитострикционный 49
—	кварцевый излучатель 96
Комбинационные тона 143
Конденсатор ультразвуковой 547
Конденсация, ускорение процесса 525
Константа давления пьезоэлектрическая 68
—	деформации пьезоэлектрическая 69
Константы магнитострикционных материалов 44
— пьезоэлектрических материалов 66
Контрактура Дюпюипрена 560
Концентрационная характеристика скорости звука 261
Концентрация звуковой энергии 32
— ультразвука 90, 112, ИЗ, 119—122, 419
Коррозия, действие ультразвука 519
Коши, условие 381
Коэффициент затухания 25, 26
— колебаний 45, 77, 117
— модуляции 406, 415
— отражения 20, 21
— поглощения 273, 274
----безразмерный 274
----органических жидкостей 288, 289
---- растворов 293
----смеси жидкостей 294
---- суспензий 299
----температурная зависимость 273
----частотная зависимость 273
Коэффициент полезного действия газоструйного излу-
чателя 31
--------магнитострикционных излучателей	58
--------пьезоэлектрического излучателя	113, 127
—-------ультразвуковых сирен 36, 37
Коэффициент поперечного сжатия 344, 347
--------определение 41, 344, 347
—	потерь 397
—	пропускания 20
—	Пуассона 343
Коэффициент связи 60
—	— магнитострикционного излучателя 60
—	— пьезоэлектрического излучателя 79
----различных кристаллических излучателей 117
—	теплового расширения 214, 346
—	увлечения 489
Красители, действие ультразвука 471
Краски, термочувствительные 209
Красные кровяные тельца 551
Крепление кварцев 103
----в приборах для испытаний материалов 106
—	— для одностороннего излучения ультразвука 108
—	— со свободноколеблющейся верхней поверхностью
105
—	кварцевых стержней 106
Кривая смертности 549
Кристалл ADP 71, 72
—	DKT 71, 72
—	EDT 71, 72
—	KDP 71, 72
Кристаллизация 527
Кристаллизация пересыщенных растворов 527
Кристаллическая решетка 356
Кристаллические пластины, пропускание звука 379ж
Кристаллы, выращивание 527
— травление 472
Крутильные весы 138
— колебания 341, 383, 385
----в стержнях 41, 383
----возбуждение в кварцевом цилиндре 78
----------цилиндре из кристалла ADP 98
— — — —--------титаната бария 97
Куколки комаров, облучение 550
Кювета для биологических исследований 548
Лакокрасочное производство, применение ультра-
звука 476
Ланжевеново давление излучения 19
Лауэграммы 401
Лейкоциты 252, 265, 552
Лекарства, приготовление 566
Ленточный телефон 39
Летучие мыши, полет 573
Лечебное применение ультразвука 558
Линзы ультразвуковые 119, 206, 369
Линии задержки ультразвуковые 429
— схождения 186, 193, 194
Листовое железо, обнаружение дефектов 436, 437
Лов рыбы с помощью эхолотов 424
Логарифмический декремент затухания 59, 60, 79, 82ж
--------колеблющихся кристаллов 79, 82
--------магнитострикционных вибраторов 60
Локальный нагрев 541
L-срез 95
Люминесценция 510
Люминофоры, измерение времени возбуждения и после-
свечения 412
Магнитная восприимчивость 44, 243
Магнитное поле, влияние на поглощение звука 339
----------скорость звука 259, 319, 396
Магнитострикционные излучатели 42
----в приборах для слепых 427
—	— для облучения расплавленных металлов 57
----— эхолота 423
----конструкции 54
—	— с вогнутой излучающей поверхностью 48, 58
—	— схема с самовозбуждением 54
---- теория 51
----уменьшение длины стержней 48
—	приемники звука 154
Магниты молекулярные, расшатывание 514
Мази и жидкие медикаменты, глубокое проникновение
в кожу 567
Манометр ультразвуковой 568
Маргариновые эмульсии 469
Масляный фонтан 136, 561
----зависимость высоты от силы звука 136, 146
Массаж тканей 558
Мембрана поршневая 86
---- звуковое поле 223, 284
«Мерцание» 357
Металловедение, применение ультразвука 511
Металло-органические соединения 527
Метод визуализации дефекта акустический 458
—	вторичной интерференции 193
—	измерения скорости распространения волн в твер-
дых непрозрачных телах 368
718
Предметный указатель
Метод многократных отражений 452
—	просвечивания ультразвуком 433
—	'рельефа 207
—	фазового контраста 198
—	эхолота 420
— эхо-пеленгации «сонар» 421
Методы визуализации звуковых изображений 203
Механическая прочность 127
