Определение и идентификация параметров конденсированных сред методом …
9
Рис. 6.
Зависимость средней частоты спектра сигналов от преимуществен-
ных размеров частиц карбида кремния
значение чувствительности смещения частоты спектра по отноше-
нию к изменению размеров частиц: δ
ν
= Δ
ν
/ Δ
d
= (6,0 ±
± 1,2)10
9
Гц/м = 6,0 ± 1,2 Гц/нм, ε = 20 %. Такая относительная по-
грешность определения δ
ν
= Δ
ν
/ Δ
d
обусловлена большим разбросом
значений Δ
d
при современных методах гранулометрического анали-
за. Тем не менее чувствительность радиоволнового метода при опре-
делении изменения размеров частиц конденсированной среды оста-
ется достаточно высокой. Кроме того, открывается возможность про-
водить оценку скорости распространения акустических возбуждений
в таких средах. Действительно, исходя из формулы (3) найдено ана-
литическое выражение чувствительности смещения частоты спектра
в следующем виде:
Δ
ν
= Δν / Δ
d
=
s
k
/ (2π <
а
>
1
k
B
)
2
,
(7)
откуда
s
k
= (2π <
а
>
1
k
B
)
2
δ
ν
.
(8)
Подставив <
а
> = 3·10
–10
м,
В
λ
=
2,6, Δ
ν
=
6·10
9
Гц/м и
k
= 10, 11,
определим значения скорости звука
s
10
= 24 м/с и
s
11
= 150 м/с, кото-
рые примерно на один-два порядка меньше продольной и поперечной
скоростей звука в фотонных кристаллах.
Важной особенностью данного метода является возможность
его применения для определения концентраций примесей солей и
размеров их частиц в растворах. Для примера на рис. 7 приведены
спектральные характеристики проб дистиллированной воды с при-
месями NaCl и LiCl. Из графиков на рис. 4–6 можно сделать вывод,
что при увеличении размеров частиц формирование спектра сигналов
происходит в стоксовой области частот. Однако из теоретических
соображений следует, что формирование спектральных характери-
стик сигналов при облучении в СВЧ-диапазоне может происходить и
