Elastic Wave, Surface Wave, Elastic Surface Wave   탄성파, 표면파, 탄성 표면파

(2022-10-07)

표면 탄성파


1. 탄성파 (Elastic Wave)탄성 매질 내에서 매질 교란으로 파동 에너지가 전달되는 파(波)

     - 탄성파 例) 탄성 매질을 필요로 하는 음파, 수면파, 지진파 등 
        . 주로, `고체 매질`에서 진행하는 파(波)를 일컫는 경우가 많음
        . 탄성 매질 : 공기(기체), (액체), 금속(고체), 지구 내부 물질 등

     - 비 탄성파 例) 탄성 매질을 필요로 하지 않는 전자기파( 포함) 등
 
  ㅇ 탄성파의 특징
     - 탄성률이 클수록, 빠른 전파속도를 갖음
        . 밀도가 커지면 전파속도가 늦어지나, 
        . 밀도가 커질수록 덩달아 탄성률도 커지므로,
        . 밀도 증가분의 전파속도 영향은 작음

     - 한편, 기체,액체의 경우에는, 전단응력이 없으므로,
        . 대부분, 종파(소밀파) 만 가능


2. 표면파 (Surface Wave)매질 표면을 따라 전파하는 파(波)의 총칭
     - 두 매질 경계면에서 진동하며 진행하는 파 

  ㅇ 표면파 구분 
     - 경계면에 수직방향으로 진동하는 파 (변위가 상하로 작용)
     - 경계면에 수평방향으로 진행하는 파 (수평방향으로 에너지가 전달됨)

  ㅇ 표면파 例) 
     - 파도(Water Wave)
     - 지진파표면파 (러브파,레일리히파) 등


3. 탄성 표면파(Elastic Surface Wave) or 표면 탄성파 / 표면 음향파(Surface-Acoustic Wave, SAW)

  ㅇ 특히, 탄성 고체(Elastic Solid)의 표면을 따라 전파하는 파(波)를 일컬음
     - 1885년 Lord Rayleigh에 의해 수학적으로 발견 (Rayleigh Wave라고도 불리움)

  ㅇ 탄성 표면파의 특징
     - 입자운동으로써,
        . 이는, 물결 위에 놓인 나뭇잎 움직임을 보면 쉽게 이해가 됨
        . 나뭇잎이 물 표면 위에서 좌우 또는 상하로 어떤 범위내에서 작은 움직임 만을 보임

     - 에너지표면 가까이(1 파장 이하 깊이)에서 집중되어 전파됨

     - 전파속도 및 전파세기가, 표면 상태(온도,변형 등)에 매우 민감하게 작용

     - 역학파동(Mechanical Wave : 매질을 필요로하는 기계파동) 임
        . 탄성매질에서 탄성파는 타원 편파적으로 진행

     - 속도 : 약 3,000 [m/s]

     - 例) 지구 지표면 지진파 등

  ㅇ 탄성 표면파의 응용 例) SAW 필터



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