------ADP-кристаллов 128
------ кварца 128
------сульфата лития 93
Механические излучатели 27
—	методы приема и измерения ультразвука 131
Микроскоп ультразвуковой 461
Микротом ультразвуковой 476
Микрофон в виде зонда 153, 154
—	из титаната бария 153
—	конденсаторный 147
—	кристаллический 152
—	магнитострикционный 154
—	пьезоэлектрический 152
—	электрокинетический 148
Многократная диффракция света на ультразвуковых
волнах 173—175, 203, 353
Модули пьезоэлектрические 65
Модуль сдвига 341, 343
—	упругости 45, 343
—	— влияние намагниченности 61
------динамический метод измерения 346
------ кварца 66
—	— магнитострикционных материалов 46
—	— статический метод измерения 346
—	— температурная зависимость у кварца 89
	-турмалина 69
—	Юнга 343
Модулятор света 416
Модуляция света с помощью ультразвука 406
Мозаичные электроды передающих телевизионных тру-
бок 476
Молекулярная поляризация 249, 251
—	рефракция 246, 249
—	теория поглощения звука в жидкостях 300
Молекулярные магниты 514
Молекулярный вес 255
—	объем 244
Молоко, облучение ультразвуком 469, 566
Молярная концентрация газа 309
—	Сжимаемость 253
—	скорость звука 252—255
Монель 46
Монохорд 27
Морское дно, исследование 424
Морской прибой 529
Мощность магнитострикционных излучателей 58
—	пьезоэлектрических излучателей 113
—	ультразвукового излучателя 58, 116
Мощный ультразвуковой свисток 28
Мультиротация 484
Мутации 550, 553
Мышечная ткань 542—544, 549, 570
— — разрывы 549
Наблюдение ультразвуковых волн 131—134, 160—168,
192, 193, 198
— — — при стробоскопическом освещении 162, 194,
408
—	звуковых волн с помощью конденсированных паров
спирта1 1341
Нагревание тканей тела человека и животных 542-
Накипь в паровых котлах 472
Намагничивание, влияние ультразвука 515, 516
Направленность 24, 132
—	подводных излучателей 419
—	прибора для слепых 427
Насадки для медицинских целей 546
Насекомые, облучение 549
Невралгия 559
Невриты 559
Незатухающие звуковые колебания 35
Непер 26
Нервная проводимость, возбуждения метод блокирова-
ния 563
—	система, действие ультразвука 563
Нервы, возбуждение 563
Ночные бабочки 575
Обезгаживание 501
—	количественные измерения 503
—	расплавов 503
Обезжиривание металлических деталей 477
Области Вейсса 43
Область неустойчивости 30
Облучение вин 525
—	глубоких участков тканей человека 573
—	небольших животных 548
—	организмов малых размеров 548
—	потоков жидкости 112
—	твердых металлов 514
Обнаружение китов 424
—	препятствий под водой 421
Обогащение руд мокрым методом 472
Образование пузырьков газа в жидкостях 133, 501
—	смешанных кристаллов в сплавах 514
—	туманов под действием ультразвука 485
---использование для визуального наблюдения зву-
ковых волн 134
Объемная вязкость 305
—	магнитострикция 43, 50
Объемный коэффициент вязкости 305
Ожижение гелей 484
Ожоги, вызываемые действием ультразвука 541, 542,
549, 564
Окисляющие действия ультразвука 520
Оксидная масса для катодов, перемешивание 476
Определение наполнения замкнутых стальных резер-
вуаров 425
Оптикотеневой метод 207
Оптические методы наблюдения ультразвуковых волн
160
Опухоли, диагностика 568
—	раковые 561
Ориентация кварцевых пластинок 64, 78, 88
—	— — для- получения волн Релея 77
—	— — — — сдвиговых волн 77
—	пластинок из сегнетовой соли 94
Ориентирующее действие ультразвуковых волн 497
Осаждение металлов электролитическое 534
Оседание частиц под действием ультразвука 135,
488
Оси полярные 62
Острота резонансной кривой 60, 82
Осцилляторные схемы Пирса 102
Осцилляция волновой решетки 173
Отражение аномальное 378
—	звуковых волн 20, 162—165, 192
--------продольных 344, 430
—	на границе раздела газ—твердое тело 331
—	— — — двух жидкостей 206
Предметный указатель
719
Отражение света под углом Брэгга 169, 187г 189—190
Отражения побочные 391, 422, 449
Охлаждение 143
Очистка металлических деталей 477
Ошибки при измерении скорости звука 222
Парахор 251, 254, 255
Парфюмерия, применение ультразвука 525
Пассивность металлов химическая 536
Паяльник ультразвуковой 516, 517
Пептизирующее действие ультразвука 485
