Doklady PhysicsDoklady PhysicsДоклады Российской академии наук. Физика, технические науки2686-74003034-5081The Russian Academy of Sciences69783910.7868/S3034508125050055ФИЗИКАResearch ArticleON TRANSITION RADIATION IN ACOUSTICSО ПЕРЕХОДНОМ ИЗЛУЧЕНИИ В АКУСТИКЕRudenkoO. V.РуденкоО. В.rudenko@acs366.phys.msu.ruLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваProkhorov General Physics Institute, Russian Academy of SciencesИнститут общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наукSchmidt Joint Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of SciencesИнститут физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук150920255241VOL 524, NO1 (2025)ТОМ 524, №1 (2025)333905122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://jdigitaldiagnostics.com/2686-7400/article/view/697839

The phenomenon of transition radiation and the analogy between acoustic and optical effects are discussed. Examples are given. The reflection of a single broadband acoustic pressure pulse from a thin, highly contrasting inhomogeneity is calculated. The process of acoustic field generation during abrupt braking of a sphere moving at subsonic speed is analyzed. The possibility of radiation by a vortex generated during the formation of an acoustic flow is discussed, taking into account hydrodynamic nonlinearity. The process of rapid bending of the interface of immiscible liquids caused by a pulse of radiation force, as well as the radiation of a body flying over an uneven surface, are considered.

Обсуждается явление переходного излучения и аналогия между акустическим и оптическим эффектами. Приведены примеры. Рассчитано отражение одиночного широкополосного импульса акустического давления от тонкой сильно контрастной неоднородности. Проведен анализ процесса генерации акустического поля при резком торможении сферы, движущейся с дозвуковой скоростью. Обсуждается возможность излучения вихрем, образующимся при формировании акустического течения с учетом гидродинамической нелинейности. Рассмотрен процесс быстрого изгиба поверхности раздела несмешивающихся жидкостей, вызванный импульсом радиационной силы, а также излучение тела, летящего над неровной поверхностью.

transition radiationwave profilesreflection from a layersubsonic motioncompressed gasinterfaceпереходное излучениепрофили волнотражение от слоядозвуковое движениесжатый газграница разделаИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-22-00106, https://rscf.ru/project/25-22-00106/Ginzburg V.L. Radiation of uniformly moving sources (Vavilov–Cherenkov effect, transition radiation and some other phenomena) // Usp. Fiz. Nauk. 1996. V. 166. № 10. P. 1033–1042.Ginzburg V.L., Tsytovich V.N. Some questions of transition radiation and transition scattering // Usp. Fiz. Nauk. 1978. V. 126. № 4. P. 554–608.Rudenko O.V. Vitaly Lazarevich Ginzburg — Nobel Prize Laureate // Acoust. J. 2004. V. 50. № 3. P. 1–5.Goldsmith P., Jelley J.V. Optical transition radiation from protons entering metal surfaces // Philos. Mag. 1959. V. 4. № 43. P. 836–844.Jelley J. Cherenkov radiation and its applications. M.: Foreign Literature, 1960.Rudenko O.V., Makov Yu.N. Sonic boom: from the physics of nonlinear waves to acoustic ecology // Acoust. J. 2021. V. 67. № 1. P. 3–30.Cherenkov P.A. Radiation of particles with superluminal velocity and some applications of this radiation in experimental physics // Usp. Fiz. Nauk. 1959. V. 68. № 3. P. 377–386.Tamm I.E. General properties of radiation emitted by systems moving with supersonic velocities, and some applications to plasma physics // Usp. Fiz. Nauk. 1959. V. 68. № 3. P. 387–396.Frank I.M. Optics of light sources moving in refractive media // Usp. Fiz. Nauk. 1959. V. 68. № 3. P. 397–415.Tamm I.E. Radiation caused by uniformly moving electrons // Collected scientific works. V. 1. M.: Nauka, 1975. P. 77–99.Rudenko O.V., Shurup A.S. Development of an autonomous navigation system for unmanned vehicles using ultrasonic location methods // Vestn. RFBR. 2024. V. 121. № 1. P. 93–98.Pavlov V.N., Sukhorukov A.I. Transition radiation of acoustic waves // Usp. Fiz. Nauk. 1985. V. 147. № 1. P. 83–115.Brekhovskikh L.M. Waves in layered media. M.: Nauka, 1973.Landau L.D., Lifshitz E.M. Hydrodynamics. M.: Nauka, 1986.Bozhkov A.I., Bunkin F.V., Kolomenskii A.A., Lyamshev M.L., Malyarovskii A.N., Mikhailovich V.G., Rodin A.M. Transition radiation of sound by a thermo-optical source realized by a scanning laser beam // Acoust. J. 1982. V. 28. № 4. P. 461–469.Lyamiev L.M., Skvortsov A.T. Sound radiation by localized vortices in a weakly compressible medium (Review) // Acoust. J. 1988. V. 34. № 5. P. 769–790.Kop'ev V.F., Chernyshev S.L. Oscillations of a vortex ring, turbulence onset in it, and sound generation // Usp. Fiz. Nauk. 2000. V. 170. № 7. P. 713–742.Gusev V.E., Rudenko O.V. Nonstationary quasi-one-dimensional acoustic flows in unbounded volumes taking into account hydrodynamic nonlinearity // Acoust. J. 1979. V. 25. № 6. P. 875–881.Rudenko O.V. On three nonlinearities in the physics of acoustic flows // Dokl. Ross. Akad. Nauk. Fiz. Tekh. Nauki. 2020. V. 494. P. 35–41.Hertz G., Mende H. Der Schallstrahlungsdruck in Flüssigkeiten // Z. Phys. 1939. Bd. 114. S. 354–367.Vesnitskii A.I., Metrik A.V. Transition radiation in mechanics // Usp. Fiz. Nauk. 1996. V. 166. № 10. P. 1043–1068.Van Dalen K.N., Metrikine A.V. Transition radiation of elastic waves at the interface of two elastic half-planes // J. Sound Vibr. 2008. V. 310. P. 702–717.Faragau A.B., Keijdener C., De Oliveira Barbosa J.M., Metrikine A.V., Van Dalen K.N. Transition radiation in a nonlinear and infinite one – dimensional structure: a comparison of solution methods // Nonlinear Dyn. 2021. V. 103. P. 1365–1391.Rudenko O.V. Resonant excitation of traveling waves in a nonlinear dissipative medium // Dokl. Ross. Akad. Nauk. Fiz. Tekh. Nauki. 2024. V. 518. P. 11–18.