Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физика колебания и волны . лекция и вопросы / OF2_2_Volny_v_uprugoy_srede_Effekt_Doplera_mini

.pdf
Скачиваний:
68
Добавлен:
16.04.2015
Размер:
10.17 Mб
Скачать

Sound wave (phase) speed in an ideal gas (adiabatic conditions) vp

(Скорость звуковой волны (фазовая скорость) в идеальном газе (адиабатические условия) vp)

 

 

γRT

1 2

 

γp

1 2

vp

=

 

=

 

 

 

μ

ρ

 

 

 

 

 

© А.В. Бармасов, 2006-2013

131

12+

 

Скорость звука

(Sound velocity)

© А.В. Бармасов, 2006-2013

132

12+

 

Сравнительные скорости распространения звуковых волн в разных средах: 1 – воздух, T = 10 ºС; 2 – водород, T = 0 ºС; 3 – углекислый газ, T = 0 ºС; 4 – вода, T = 8 ºС; 5 – керосин, T = 23 ºС; 6 – медь, T = 10 ºС; 7 – сталь, T = 15 ºС; 8 – стекло, T = 16 ºС

© А.В. Бармасов, 2006-2013

133

12+

 

Скорость продольных волн в различных средах (при н.у.)

воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

331,5 м/с

v =

γ

 

p

 

 

ρ

 

 

 

жидкость (вода)

v =

 

 

 

 

 

 

 

 

1480 м/с

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

твёрдое тело

 

 

 

 

 

 

 

5000-6000 м/с

v =

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(сталь)

 

 

 

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где ρ – плотность, p – давление, Е – модуль Юнга, К – модуль всестороннего сжатия

© А.В. Бармасов, 2006-2013

134

12+

 

Скорость звука – довольно странная штука. Родители что-то говорят тебе в двадцать лет, а доходит только к сорока.

© А.В. Бармасов, 2006-2013

135

12+

 

2.2.11. Ультразвук

При интенсивных ультразвуковых колебаниях в жидкости её частицы приобретают столь большие ускорения, что в жидкости образуются кратковременные пустоты, которые резко захлопываются, создавая множество мелких ударов, т.е. происходит кавитация.

Сложное движение пузырьков, их схлопывание, слияние друг с другом и т.д. порождают в жидкости импульсы сжатия (микроударные волны) и микропотоки, вызывают локальное нагревание среды, ионизацию. Эти эффекты оказывают влияние на вещество: происходит разрушение находящихся в жидкости твёрдых тел

(кавитационная эрозия), инициируются или ускоряются различные физические и химические процессы.

© А.В. Бармасов, 2006-2013

136

12+

 

Ультразвуковая обработка материалов: 1 – ультразвуковой инструмент; 2 – абразивные зёрна; 3 – обрабатываемая деталь

© А.В. Бармасов, 2006-2013

137

12+

 

2.2.12.Электромагнитные волныволны

Беспощадно высока,

Безмолвная волна взмывает в небо,

Как кобра за секунду до прыжка.

В. Розанов

© А.В. Бармасов, 2006-2013

138

12+

 

Электромагнитные волны

(Electromagnetic waves)

Электромагнитные волны – электромагнитное поле,

распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. В вакууме скорость распространения электромагнитных волн с0 ≈ 300000 км·с–1 . В однородных изотропных средах направления напряжённостей электрического Е и магнитного Н полей электромагнитной волны перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны, т. е. электромагнитная волна является поперечной.

По длине волны λ различают: радиоволны с λ > 5·10–3 см;

световые волны (инфракрасные волны с λ ~ 10–1 ÷8 ·10–5 см, видимый свет с λ ~ 8·10–5 ÷4 ·10–5 см, ультрафиолетовое

излучение с λ ~ 4·10–5 ÷10 –6 см); рентгеновское излучение с λ ~ 10–5 ÷10 –10 см; гамма-излучение с λ < 10–8 см. При прохождении электромагнитных волн через среду возможны процессы отражения, преломления, дифракции и др.

© А.В. Бармасов, 2006-2013

139

12+

 

Электромагнитные волны

(Electromagnetic waves)

© А.В. Бармасов, 2006-2013

140

12+