Перегонка фракционированная 497
Переломы позвоночника 560
Переменное звуковое давление 17
Пересекающаяся решетка 202
Пермендюр 45
Пиво, облучение 525
Плазма крови, свертывание 565
Пламя, влияние ультразвука 527
—	звукочувствительное 146
Пластины, прохождение звука 21, 374
Плексиглас, изготовление ультразвуковых линз 206
Плексит 558
Плоский аэродинамический излучатель 34
Плотность энергии звуковой волны 15, 119
Поверхности модуля упругости кварца 87
Поверхностное натяжение 251
Поверхность разрыва 529
Повреждения необратимые 563
Поглощение звука в воздухе 337
—	---- газах 328
—	влияние влажности 337
—	—-----— магнитного поля 339
—	—	—	—	— посторонних	газов	336
—	- —	—	—	зависимость от	давления 329
—	—-----измерение 159,	330
—	— — — результаты измерений 333
—	теория 333
---в жидкостях 273
--------— зависимость от давления 291
—	классическая теория 273
—	методы измерения 274
—	—а----молекулярная теория 300
—	результаты измерений 288
----------температурная зависимость 289, 292, 303-
—-------— частотная зависимость 273
—	— в кислороде 336
Поглощение звука в твердых телах 397
-------------влияние магнитного поля 400
-------------частотная зависимость 398
— — дымами 338
— инфракрасных, лучей и поглощение звука 302, 339
—	ультразвука в тканях животных 401, 543
—	— — — человеческого тела 543
Подводный ультразвуковой излучатель 419, 421
Показатель преломления звука в жидкости 206
Покрытие кристаллов лаком 81
Полимеризация, ускорение процесса 525, 526
Полное отражение 378
—	— продольных волн 344
—	— смещение пучка 378
Полосы темные в диффракционных спектрах 178
Полуволновой составной вибратор ПО, 125
Поляризация света при диффракции на звуковых вол-
нах 174
Помутненйе водопроводной воды 528
Поперечное сечение поглощения 294
Поперечные волны, диффракция света 347, 353г 354
— колебания 14, 341
Поперечные колебания, скорость распространения 342,
343
Поправка Релея для скорости звука в стержнях 383
Постоянные гибкости синтетических кристаллов 72
Потенциал электролитического осаждения газов 531
Потери за счет вихревых токов 47, 50, 53
Потоки воздуха 141
--- устранение 142
Потускнение металлов 518
Почва, анализ 472
Преломление звуковой волны 20, 165, 192, 450
Преобразование звуковой энергии в тепло, связь
с дисперсией скорости звука 328
Прибор для определения содержания водорода в воз-
духе 314
--- проверки пластин 436
— — слепых 426
Приборы для испытаний материалов	436—442,
444—447, 458
Приемники звука магнитострикционные 154
—	— пьезоэлектрические 149
---термические 143
— — термоэлектрические 144, 145
—	— электрические 147
— — электрокинетические 147, 148
Прием телевидения, использование ультразвука
416—419
Пробы пород из буровых скважин, определение ско-
рости звука 381
Проводимость электрическая 148, 537
— электролитов, зависимость от давления 147, 537
Продолжительность жизни кванта энергии 321
Продольные колебания 14, 341
—	— скорость распространения 343
Промышленные материалы, испытания 432
Пропускание, коэффициент 20
—	упругих волн через пластину 22
Прорастание семян 553, 554
Просвечивание материалов ультразвуком 433
Простейшие организмы, действие ультразвука 549
Пространственная решетка, образованная звуковыми
волнами 202
Протеины, облучение 524
Противопоказания к лечебному применению ультра-
звука 564
Протоплазма 552
Прохождение звука через границу раздела двух
сред 20
Процесс аллотропических изменений 516
—	диффузии через мембраны 538, 559
—	зетвердевания цементного раствора 443
Прочность кристалла на разрыв 127, 128
—	максимальная кристаллов 128
—	сцепления красок и лаков с металлами 518
Псевдокавитация 505
Пузырьки газа 133, 501
—	— колебания 133, 501
Пылевые фигуры 131, 132
Пьезокристалл 62
—	колебания 75
Пьезоэлектрическая константа действующая различ-
ных кристаллов 117
Пьезоэлектрический эффект 62
—	— обратный 66
—	— поперечный 64, 66
—	— продольный 64, 66
—	— расчет 65, 67
—	• — температурная зависимость 69
--- теория 63
720
Предметный указатель
Радиальные колебания 385, 388 .
