48.Поглощение и отражение акустических волн. Акустический импеданс.

Зв давл p зависит от скор v колеблющ-ся частиц среды

p/v=ρc или p=ρcv, где p- это плотн среды, с-скор волны в среде.

Произвед ρс наз удельным акустическим импендансом; это важн х-ка среды, опред услов отраж и преломлен волн на её границе.

Зв волна, встречая на своем пути тела, приводит их в колебание, затрачивая на это часть своей энергии. Остальная энергия отражается телом. Т.о., условно энергию волны можно разделить на поглощенную и отраженную телами, с которыми взаимодействует волна.

Основной особенностью акустических процессов в замкнутых помещениях является наличие многократных отражений звука от ограничивающих поверхностей (стен, потолка). В помещении средних размеров звуковая волна претерпевает несколько сот отражений, прежде чем энергия ее уменьшится до порога слышимости. В больших помещениях звук достаточной силы может быть слышен после включения источника в течение нескольких десятков секунд за счет существования отраженных волн, движущихся во всевозможных направлениях.

Чем больше коэффициент поглощения звука, характерный для стен какого-либо помещения, и чем меньше размеры этого помещения, тем короче время отзвука.Время отзвука, в течение которого интенсивность звука убывает до порога слышимости, зависит не только от свойств помещения, но и от начальной силы звука. Чтобы внести определенность в расчет акустических свойств аудиторий, принято рассчитывать время, в течение которого амплитуда звуковой волны уменьшается до одной миллионной доли начального значения.

E = 10^-6E₀

Это время называют временем стандартной реверберации или просто реверберацией. Оптимальное значение реверберации, при котором слышимость может считаться наилучшей, многократно определялось экспериментально. В малых помещениях оптимальной является реверберация 1,06 сек.

49.Ультразвук. Методы получения и регистрации. Действие ультразвука на вещество.

Ультразвуком (УЗ) называют механические колебания и волны с частотами более 20 кГц.

Верхним пределом ультразвуковых частот условно можно счи­тать 10⁹ —10¹⁰ Гц. Этот предел определяется межмолекулярными расстояниями и поэтому зависит от агрегатного состояния веще­ства, в котором распространяется ультразвуковая волна.

Для генерирования УЗ используются устройства, называемые УЗ-излучателями. Наибольшее распространение получили элек­тромеханические излучатели, основанные на явлении обратного пьезоэлектрического эффекта. Обратный пьезоэффект заключается в механической деформации тел под действием элект­рического поля. Основной частью такого излучателя является пластина или стержень из вещества с хорошо выражен­ными пьезоэлектрическими свойствами (кварц, сегнетова соль, ке­рамический материал на основе титаната бария и др.). На поверх­ность пластины в виде проводящих слоев нанесены электроды . Если к электродам приложить переменное электрическое напряже­ние от генератора , то пластина благодаря обратному пьезоэффекту начнет вибрировать, излучая механическую волну соответствую­щей частоты.Наибольший эффект излучения механической волны возникает при выполнении условия резонанса . Так, для пластин толщиной 1 мм резонанс возникает для кварца на частоте 2,87 МГц, сегнетовой соли — 1,5 МГц и титаната бария — 2,75 МГц.

Приемник УЗ можно создать на осно­ве пьезоэлектрического эффекта (пря­мой пьезоэффект). В этом случае под действием механической волны (УЗ-волны) возникает деформация кристалла , которая приводит при пьезоэффекте к генерации переменно­го электрического поля; соответствую­щее электрическое напряжение может быть измерено.