2 / 7
М.Л. Лоскутникова, М.А. Якимова, В.И. Алехнович
48
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 5
2
2
0
2
2
0
exp
exp
,
t
r
I I
r
где
I
— интенсивность излучения в точке
r
в мо-
мент времени
0
;
t I
— интенсивность на оси лазер-
ного излучения; τ — характерная длительность
излучения;
0
r
— характерный радиус пучка лазер-
ного излучения.
Для описания импульсного термооптического
возбуждения звука в жидкостях можно использо-
вать следующее уравнение [5]:
2
0
2
0 2
div ,
p
I
c
t
c
S
где φ — полярный потенциал поля скоростей;
0
c
—
скорость распространения звука в среде; Δ — опера-
тор Лапласа;
,
p
c
— коэффициенты линейного расширения и удельной теплоем-
кости жидкости;
— показатель поглощения среды;
— плотность;
S
—
усредненная по периоду осцилляций электромагнитного излучения интенсивность
излучения в среде.
Процесс возникновения акустических колебаний в линейном приближении
описывается уравнением
2
2
2
0
0 2
2
2
2
0
1
exp
exp
.
p
I
t
r
c t
c
r
(1)
Граничные условия для уравнения (1) имеют вид
0
0
1
, 0
;
, 0
;
0,
0;
1
1
.
2
r
r
r
r
t
t
r
v
c t
r r
(2)
На частицы, расположенные в акустическом поле, действует сила, индуци-
рованная излучением. Для определения средней силы, действующей на частицу
в произвольном акустическом поле, вводится потенциал сил
,
( ).
F U U U r
(3)
Причем
2
2
3
1
2
2 2
2
.
3
2
n
n
s s
s
p
v
U r
f
f
c
(4)
Рис. 1.
Схема слоя жидкости с
взвешенной частицей:
1
— лазерное излучение;
2
—
малая сферическая частица