----стенок труб 393
Радиолокаторы обзора местности 432
Радиометр 138
Радиус молекулы 245, 246
Разделение смеси на компоненты при помощи ультра-
звука 264, 297, 497
Размельчение целлюлозы при помощи ультразвука
472
Разрушающее действие кавитации 518
Раковые опухоли 561,
Раскисляющее действие ультразвука 525
Распад молекул высокополимеров 479
Расплавы металлов, облучение 511
Распределение давлений в колеблющейся кварцевой
пластинке 84, 85
—-------стоячей звуковой волне 24, 172
интенсивности света в диффракционных спектрах
177, 185
—	разрядов в колеблющихся кварцевых пластинах
84
Распространение звука в трубах 393
----вдоль стержней 382
Распыление жидкого горючего 187
—	жидкостей 486
Рассеяние света частицами 498
—	ультразвука в твердых телах 399
Расслоение листов при прокате, обнаружение 437
Растворение, ускорение при облучении ультразвуком
527
Растворы пересыщенные 527
—	сжимаемость 214, 267
Растительные клетки 549, 552
Расшатывание структуры 514, 516
Расширение светового луча при прохождении сквозь
звуковую волну 191
Расщепление молекул высокополимеров 478
Реверберационный метод 279, 331
Ревматические заболевания 560
Резанье с помощью ультразвука 477
Резонансная кривая колеблющейся кварцевой пластины
81, 104
—	— магнитострикционных вибраторов 59
—	— стержней из никеля 61
		сплава цекас 61
--------------острота 60
Резонансный метод испытания материалов 453
Резанаторные схемы 101
Релаксационные колебания 29
Релаксация вязкости 302
Рефлектоскоп ультразвуковой 444, 446, 447
Решетка диффракционная 169, 172, 202, 203
Саранча 575
Саркома 561
Сателлиты 224, 315
—	расчет 224
Сварные швы, контроль 438, 451
Сверла ультразвуковые 477
Световая телефония 413
Свет поляризованный 174, 348, 364, 385, 403
—	— при диффракции на колеблющихся твердых
телах 348, 364, 385
Свисток Гальтона^27
— ультразвуковой 27, 34
---- применение для эмульгирования 468
Связь излучателя с испытуемым изделием 449
—	на расстоянии акустическая 419
Сдвиговая вязкость 305
---- измерение 306
Сдвиговые волны 343, 371, 399
—	колебания в кварце 77
Сегнетова соль 70
---- вибратор 94
---- ориентация пластинки 94
----пьезоэлектрические константы 71
----упругие константы 71
Сегнетоэлектрики 70
Сегнетоэлектрические материалы 71
Семейство линий, возникающее при изломе стекла
345
Семена, облучение ультразвуком 553
Сжатие кварца 64, 66
Сжимаемость взвешенных частиц 270
—	галогенных соединений 242
—	жидкостей 213
—	жирных кислот 242
—	и дипольный момент 243
---- изосоединения 252
— концентрация 214
—	— межмолекулярные расстояния 245
—	изомеров 242, 252
—	масел 240
—	молярная 253
—	одноатомных спиртов 240
—	олефинов 241
—	органических жидкостей 234
—	предельных углеводородов 240
—	сжиженных газов 257
—	температурная зависимость 213, 257
—	тяжелой воды 257
— электролитов 214
Сила звука 15
----излучаемая кристаллом 115, 118
---- измерение 136
—	разрыва молекулярной связи 480
«Силуэт» звуковой волны 188
Сирены ультразвуковые 36
Скважность 572
Склейка кварцевых пластин 91
Скорость групповая 217
—	диффузии 516
— звука 13
----в воздухе 309, 317, 318
-------высокомолекулярных полимерах 269
------- газах 308
-----------зависимость от давления 318
----------------температуры 309, 318
----------- результаты измерений 317
-----в диссоциированных газах 327
-------жидкостях 213, 234—242
-------— влияние магнитного поля 259
-----------— электрического поля 259
----------- дисперсия 271
-----------зависимость от давления 258, 259
—----------— — плотности 243
----------------температуры 232, 265
-----------ошибки при измерениях 222, 233
— — в жирных кислотах 242
--------— изомерах 242, 252
-------каучуке 373, 378, 395
-------маслах 240
------- металлических сплавах 394
------- морской воде 422
— — — одноатомных спиртах 240
----(--олефинах 241
----— органических жидкостях 234—240
Предметный указатель
721
Скорость звука в парах 318
----—- предельных улеводородах 240
-------- расплавах 260
--------растворах 260, 267
--------сжиженных газах 257, 258
-------- смеси газов 310
--------смесях жидкостей 260
--------стержнях, поправка Релея 383
-------- суспензиях 269
--------твердых телах 341
------------- дисперсия 345
-------------зависимость от намагничивания 396
-------- тканях человека 570
---- дисперсия 317
----и ассоциация молекул 243
--------дипольный момент 243, 249
—-------молекулярный вес 243, 255
—----------объем 244
--------поверхностное натяжение 251
-------- точка кипения 255
----измерение 135, 216, 310
— потоков, измерение 428
Смешивание сплавов нескольких металлов 513
Смягчение воды 528
Собственная частота диафрагмы 33
----излучателя из кристаллов ADP 95
-----------сегнетовой соли 93—95
----------- титаната бария 92
----------- сульфата лития 96
----излучателя крутильных колебаний 78, 98
----Ланжевена 91
— — кварцевой пластинки 75
— кольцеобразного вибратора 49, 97
— — магнитострикционного вибратора 48
—’ — никелевого стержня 45
