Радиационные силы и акустические течения в жидком слое на упругой подложке

В работе исследованы особенности формирования и структуры полей радиационных сил в жидком слое, создаваемых поверхностной акустической волной на границе жидкой и упругой сред. Проанализированы различные механизмы возникновения радиационных сил и их воздействие на среду и взвешенные в ней частицы. Показано, что в зависимости от размеров частиц и соотношения плотностей определяющими будут различные механизмы. А именно, на частицы относительно крупных размеров действует радиационная сила (ее можно назвать "линейной"), связанная с рассеянием акустического поля на частице и различием импульсов перед и за частицей. Усреднение приводит к появлению ненулевой силы, причем нелинейные параметры среды в первом приближении здесь несущественны. Крупные частицы сложнее увлекаются акустическими потоками и для них преобладающим является "линейный" механизм. Необходимо отметить, что именно этот "линейный" механизм преимущественно и подразумевают, когда говорят о радиационном давлении. Напротив, для частиц малого размера (наночастиц) этот механизм оказывается неэффективным и им можно пренебречь по сравнению с другим механизмом. Наночастицы будут захватываться акустическими потоками, появление которых обусловлено нелинейностью уравнений гидродинамики. Такой механизм можно назвать "нелинейным", поскольку определяются, в первую очередь, нелинейными параметрами среды. На основе развитой теории радиационных сил рассчитаны акустические потоки в жидком слое на упругой подложке. Обсуждаются особенности структурирования ансамблей взвешенных частиц в таких потоках, а также возможности восстановления параметров сред и наночастиц.