海水的低频化学弛豫声吸收

用圆柱共振器法测量了三种混合水溶液的声吸收与pH值的依赖关系,溶液中每种化学成分的浓度均参照Lyman-Fleming人造海水配方中对应成分的浓度来选取。测量的频率为2.9和6.8kHz。温度为12.4℃。结果表明,在海水的pH值范围内,B(OH)_3弛豫的弛豫频率与pH值没有明显依赖关系。另外由实验结果可以看出在B(OH)_3/CO_2/Ca/Mg/NaCl水溶液中还存在一个由MgHCO~+_3引起的低频弛豫,其弛频约为3.5kHz。文末列出了由本文测得的B(OH)_3,MgCO_3和MgHCO~+_3弛豫的弛豫参数。     

43O升充水圆柱形声共振器的研究

为了在实验室内用共振法测量海水低频声吸收及研究海水低频弛豫吸收的机理(海水中的硼弛豫其弛豫频率约为1千赫),关键是需要一个容量大而附加损失小的声共振器。     

近海混浊水的附加声衰减研究——实验测量值与考虑粒径分布的理论估算值的比较

对黏滞吸收的估算分析表明,悬浮物黏滞吸收受粒径影响显著。基于混响法,本文实验测量了泥沙含量0.2~2.0 kg/m3之间的混浊海水和玻璃珠混浊水的黏滞吸收,结果表明实验测量值与考虑粒径分布的理论估算值具有更好的一致性。在实验频段内,泥沙含量为1.0 kg/m3时,采用粒径分布的理论估算值与采用平均粒径的理论估算值相比,悬浮物的黏滞吸收每100 m相差2.3~2.6 dB。在近海混浊水声衰减的估算中,悬浮物的黏滞吸收必须考虑粒径分布。      

光声光谱法研究光学薄膜的吸收特性

本文以“一维热流活塞模型”为基础,推导出薄膜光声表达式,光声信号的幅值正比于吸收率.测量了透明基底上光学薄膜的光声吸收谱,实验结果与理论一致.尤其是测量弱吸收薄膜的吸收谱时,具有较高的灵敏度和实用性.     

超声波在悬浮液(水)中的吸收

本文研究了低浓度松花粉悬浮液中由于悬浮粒子引起超声波的附加吸收问题。实验上测量声吸收和声速都是采用脉冲干涉仪(当测量吸收时曾以移板法、多次反射法及比较法配合进行),频率范围为3—20Mc,温度范围为20°—80℃,在不同浓度重复进行。针对这样的具体实验条件,根据Epstein提出的理论进行了较严格的计算,并从实验和计算结果的比较中得出几点结论。同时,作者还总结和评述了其他作者关于石松子悬浮液中超声吸收的研究,通过对他们的实验结果和理论值之间的比较,认为他们简单地应用小球或低频极限情况下所得出的理论来解释实     

生物流体中声参量效应的研究

本文利用Fenlon理论分析了流体中低频泵浦波与高频弱声波非线性相互作用而产生的参量效应,计算了和差频边带声的声压表式,并由此导出计及媒质衰减时的非线性参量B/A的公式。理论计算表明和差频边带声压幅值随泵浦声压线性地增加,由此提供了一个测量非线性参量的方法,用此方法测量了若干生物流体和混合物的B/A值。     

中国近海悬浮颗粒物海水声波衰减

在对颗粒物声吸收机理分析的基础上,根据已有的南黄海和莱州湾海洋调查数据,对中国近海实际海域悬浮颗粒物海水在声呐工作频段内的声波衰减进行了计算分析.结果表明,在悬浮颗粒物浓度高的海水区域内,悬浮颗粒物粘滞性声吸收所造成的声波衰减与不计及颗粒物存在的海水声吸收相比不可忽略.计算分析同时表明,在声呐工作频段内,颗粒物的散射声吸收可以忽略不计.取可使粘滞衰减为较大值的粒径为5 um的悬浮颗粒物海水进行计算,在低于几十千赫兹的频率范围内,当泥沙类悬浮颗粒物浓度高于O.1 kg/m3、有机类悬浮颗粒物浓度高于1 kg/m3,颗粒物粘滞衰减系数将大于清澈海水的衰减系数.泥沙类悬浮颗粒物海水浓度高于0.1 kg/m3、有机类悬浮颗粒物海水浓度高于1 kg m3,可以作为是否需要计及颗粒物声吸收的比较保守的估计判据,或是作为悬浮颗粒物海水达到声学混浊的估计判据.     