----пластинки турмалина 92
----стеклянного цилиндра 388
Собственные колебания стеклянного цилиндра 385—
389
Согласование кристаллических вибраторов с гене-
ратором 124
Содержание водяных паров в воздухе, влияние на
поглощение звука 337
-------------------скорость звука 326
углекислоты в выдыхаемом человеком воздухе,
определение 567
Созревание вин и ликеров 524
Сонометр 437
Сопротивление излучения колеблющегося кристалла
123, 125
Составной вибратор магнитострикционный 58
—	излучатель Ланжевена 91
Составные излучатели 125
Соударения 322, 323, 326
Спекание металлических порошков 514
Спектры, распределение интенсивности 177, 185
Сплавы, изготовление 513
Спондилоз деформирующий 560
Стабилизаторы эмульсий 465
Стабильность колебаний кварца 89
Старение вин 525
—	ликеров 524
—	металлов 516
Степень дисперсности эмульсий 464, 466
Стерилизация 557
Стетоскоп 143
Стирка при помощи ультразвука 477
Стробоскоп 406
Структура кристалла кварца 63
46 Л. Бергман
Структурная вязкость 479
— релаксация 301, 303
Структурный анализ 519
Струна, колебания 27
Сульфат лития 72
---- вибратор 96
— — пьезоэлектрические константы 72
---- упругие константы 72
Сушка при помощи ультразвука 487
Сферическая волна 15
Сферический реверберационный сосуд 279
Тартрат калия 71
---- пьезоэлектрические константы 72
—	— упругие константы 72
Текучесть 303
Телевидение, использование ультразвука для приема
416—419
Температурный коэффициент кристалла кварца 89
—	— скорости звука 232
—	— — — в смесях жидкостей 265
Теневой метод 160—168
----измерение поглощения звука 283
Теория дисперсии звука 320
—	продольных колебаний труб и стержней 383
Тепло, выделение при облучении 539
Теплоемкость колебательных степеней свободы 321
Теплопроводность 273, 329
Терапевтическое действие ультразвука 558
Термическая диссоциация 327
Термические действия ультразвука 143, 539
--------применение для измерительных целей 143
Термометр акустический 316 *
—	сопротивления 145
Термомикрофон 143
Термоэлемент 145
Тиксотропия 484
Типы волн в твердых телах 342
—	колебаний кварцевого стержня 87
		кварцевой пластинки 87
—	— в стеклянных цилиндрах 385—390
Титанат бария 72
—	— вибратор 92
—	— пьезоэлектрические константы 73
		структура кристалла 73
—	— упругие константы 73
Ткани тела человека, глубокий массаж 558
Толщина ткани тела человека, при которой сила звука
уменьшается вдвое 543
Точка воспламенения минеральных масел 528
—	кипения, понижение 527
Трансформация импедансов акустическая 125
Трение внутреннее 273, 327
—	твердых тел 397
Трехточечная схема 98, 100
Тройные соударения 338
Тубус с водой для локального облучения 546
Тугоухость, лечение 562
Турмалин 69
—	пьезоэлектрические константы 70
— упругие константы 70
Турмалиновая пластинка 92
---- собственная частота 92
Углекислый газ 323, 336, 567
Угловая головка к рефлектоскопу 450
Удары кварца о подложку 104
722
П редметный указатель
Удельная теплоемкость газов 320
----жидкостей 213
Узловой эффект 144
Уксус, брожение 525
Ультразвук в архитектурной акустике 576
----микроскопии 546
Ультразвуковая головка для испытаний материалов
438, 439, 450—452
--------медицинских целей ПО, 545, 546
— частота, наивысшая 85
— ячейка для приема телевидения 416
— — управление световым потоком 414
Ультразвуковой конденсор для микроскопических ис-
следований 547, 548
— манометр 568
—	метод визуализации дефекта 458
—	микроскоп 461
— микротом 476
— прибор для слепых 426
— рефлектоскоп 444
— стробоскоп 406
— флуорометр 411
— ламповый генератор 54, 55, 98—100
--------данные катушек 101
--------для возбуждения магнитострикционных стер-
жней 54
--------------пьезоэлектрических кристаллов 98
----т—питающее устройство 101
Ультразвуковые волны в природе 573
—	линии задержки 429
—	приборы для испытания материалов 436
—	сирены 36
—	центрифуги 484, 558
Ультразвукография 209
Ультрасоноскоп 567
Ультрафиолетовый свет и поглощение звука 340
Уменьшение зерен в расплавах 512
— отражений 113
Управление световым потоком с помощью ультра-
звуковой ячейки 414
Упругие константы барита 72, 359
----горных пород 377, 380, 391
----дигидрофосфата аммония 72
----дигидрофосфата калия 72, 361
----кварца 66, 359
— — кристаллов гексагональной системы 355, 380
--------тригональной системы 380
— — монокристаллов металлов 372, 373
— <— оптического стекла 349
----поликристаллов 381
— — правильных кристаллов 354, 356, 380
----пьезокристаллов 359—362, 373, 381
---- стекла 350
---- температурная зависимость 361, 372
— постоянные Ламе 343
Уровень жидкости в сосудах, измерение 426
—	силы звука 15
Ускорение частиц среды 14, 16
Установка с волновой щелью для приема телевидения
417
Ушные болезни 562
—	шумы 562
Фазовая поверхность волн 357
—	— шестого порядка 357
—	решетка 179, 186, 189
—	скорость 217
Фактор соударений 246, 247
•Фанера, проверка склейки слоев 437
Фармацевтические цели, применение ультразвука
469
Фасоль, облучение ультразвуком 552
Ферриты 48
