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縦波と横波が何らかで反射する場合、
縦波→横波、横波→縦波とモード変換する場合があると思います。

反射した場合にモード変換されない波は入射角と反射角が等しいと思うのですが、
モード変換された波については入射角と反射角の大きさがずれているのでは?と考えています。

どなたかご回答頂ければ幸いです、またソースURL等もできればお願い致します。

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A 回答 (2件)

横→縦、縦→横の単独変換は不自然な入射角(=pi/2)でしかあり得ませんが、例えば、縦→縦+横の変換になります。


入射角・反射角を定義できる平面を考え、面外水平成分だけを持つ横波(地震学ではSH波といいます)であれば横波だけが反射されます。しかし他の一般の場合(縦波やSV波:面内直行せん断波:が境界面に入射角を持って入射する場合)には、P, SV波だけでは境界条件を満たすことが出来ず、横波と縦波の両方が発生します。このとき、やはりスネルの法則が成立し、入射角によって境界条件を満たすような振幅で縦+横の波が反射波として生成されます。
(試していませんが)弾性波動、反射などのKWでURLが、かかると思いますよ。
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>縦波→横波、横波→縦波とモード変換する場合があると思います



 ありません・・・というより厳密にはある可能性もありますがその量は小さいので勘定に入れないと言った方がいいかも知れません。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
モード変換はするものとみなしています。
その上で、角度がどうなっているかを知りたいのです。

補足日時:2006/06/30 10:35
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Q超音波の入射角

超音波について質問させて下さい。

アクリルの探触子からアルミに超音波を投入します。
アクリルからは縦波が発生していて、アルミの横波入射角が39度の場合、
アクリルの縦波入射角と、アルミの縦波入射角がどうなるか教えてください。

自分なりにスネルの法則を使って計算した結果、
アクリルの角度は34度、アルミの縦波は全反射となるのですが、
教官との答えが合わず、分からなくなってしまいました。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

いずれにしろスネルの法則を使います。2つの物質の界面における反射波の角度、屈折波の角度は以下の式に従います。
  sinθa/ca=sinθb/cb
ca、cbは弾性波の速度です。物質、縦波、横波をとはず成立します。
よって必要なのは縦波、または横波の速度です。
理科年表によるとアルミニウムの縦波速度は6420m/sec,横波速度は3040m/sec,よって縦波入射角(屈折角)は
  θb=arc((cb/ca)sinθa)
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アクリル樹脂の縦波速度は2720m/secというデータふがありましたのでこれを使うとθ=34.3度となります。

以上の計算で、違う結果が出る可能性の原因は物質中の縦波、横波の値です。どのような値を使ったかを確認してください。
  

Q超音波の指向角の求め方について

アルミ部品を超音波の斜角探傷法で行う際の指向角を求めようとしていますが、
教本を呼んでもネットで調べてみても、どうしても分かりません。
指向角=xλ/D=xC/Dfとあり、
xの部分が式によって70、29、57、25.5だったりで、
この数字がどんな条件でいくつになるのか分かりません。

ちなみに、周波数は5MHz、振動子の寸法は5mmx5mmの正方形です。

よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

>xの部分が式によって70、29、57、25.5だったりで

xの部分は振動子の形状と片道指向角を採るか往復指向角(実効指向各)を採るかで変わります。

円形振動子、片道指向角:x=70
円形振動子、往復指向角:x=29
方形振動子、片道指向角:x=57
方形振動子、往復指向角:x=25

アルミを横波斜角法で探傷するとすれば
λ=V/f=(3080m/sec)/(5×10^6/sec)=0.6mm
D=5mm

片道指向角を求めるか往復指向角を求めるかを決めれば指向角は決まります。


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