Reflexion, Brechung und Streuung von Ultraschallwellen

Zusammenfassung

Bisher haben wir die Ausbreitung von Ultraschallwellen in einem Medium ohne Grenzen betrachtet. An den Trennungsgrenzen wird die Welle teilweise reflektiert, wobei sie mit der einfallenden Welle interferiert, teilweise dringt sie in das zweite Medium ein. In diesem Kapitel werden wir die Kriterien für die Reflexion und die Transmission (Durchgang) ebener Wellen unter verschiedenen Bedingungen, des schrägen und normalen Einfalls auf die Trennungsschicht, zeigen. Wir werden auch die Struktur des Interferenzfeldes betrachten, das sich bei der Addition von reflektierter und einfallender Welle ergibt. Wir begrenzen vorläufig die Betrachtung auf Medien, in denen sich nur longitudinale Wellen ausbreiten können, d. h. auf Flüssigkeiten und Gase, wobei wir die früher schon erwähnte Gemeinsamkeit der erhaltenen Resultate für unterschiedliche Wellentypen beachten. An der Trennungsgrenze von festen Körpern erfolgt gemeinsam mit der Reflexion und Berechnug noch eine Transformation der Wellen einer Art in eine andere (s. später). Die allgemeine Energiebilanz und die Reflexions- und Bre- chungsgesetze bleiben natürlich für jede Wellenart gültig. Wir werden weiterhin die Betrachtung auf monochromatische, ebene Wellen unendlich kleiner Amplitude beschränken, wobei wir aber die Rolle der Nichtmonochromasie, von nichtlinearen Effekten, ja selbst der zusätzlichen Dämpfung der Welle in den Mediumgrenzen berücksichtigen. Die Resultate, die wir für diese Wellen erhalten, behalten in allgemeinen Zügen auch ihre Bedeutung für die Wellen anderer Konfiguration (sphärische, zylindrische usw.) in bezug auf die Eigenschaften der Strahlen. Deshalb werden wir nicht speziell den Durchgang von sphärischen, zylindrischen und Wellen anderer Kofiguration durch die Trennungsgrenze betrachten, aber wir werden die möglichen Korrekturen berücksichtigen, die mit den Unterschieden in den Einfallswinkeln verbunden sein können. Die Analyse des Durchgangs ebener Wellen durch die Trennungsgrenze von Medien beginnen wir mit den einfachsten Fällen, um uns dann den komplizierteren zuzuwenden.