, где 
-длина волны, 
-радиус зрачка фронта, 
-угол раскрытия фронта, т.е. угол между акустич. осью фронта и его краем, а 
для сферич. и
для цилиндрич. фронта.Фокусировка звука - создание сходящихся акустич,
волновых фронтов сферич. или цилиндрич. формы. Ф. з. основана на тех же
физ. принципах, что и фокусировка световых волн: активная фокусирующая
система - акустический концентратор - создаёт непосредственно сходящийся волновой фронт, пассивная - линза или зеркало -изменяет акустич. длину пути kL (k - волновое число, L
- геом. длина пути) таким образом, что преобразует плоский или
расходящийся фронт в сходящийся. Центр кривизны сходящегося волнового
фронта наз. геом. фокусом, а точка, в к-рой концентрация энергии
звуковых волн достигает макс, величины, наз. волновым фокусом. Для
волновых фронтов, форма к-рых отличается от сферы или прямого кругового
цилиндра, геом. и волновой фокусы не совпадают. Расстояние от фокуса до
поверхности фокусирующей системы в направлении акустич. оси фронта наз.
фокусным расстоянием f. В результате дифракции волн в фокусе
образуется фокальное пятно или полоса. Для длиннофокусных фронтов радиус
фокального пятна или ширина фокальной полосы , где -длина волны, -радиус зрачка фронта, -угол раскрытия фронта, т.е. угол между акустич. осью фронта и его краем, а для сферич. идля цилиндрич. фронта.
Сходящиеся волновые фронты при Ф. з. характеризуются, как правило,
неравномерным распределением амплитуды и отклонением формы фронта от
идеальной сферы или цилиндра, т. н. аберрацией. По сравнению с оптич.
фокусировкой при фокусировке в акустике большую роль играет
неравномерность амплитуды и меньшую - аберрация, а также существ, роль
играют коэф. прохождения и коэф. поглощения в фокусирующих устройствах и
окружающей их среде.
При Ф. з. осуществляется усиление звукового давления р, колебат. скорости частиц v и интенсивности звука I. Соответствующие коэф. усиления 
показывают, во сколько раз возросли величины p, v или I в фокусе по сравнению с их значениями на поверхности волнового фронта фокусирующей системы. Для сферич. фронта
,
для цилиндрич. фронта
В обоих случаях
Ф. з. используется в устройствах для получения звукового изображения в звуковизорах, акустич. микроскопе (см. Микроскопия акустическая)и т. п.; в устройствах для формирования заданной диаграммы направленности эл--акустич. преобразователей, напр, в гидро- и рыболокаторах, в системах сканирования и т. п.; в устройствах для концентрации УЗ-энергии при использовании её в технол. процессах в УЗ-хирургии и т. п.
|
|
 |
