Хвилі Гуляєва-Блюстейна (електроакустичні)

Такі хвилі мають місце в напівнескінченному п’єзоелектричному середовищі. Вузли кристалічної гратки зміщюються перпендикулярно до вектору поширення та паралельно до вільної поверхні; поширення хвилі супроводжується електричним полем.

Глибина проникнення хвилі тим менша, чим сильніше п’єзоелектричні властивості середовища: та сягає 100 l, що значно більше, ніж в ПАХ Релея. Швидкість хвиль Гуляєва-Блюстейна дещо менша, ніж поперечної хвилів цьому ж середовищі:

,

Наявність електричного поля дає змогу керувати властивостями цих хвиль (підсилення при взаємодії з рухомими носіями заряду). Хвилі Гуляєва-Блюстейна є поперечними та у відсутності п’єзоефекту вироджуються в об’ємну зсувну хвилю.

Хвилі Стоунлі

Хвилі Стоунлі поширюються на межі поділу двох напівнескінченних середовищ за умови, якщо їх густина та модулі пружності не сильно відрізняються:

.

Зміщення вузлів кристалічної гратки відбуваються в сагітальній площині, що є нормальною до межі розподілу.

Хвиля Стоунлі “складається” з двох релеєвських хвиль по одній в кожному із середовищ. Вертикальна та горизонтальна компоненти зміщень в кожному з середовищ зменшуються при віддаленні від межі розподілу: енергія хвиль зосереджена в приповерхневих шарах товщиною d~l. Фазова швидкість ПАХ Стоунлі менша за значення повздовжніх та поперечних хвиль в обох середовищах .

Розподіл повздовжних та поперечних зміщень хвилі Стоунлі, яка поширюється по межі поділу пластин алюмінію та вольфраму:

Практичний інтерес хвилі Стоунлі мають з причини можливості їх використання в таких приладах, де поверхня поділу не зазнає впливу атмосфери.

Хвилі Лява

Хвилі Лява поширюються в структурі: напівнескінченне середовище – тонка плівка (пластина).Це хвилі з горизонтальною поляризацією, вузли кристалічної гратки зміщюються перпендикулярно до хвильового вектора та паралельно площині поділу. Плівка грає роль одномірного хвилевода з неоднаковими стінками.

Умова існування хвиль Лява: швидкість поперечної хвилі в плівці має бути менша за швидкість в напівнескінченному середовищі .

Зміщення в плівці розподілені за тригонометричною функцією, а в напівпросторі - експоненціально зменшуються із глибиною. Глибина проникнення хвилі в напівпростір d змінюється від долей до багатьох l в залежності від товщини шару S, частоти w та параметрів середовища, тобто .

Саме існування хвиль Лява (як поверхневих АХ) пов’язано із існуванням шару на напівпросторі: при глибина проникнення хвилі прямує до нескінченності, а сама хвиля переходить в об’ємну зсувну хвилю.

Дисперсіне співвідношення для хвиль Лява : (n - номер моди).

- приклад дисперсії хвиль Лява.

Зміна за товщиною амплітуди різних мод хвиль Лява (плівка плавленого кварцу на підкладці кремнію): на заданій частоті, проникнення хвилі в підкладку збільшується із збільшенням номеру моди.

З ростом частоти збільшується частка енергії, що поширюється в плівці: на низьких частотах хвиля Лява являє собою типову ПАХ, а на високих – ПАХ–ОАХ.

Поиск по сайту: