Акустическая спектроскопия - раздел экс-перим. акустики, в к-ром изучаются частотные зависимости параметров распространения звука (коэфф. затухания и скорости распространения) с целью определения структуры или свойств вещества.
Распространены методы А. с., основанные на исследовании затухания, и в частности поглощения звука.
Для большинства жидкостей и газов характерна квадратичная зависимость
коэфф. поглощения от частоты. Отклонение от этого закона, как правило,
связано с релаксационными процессами (см. Релаксация акустическая ),наличие к-рых в исследуемом веществе приводит к появлению дисперсии звука. В релаксирующих средах поглощение звука
может меняться на неск. порядков, при этом изменение скорости
распространения в большинстве случаев не превышает неск. процентов. В
гетерогенных средах, а также в поликристаллич. твёрдых телах с размерами
структурных неоднородностей порядка длины волны
определяющим механизмом затухания звуковых и УЗ-колебаний при их
распространении является рассеяние. Частотная зависимость затухания в
этом случае имеет сложный характер и коэфф. затуханий может быть
пропорц. различной степени частоты (в зависимости от соотношений
размеров неоднородностей и длины волны), вплоть до четвёртой.
Методами А. с. пользуются в молекулярной акустике
при исследовании газов и жидкостей. Анализ частотных зависимостей
параметров распространения УЗ в твёрдых телах позволяет определить
экстремальные диаметры ферми-поверхностей и эфф. массы электронов, выявить несовершенство кристаллич. решёток, дислокации,
домены, кристаллиты и т. п. Дополнит. информация о структуре
исследуемого вещества может быть получена при изменении внеш. условий:
температуры, давления, напряжённости электрич. и магн. полей, освещённости,
интенсивности проникающих излучений
и т. п. В таких исследованиях, как правило, определяют не абс. значения
параметров распространения, а их относит. изменения, при этом эти
измерения на один-два порядка точнее абс. измерений. Такой подход
позволяет, напр., проводить исследования слабых растворов биополимеров,
где требуется разрешающая способность 10-6-10-7 при измерениях приращений скорости звука, в то время как при измерении абс. значения скорости может быть достигнута точность 10-4-10-5. Аналогично при измерении относит. приращений коэфф. затухания может быть достигнута точность (2-5)*10-3, при этом значения абс. величины измеряются с точностью (2-5)*10-2.
Б. Е. Михалёв, А. С. Химунин
|
|
 |
