Paviršinės akustinės bangos (PAB) – viena iš plačiai naudojamų ultragarso pasireiškimo gamtoje formų. Ši savoka apima ir gerai žinomas seismines bei ultragarso bangas. Pirmasis PAB dar XIX a. pab. aprašė Nobelio premijos laureatas Lordas Reilėjaus (John William Strutt). Jis tyrinėjo žemės paviršiaus judėjimą dėl seisminių reiškinių – žemės drebėjimų. Kaip žinia, žemės drebėjimas yra staigaus energijos išsilaisvinimo, kurį spinduliuoja seisminės bangos, pasekmė (1 pav.). Taigi atsirado didelis poreikis kurti Žemės drebėjimų fizikinius modelius, įvertinančius seisminių PAB griaunamąjį pobūdį, ypatingai pavojingą epicentro srityje.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia
tik entuziazmo.
Kita ne ką mažiau svarbi paviršinių akustinių bangų taikymo sritis – ultragarsas. Ultragarso bangos (jų dažnis didesnis už žmogaus ausies juntamo diapazono aukščiausią dažnį (20 000 Hz)), yra naudojamos daugelyje sričių. Ultragarsas plačiai taikomas medicinoje. Šiomis bangomis aido metodu skenuojamas žmogaus kūnas. Kaip žinia, kaulai, riebalai ir raumenys skirtingai atspindi ultragarso bangas. Atspindėti ultragarso impulsai (aidas) paverčiami elektros impulsais, kurie suformuoja vaizdą ekrane. Tokiu būdu galima stebėti žmogaus vidaus organus nepažeidžiant kūno, diagnozuoti ligas (vėžį, akmenligę ir kt.). Ultragarsas naudojamas taip pat įvairiems uždegimams gydyti, juo galima sterilizuoti maisto produktus, stimuliuoti sėklų dygimą, augalų augimą ir brendimą.
Paviršinės akustinės bangos (PAB) gali būtu dviejų tipų: paviršinės išilginės bangos (PIB) ir paviršinės skersinės bangos (PSB) (2 pav.) [1]. Pastarosios bangos literatūroje dažniau vadinamos atradėjo lordo Dž. Reilėjaus vardu, yra gerai ištyrinėtos, skirtingai nuo 1972 m. atrastųjų PIB. Pradžioje buvo abejojama šių paviršinių bangų, sklindančių kietojo kūno laisvajame paviršiuje, buvimu, tačiau per pastaruosius du dešimtmečius gausiais darbais Lietuvoje ir užsienyje neabejotinai įrodyta, jog PIB egzistuoja ir gali būti panaudojamos kietųjų kūnų paviršių neardantiems bandymams, fizikinėms bei mechaninių konstantoms matuoti.
Šiuo metu daugelyje pasaulio mokslinių centrų intensyviai tiriamos galimybės pritaikyti PIB neardantiems gaminių bandymams, panaudojant jų savybes, leidžiančias tirti šiurkščius (srieginius) paviršius, skysčių ir dujų rezervuarų, vamzdžių, traukinių bėgių, branduolinių reaktorių vidinius paviršius.
Taigi akivaizdu, kad PIB yra labai plačiai taikomas įvairiose srityse, todėl tai skatina sparčiai plėtoti šios srities mokslinius tyrimus.
[1] Sajauskas S. Longutinal surface acoustic waves (Creeping waves). Ultrasound. Kaunas: Technologija. 2004. – 176 p.
dokt. Dovilė Karalienė, Taikomosios matematkos katedra, Matematikos ir gamtos mokslų fakultetas (buvęs Fundamentaliųjų mokslų fakultetas), Kauno Technologijos universitetas