セットアップの理解
* 音響格子： 音響格子は、培地の密度またはインピーダンスに周期的な変動を作成するデバイスです。このバリエーションは、圧電トランスデューサーやレーザー誘発性格子などのさまざまな方法で達成できます。
* 超音波波： これらは、イメージング、材料テスト、クリーニングなど、さまざまなアプリケーションで使用される高周波音波（人間の聴覚の範囲を超えて）です。
* 回折： 超音波波が音響格子の周期構造と相互作用すると、回折格子を通過する光波と同様に、回折を経験します。
原理
1。グレーティングの作成： 音響格子は、線の間の既知の間隔（周期性、 'd'）で作成されます。
2。超音波波の相互作用： 超音波は音響格子に向けられています。
3。回折パターン： 格子のため、超音波は回折し、建設的で破壊的な干渉のパターンを作成します。
4。回折角： 回折パターンの特定の順序の回折角（例：1次最大）が測定されます。
5。計算速度： 既知の格子間隔（d）、回折角（θ）、および超音波波の周波数（f）を使用して、超音波波の速度（v）は、次の式を使用して計算できます。
`` `
v =f *λ
`` `
どこ：
*λは超音波波の波長です。
*λは、格子方程式を使用して決定できます。
`` `
d * sin（θ）=n *λ
`` `
* nは、回折最大値の順序です（たとえば、1次最大の場合は1）。
速度を測定するためのステップ
1。セットアップ： 既知の周期性（d）で音響格子を作成します。
2。超音波出典： 既知の周波数（F）で超音波波を生成します。
3。回折： 超音波を格子に向け、回折パターンを観察します。
4。角度測定： 回折パターンの特定の順序について、回折角（θ）を測定します。
5。計算： 上記の方程式を使用して、超音波の波長（λ）、次に速度（v）を計算します。
重要な考慮事項
* 精度： 速度測定の精度は、格子間隔の精度、超音波波の周波数、および角度測定に依存します。
* グレーティングの選択： 格子の種類とその材料は、超音波波の頻度とそれが移動する媒体に基づいて選択する必要があります。
* 培地： 超音波波の速度は、それが移動する媒体（たとえば、空気、水、固体）に依存します。
例
0.1 cm（d =0.001 m）の周期性の音響格子があるとしましょう。格子を通して1 MHz（f =10^6 Hz）の周波数の超音波波を送ります。一次回折最大の角度を30度（θ=30°）に測定します。
1。波長を計算：
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d * sin（θ）=n *λ
0.001 m * sin（30°）=1 *λ
λ=0.0005 m
`` `
2。速度を計算：
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v =f *λ
V =10^6 Hz * 0.0005 m
V =500 m/s
`` `
したがって、この場合の超音波波の速度は500 m/sです。
特定のタイプの音響格子やこの測定方法のその他の側面をより詳細に調べたい場合はお知らせください！