Ферроэлектрики 70
Физико-химические действия ультразвука 519
Фитопатология 550
Флотационное обогащение руд, применение ультра-
звука 469
Флуорометр 411
Фокусировка звука 33, 48, 120, 121
Формула Лапласа для скорости звука 309
—	Ньютона для скорости звука 309
—	Рао 254
Фосфоресцирующие вещества 208
Фотографические эмульсии, действие ультразвука
474—476, 530
Фотопластинка, воздействие ультразвука 209, 530
Фотоупругие постоянные 402—405
Фотоэлементы 530
Характеристика направленности 132
—	скорости звука концентрационная 261
Химические реакции, ускорение 520
Химическое действие ультразвука 519
Хирургия, применение ультразвука 560
Хладниевы фигуры 86
Хлопья, образование 493
Цекас 46, 61
Целлюлоза, нарушение структуры волокон 476
—	размельчение при помощи ультразвука 472
Цементный раствор, исследование затвердевания 443
Центрифуги ультразвуковые 558
Цилиндры двигателей внутреннего сгорания, про-
верка 438
Цинковая обманка 70
—	— вибратор 92
	-пьезоэлектрические постоянные 70
	-упругие постоянные 70
Частота антирезонанса 80 *
—	параллельного резонанса 80
—	последовательного резонанса 80
—	релаксации 301
—	следования импульсов 572
Частотная модуляция 435, 437
Шелк искусственный 476
Шоколад, перетирка и размол 525
Эквивалентная схема магнитострикционного вибра-
тора 52
—	— пьезокварца 79
Экстракция при помощи ультразвука 476, 557, 566
—	хмеля при пивоварении 476
Электрокинетический микрофон 148
—	эффект 148, 538
Электронномикроскопические исследования, примене-
ние ультразвука 476, 487
Электрострикция 41
Электрохимическое действие ультразвука 531
Эмаль, снятие с сосудов 472
Эмульгирование 462
— зависимость от длительности облучения 463, 464
—	— — частоты 464
—	ртути в жидкостях 464, 465 •
Эмульсия 462
—	масло—вода 468
Предметный указатель
723
Эмульсия ртути в воде 467
— степень дисперсности 464, 466
—	фотографическая 474
Эмфизема 560
Энергия внешняя 320
—	внутренняя 320
—	вращательных степеней свободы 324
—	колеблющейся газовой молекулы 320
—	распределение 320
Энзимы молока 566
Эритроциты 551
Этилендиминтартрат 71
—	пьезоэлектрические константы 72
—	упругие константы 72
Эхолот 423—426
Эффект Дебая, электролитический 536
—	Допплера 171, 173, 180, 189, 423
—	колебаний 144
—	конвекционного потока 144
—	магнитострикции 42
----- обратимость 43
—	— сплавов 46
		теория 43
Юстировка звукофокусирующей системы 204, 225, 313
Ячейка Керра 408
46*
ОГЛАВЛЕНИЕ
От редакторов.......................................... 5
Предисловие автора к	шестому изданию................... 7
Введение .... ......................................... 9
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ИЗЛУЧЕНИЕ, ПРИЕМ И ИЗМЕРЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА
Глава I, Звуковое поле.............•......................................... 13
§ 1.	Величины, характеризующие звуковое поле............................. 13
§ 2.	Отражение и преломление звука, прохождение звука через границу раз-
дела двух сред........................................................... 20
§ 3.	Интерференция; стоячие звуковые	волны............................... 23
§ 4.	Поглощение звука.................................................... 25
Глава II. Излучение ультразвука.............................................. 27
§ 1.	Механические излучатели.............................................. 27
1.	Свисток Гальтона.................................................. 27
2.	Газоструйный излучатель........................................... 28
3.	Жидкостный свисток................................................ 34
4.	Ультразвуковые сирены............................................. 36
5.	Ультразвуковой излучатель Гольцмана..............................  37
§ 2.	Термические излучатели............................................... 38
§ 3.	Электродинамические и электростатические излучатели.................. 39
§ 4.	Магнитострикционные излучатели....................................... 42
1.	Эффект магнитострикции............................................. 42
2.	Магнитострикционный вибратор....................................... 44
3.	Конструкции магнитострикционных излучателей.......................  54
4.	Мощность и коэффициент полезного действия магнитострикционного
излучателя........................................................... 58
§ 5.	Пьезоэлектрические излучатели........w.............................. 62
1.	Пьезоэлектрический эффект..........’.............................. 62
2.	Колебания пьезокристалла.................................  .	. .	75
3.	Генератор	высокой	частоты........................................ 98
4.	Крепление	кварцев................................................  103
5.	Мощность и коэффициент полезного действия пьезоэлектрических излу-
чателей	................................................ 113
Г лава III.	Прием и измерение	ультразвука................................... 131