有限振幅法研究损耗媒质的非线性声参量

用有限振幅插入取代法研究非线性声参量B/A,对于耗散媒介应计及样品的声衰减,本文在考虑了样品的声衰减和换能器的衍射对测量的影响后推导了非线性参量的修正公式。利用此公式研究了生物样品包括生物流体和动物软组织的B/A值及其与浓度和样品结构的依赖关系。     

海底沉积物声特性与海水深度变化关系的研究

海底沉积物声特性的实验室测量结果,相对原位直接测量,将由于测量环境的改变而发生变化。其中海水深度(压强)的改变是影响海底沉积物声传播速度、声传播衰减系数的因素之一。文章以现有海底沉积物纵波传播速度理论为依据,分析了海水深度(压强)影响海底沉积物声传播速度、声传播衰减系数的原因;设计了海底沉积物声特性实验室仿真测量系统,并根据实验数据获得海水深度(压强)影响海底沉积物声传播速度、声传播衰减系数的变化规律。     

钕玻璃发光量子效率的光声测量

建立了一种新的测量钕玻璃中激活离子发光量子效率的光声方法,其原理为通过测量的钕玻璃中Nd~(3+)的两个吸收峰的吸收幅值及光声信号的幅值计算出发光量子效率.所得结果与以前用其它方法估算和测得的结果相符.     

海水中硫酸镁弛豫声吸收的温度关系

当频率高于10kHz时，海水的声吸收主要是硫酸镁的化学驰豫声吸收和纯水的吸收，多年来，由Schulkin和Marsh所提出的海水声吸收公式得到了广泛的应用，不过，早在1965     

基底对光学薄膜弱吸收测量的影响

 对表面热透镜技术测量光学薄膜弱吸收低频调制时不同基底对测量的影响进行了理论分析。用Lambda—900分光光度计测量了K9和石英基底的Ti₃O₅单层膜的吸收值，将该组样品作为定标片；用表面热透镜装置分别测量了BK7和石英空白基底及HfO₂，ZnO两组不同基底不同厚度单层膜样品的吸收。通过分析比较同一工艺条件下镀制的不同基底薄膜样品用与其同种和不同种基底定标片定标测量的结果，表明在低频测量时需要用与测量样品同种基底的定标片定标；不同厚度样品的测量结果表明，在不能严格满足热薄条件时,测量结果需引入修正值。     

声弛豫过程影响下的气体平衡态热容合成方法及其在气体检测中的应用

声扰动形成的分子振动弛豫过程使得气体热容成为依赖于声频率的有效热容,导致随频率变化的声速频散和声弛豫吸收。本文基于单弛豫过程合成算法,提出一种基于两频点声速和声吸收测量值的气体平衡态热容合成方法。该方法两个测量声频点只需在声弛豫吸收显著的频率范围即可分别合成可激发气体分子内外自由度热容,并有效消除声弛豫过程对气体平衡态热容测量结果的影响。对于室温下由CO₂、CH₄、Cl₂、N₂和O₂组成的多种气体,合成的气体热容值与基于Planck-Einstein公式的热力学理论计算结果相符,相比实验数据最大相对误差为3.51%。合成的转动和振动热容还可应用于气体分子几何结构、振动频率大小和混合气体摩尔分数的检测。      

基于菲涅耳声透镜的声速与焦距的测量实验

将"空气中声速测量"实验和"薄透镜焦距测量"实验融合,设计了集声学原理和光学原理的"菲涅耳声透镜"实验,明确了该实验所使用的实验仪器,给出了实验内容,即测量声透镜的焦距、通过测量声透镜的几何参量得出超声波的波长、测量超声波在空气中的声速.最后,制作了焦距f为50mm的声透镜,并对实验内容进行了可行性分析及实验验证.实验结果(声透镜的焦距为50.3mm及超声波波长值8.70mm)与理论设计值基本一致.     

