3.3. Детекторы смещения

Характеристики акустического поля могут быть определены из измерений локального смещения вызванного на поверхности действием компоненты волны сжатия, нормальной к этой поверхности.

Одним из первых устройств, использующих этот подход, был конденсаторный микрофон (см., например, [10]). В нем акустическая волна падала нормально на одну из плоскопараллельных обкладок конденсатора с воздушным диэлектриком, а результирующее отклонение затем определялось через известные величины, например расстояние между обкладками и заряд. Однако емкость такого микрофона становится чрезвычайно малой при попытке проведения измерений с высоким пространственным разрешением, а неопределенности соответственно возрастают.

Более приемлемый, хотя и сложный, способ измерения акустических смещений позволяет осуществить оптическая интерферометрия. Реализацию этого способа можно проводить различным образом, например [24], заставляя исследуемый акустический пучок отражаться почти нормально от прилегающей к жидкости стороны очень тонкой растянутой мембраны или поверхностной пленки, образующей границу раздела между воздухом и озвучиваемой жидкостью. Обращенная к воздуху сторона мембраны изготавливается в виде оптического отражателя и последовательно сканируется (опять-таки при почти нормальном падении) узким пучком света, например от лазера, образуя одно плечо оптического интерферометра (см. также разд. 9.2 и рис. 9.3). Если вспомнить (см. разд. 1.7.1), что при интенсивности на частоте 2 МГц акустическое смещение в воде порядка длины световой волны, становится понятным, что такой прибор обладает большими возможностями для быстрой регистрации наиболее сложных профилей звуковых пучков с высоким пространственным и временным разрешением. При практической реализации возникают трудности, особенно в отношении изоляции от посторонних вибраций. Так что это устройство пока еще остается специализированным лабораторным прибором, применимым для точной калибровки гидрофонов.