Котельникова Л.М., Цысарь С.А., Петров Е.А., Сапожников О.А. «Исследование полного момента радиационной силы закрученного пучка, оказываемого на акустический поглотитель» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 92 (2025)

Настоящая работа направлена на исследование фундаментального эффекта, связанного со способностью акустических волн переносить момент импульса. Проявлением этого эффекта является способность волн оказывать закручивающее действие на объекты, таким образом вызывая возникновение крутящего момента. Для создания крутящего момента применяются т. н. «закрученные» («вортексные») волновые пучки, которые переносят не только энергию и импульс, но и момент импульса. Передача момента импульса расположенному в среде объекту позволяет его вращать, что может найти применение для измерения момента инерции малых частиц, отсоединения частиц от подложек, ускорения процесса растворения веществ и т.д. В связи с развитием указанных перспективных направлений актуальной задачей является количественное исследование способности ультразвука оказывать крутящее воздействие на различные объекты (миллиметровые рассеиватели, протяженные поглотители и рассеиватели), что требует развития методов прецизионного измерения крутящего момента для различных типов поглотителей и рассеивателей, а также экспериментальная верификация имеющихся теоретических моделей. В связи с этим настоящая работа посвящена исследованию полного момента радиационной силы закрученного пучка, оказываемого на акустический поглотитель. Исследованы поля закрученных пучков путем измерения акустических голограмм для разных типов излучателей. Произведен численный расчет момента силы на основе результатов измерений голограмм используемых пучков, создана экспериментальная установка и проведены демонстрационные эксперименты по измерению крутящего момента исходя из результатов расчетов. Работа поддержана стипендией Фонда развития теоретической физики и математики “Базис” № 22-2-10-14-1. Ключевые слова: момент силы, крутящий момент, поглотитель, фокусированный пучок