基于声吸收谱峰值点的天然气燃烧特性检测理论

天然气的成分构成会随产地来源变化而不同, 使其具有不同的燃烧特性和经济价值.本文利用声吸收谱峰值点随气体成分变化而改变的声分子弛豫现象, 提出一种天然气燃烧特性检测理论.它基于两频点上声测量值可合成声吸收谱峰值点, 且依赖于频率的声吸收谱可由峰值点重建的物理原理; 可利用峰值点对应的特征量——弛豫频率和弛豫吸收最大值与气体成分的关系, 从两个维度同时定量检测天然气成分.该理论避免了传统上测量声吸收谱峰值点方法需要不断改变气体腔体压强的问题, 还具有无需测量气体密度的优点.     

Cd_(1-x)Mn_xTe混晶的远红外吸收光谱

本文报道4.2—300K和20—400cm~(-1)范围内不同组份的Cd_(1-x)Mn_xTe混晶远红外声子吸收光谱的研究结果。实验分辨了类CdTe,类MnTe剩余射线带及其TO-LO分裂,首次观察到位于混晶剩余射线吸收区内侧的低频吸收带、低x值情况下的准定域模吸收峰及其两侧的诸双声子吸收带。用缺陷晶格动力学理论估计了准定域模的出现及位置,讨论了其他吸收带的物理起源和判定。     

环境因素对海-气界面低频异常声透射的影响研究

针对海中声源在海-气界面低频异常声透射问题, 根据两层媒质声传输模型, 分析了大气声速和密度与气压、气温、湿度及海水中声速和密度与海温、盐度间的关系, 研究了低频声透射和传输受温度、气压、盐度、湿度等因素的影响, 分析了各因素对声透射和传输的影响程度. 结果表明: 1) 声透射到大气中的声功率与气温、湿度负相关, 与海温、盐度、气压正相关; 2) 单极子与水平偶极子声源辐射到海中的声功率与海温、盐度负相关, 而垂直偶极子声源辐射到海中的声功率与海温、盐度正相关; 3) 声透射指向性与海温正相关, 与气温负相关; 4) 低频声透射受温度影响最大, 其次是盐度, 受气压和湿度影响较小, 垂直偶极子声源的声透射受温度影响大于水平偶极子和单极子声源.     

低温制冷机用线性压缩机效率的理论及实验研究

为了提高低温制冷机整机效率,基于力的平衡及电压平衡方程理论,分析了线性压缩机电机效率及电功转化为活塞表面声功效率的影响因素;并对线性压缩机效率进行了实验测量;理论与实验吻合较好;电机效率、电功转化为声功效率测量值与理论值偏差分别在3%及7%以内.最后对冷指确定时线性压缩机的优化设计方法进行了总结.     

大陆架低频声传播建模研究

在过去的几十年中大陆架斜坡海域的低频声传播得到越来越多的重视。针对爆炸声作为声源的一次海上实验测量数据,对大陆架海域的低频远距离声传播进行了建模研究。在实验过程中单水听器布放在水下大约240m处接收爆炸声信号,对两条不同测线的传播损失进行了处理。本文结合海底地声模型并考虑了声速剖面的水平变化,利用抛物方程方法对传播损失进行建模。模拟计算该海域的传播损失同实验测量数据相比具有较好的一致性。     

声速测量实验原理讨论

本文针对声速测量实验中接收端声压变化的理论推导还不够完善,尤其是对相位比较法的原理解释不清楚的问题,从振幅与声压的关系出发,建立了基于声压方程的多次反射模型.该模型利用平面简谐波函数、声压反射系数公式和波的叠加原理,推导出了接收端的声压振幅和相位随距离的变化公式,并利用该公式解释了驻波法和相位比较法测量的原理.仿真结果表明接收端的声压振幅和相位并不是严格的周期函数,其测量的精度与声吸收系数和声压反射系数等因素有关.最后进行了实验验证,实验测量结果与本文模型的计算结果吻合较好.本文的研究为正确理解该实验的物理本质提供理论指导.