15 Ultraschall - 2. Physikalisches Institut, RWTH Aachen

Inhaltsverzeichnis
1 Ultraschall 1
2 Theoretische Grundlagen und Vorstellung des Probensystems 2
2.1 Hookesches Gesetzt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.2 Schallgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.3 Dämpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.4 Ziel des Versuchs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.5 Magnetisches Verhalten von Fe0,7Al0,3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 Experimenteller Aufbau 8
3.1 Probenhalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2 Thermometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3 Transducer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.4 Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.5 Messapparaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.5.1 Absolute Schallgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.5.2 Fehlerabschätzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5.3 Relative Schallgeschwindigkeitsänderung . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.4 Fehlerabschätzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.5 Dämpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4 Physikalische Grundlagen und Tipps zur Auswertung 17
4.1 Dämpfung durch magnetische Domänen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.1.1 Magnetostriktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.1.2 Verluste durch Magnetostriktionseffekte . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2 Dämpfung durch Phononen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.3 Dämpfung durch Elektronen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.4 ΔE - Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5 Versuchsdurchführung 22
5.1 Beschreibung der einzelnen Vorgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Literaturverzeichnis 25
A Anhang 26
ii