§ 1.	Механические методы приема и измерения	ультразвука.................. 131
§ 2.	Термические приемники звука......................................... 143
§ 3.	Электрические приемники звука. Ультразвуковой	интерферометр ....	147
1.	Ультразвуковой интерферометр..................................... 154
§ 4.	Оптические методы................................................... 160
1.	Теневой метод.................................................... 160
2.	Диффракция света на	ультразвуковых	волнах..................... 168
3.	Метод вторичной интерференции.................................... 193
4.	Диффракции света на нескольких пересекающихся ультразвуковых
волнах.............................................................. 202
5.	Методы визуализации	звуковых изображений......................... 203
Оглавление	725
часть вторая
ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА
Глава IV. Измерение скорости и поглощения звука в жидкостях и газах .....	213
§ 1.	Скорость звука в жидкостях.......................................... 213
'1. Значение измерений скорости звука в жидкостях................ 213
2.	Устройства для измерения скорости ультразвука в жидкостях	.	.	.	\	216
3.	Связь между скоростью звука и химической структурой	вещества	.	.	.	234
4.	Скорость звука в сжиженных газах и в жидкостях при высоких дав-
лениях ............................................................  257
5.	Скорость звука в расплавах.................................... 260
6.	Измерения скорости звука в смесях и растворах ..................... 260
7.	Дисперсия звука в жидкостях. Гиперзвуковые волны.............. 271
§ 2.	Поглощение звука в жидкостях........................................ 273
1.	Основные сведения о поглощении звука в жидкостях................... 273
2.	Методы измерения поглощения звука в жидкостях...................... 274
3.	Результаты измерений поглощения звука в чистых жидкостях........... 288
4,	Результаты измерений поглощения звука в растворах и смесях жидко-
стей ............................................................... 293
5.	Теория молекулярного поглощения звука в жидкостях.................. 300
6.	Влияние объемной вязкости на поглощение звука...................... 305
7.	Измерение сдвиговой вязкости и сдвиговой упругости жидкостей при
помощи ультразвука.................................................. 306
§ 3.	Скорость звука в газах.............................................. 308
1.	Значение измерений скорости звука в газах.......................... 308
2.	Устройства для измерения скорости звука в газах при помощи ультра-
звука . . .......................................................... 310
3.	Результаты измерений скорости звука в газах. Дисперсия скорости
звука............................................................... 317
§ 4.	Поглощение звука	в газах............................................ 328
1.	Основные сведения о поглощении звука в газах....................... 328
2.	Устройства для измерения поглощения звука в- газах при помощи
ультразвука ........................................................ 330
3.	Результаты измерения поглощения звука в газах; молекулярное погло-
щение звука......................................................... 333
Г лава V. Исследование звуковых колебаний в твердых телах. Определение упругих
и фотоупругйх постоянных при помощи ультразвука.......................... 341
§ 1.	Измерение скорости звука и определение упругих постоянных твердых тел 341
1.	Бесконечно протяженная среда ...................................... 343
2.	Исследования распространения ультразвука в пластинах............... 374
3.	Распространение звука вдоль стержней и труб........................ 382
§ 2.	Поглощение звука в твердых телах.................................... 397
§ 3.	Определение фотоупругйх постоянных при помощи ультразвука........... 402
Глава VI» Различные применения ультразвука..................................   406
§ 1.	Ультразвуковой стробоскоп. Ультразвуковой флуорометр................ 406
§ 2.	Применение ультразвука в световой телефонии и в телевидении......... 413
§ 3.	Ультразвук как средство связи......................................  419
1.	Связь под водой. Метод эхолота..................................... 420
2.	Ультразвуковой прибор для слепых..................................  426
3.	Измерение скоростей потоков при помощи ультразвука ........	428
4.	Ультразвуковые линии задержки....................................   429
§ 4.	Испытание материалов при помощи ультразвука......................... 432
1.	Метод	просвечивания.............................................   433
2.	Метод	отраженных импульсов........................................ 444
3.	Резонансный метод.................................................. 453
4.	Метод	визуализации дефекта........................................ 458
§ 5.	Диспергирующее и коллоидно-химическое действия ультразвука.......... 462
1.	Образование эмульсий............................................... 462
2.	Диспергирование твердых тел в жидкостях. Очистка при помощи
ультразвука......................................................... 469
3.	Расщепление молекул высокополимеров	под действием ультразвука . . .	478
4.	Тиксотропное ожижение под действием	ультразвука................... 484
5.	Пептизирующее действие ультразвука................................. 485
6.	Образование туманов под действием ультразвука...................... 485
726
Оглавление
§ 6. Коагулирующее и ориентирующее действия ультразвука. Акустическое
двойное лучепреломление........................................... 488
1.	Коагуляция аэрозолей............................................. 488
2.	Коагуляция гидрозолей............................................ 495
3.	Ориентирующее действие ультразвуковых волн. Акустическое двойное
лучепреломление .................................................... 497
§ 7.	Обезгаживание жидкостей и расплавов при помощи ультразвука. Ультра-
звуковая кавитация . . ............................................: .	501
§ 8.	Применение ультразвука в металловедении........................... 511
1.	Облучение расплавов.............................................. 511
2.	Облучение твердых металлов....................................... 514
§ 9.	Химические и физико-химические действия ультразвука............... 519
§ 10.	Действие ультразвука на электрохимические процессы................ 531
§ 11.	Термические действия ультразвука................................   539
§ 12.	Биологическое и лечебное действия ультразвука..................... 545
1.	Излучатели ультразвука, применяемые для медицинских и биологиче-
ских целей . . ...................................................... 545
2.	Действие ультразвука на организмы малых и средних размеров ....	548
3.	Действие ультразвука на микроорганизмы и отдельные животные и рас-
тительные клетки...................................................   549
4.	Действие ультразвука на бактерии и	вирусы........................ 554
5.	Лечебное применение ультразвука.................................. 558
Дополнение.............................................................. 573
1. Ультразвуковые волны в природе................................... 573
2. Ультразвук в архитектурной акустике.............................. 576
Библиография................................................................ 577
I.	Работы, цитированные в пятом издании книги....................... 577
II.	Работы, добавленные в шестом издании книги....................... 628
III.	Работы, появившиеся во время подготовки к печати шестого издания книги 684
IV.	Литература, добавленная редакторами	перевода..................... 698
Именной указатель........................................................... 700
Предметный указатель........................................................ 714
Бергман
У ЛЬТРАЗВУК И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
Редактор Н. Л. ТЕЛЕСНИН
Технический редактор Е. С. Герасимова
Корректор А. С. Кириллова
Сдано в производство 2/1 1956 г.
Подписано к печати 29/V 1956 г.
Т-05912. Бумага 84ХЮ81/1в
22,8 бум. л.—74,6 печ. л.
Уч.-изд. л. 86,9. Изд. № 2/1709.
Цена 62 р. 85 к. Зак. № 20
ИЗДАТЕЛЬСТВО
ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Москва, Ново-Алексеевская, 52
16-я типография Главпэлиграфпрома
Министерства культуры СССР.
Москва, Трехпрудный пер., 9.
КНИГИ ПО ФИЗИКЕ,
ВЫПУЩЕННЫЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВОМ ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Б оз о р т Р. Ферромагнетизм. Перевод с английского, 765 стр., ц. 49 р. 75 к.
Ливингстон М. Ускорители. Перевод с английского, 148 стр., ц. 8 р. 15 к.
Намиас М. Ядерная энергия. Освобождение и использование. Перевод с
французского, 296 стр., ц. Пр. 80 к.
Шенберг Д. Сверхпроводимость. Перевод с английского, 288 стр.,
ц. 14 р. 60 к.
Экспериментальная ядерная физика, т. I, под редакцией Э. Сегре. Перевод
с английского, 664 стр., ц. 41 р.
Экспериментальная ядерная физика, т. II, под редакцией Э. Сегре. Перевод
с английского, 496 стр., ц. 31 р. 20 к.
Высокоскоростная кинофотосъемка в науке и технике. Сборник статей,
494 стр., ц. 24 р.
Первичное космическое излучение. Сборник статей, 304 стр., ц. 18 р. 65 к.
Книги продаются в книжных магазинах и киосках Книготорга и дру-
гих книготорговых организаций, высылаются почтой наложенным платежом
без задатка всеми отделами «Книга-почтой» областных, краевых и республи-
канских отделений книготоргов.
ОПЕЧАТКИ
Стр.	Колонка	Строка	Напечатано	Следует читать
67	Левая	Формула (79)	Е	Ех
147	Правая	16 сн.		2о>п
295	Левая	13 сн.	на величину а	на величину Да
351	»	И сн.	1	К 1
407	Правая	4 сн.	/2	Х/2
			, / 1	1
490	»	19 сн.	1 / z 4 тг	\ 2	1 / f 4ти Ай. <
			V	+1	V (-9Z0 +
506	Левая	3 св.	78	7,8
Зак. 20