Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Материалы по ФОЗИ / Лекции по вопроснику.doc
Скачиваний:
47
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
327.17 Кб
Скачать

14. Отражение звука

Если звуковая волна встречает на своем пути какое либо препятствие или другую среду с другими параметрами, то происходит отражение звуковой волны. Законы отражения звуковой волны аналогичны законам отражения световых волн. Эффективность отражения характеризуется коэффициентом отражения. В акустике коэффициентом отражения звуковой волны называют отношение интенсивности отраженной волны к интенсивности падающей: ( = Iотр/Iпад. Эффективность отражения зависит от степени различия акустического сопротивления обеих сред. Если падающая волна имеет звуковое давление Рпад, то звуковое давление в отраженной волне: Ротр = Рпад((пад – (отр)/((пад + (отр), где ( – удельное акустическое сопротивление (УАС). Ротр = Рпад ( ехр (((), ( - модуль коэффициента отражения по давлению, ( - сдвиг фаз в волнах падания и отражения. При отражении получается сдвиг фаз между звуковыми давлениями падающей и отраженной волн. Если сопротивление обоих сред активны, то сдвиг фаз получается равным 0( или 180(. Нулю когда (отр>(пад, 180( когда (отр<(пад. Если одно или оба УАС имеют реактивное составляющую, то сдвиг фаз может быть от 0( до 180(. Коэффициент отражения по интенсивности через (: (отр = (((пад – (отр)/((пад + (отр))2 = (2 – комплексное число. Коэффициент отражения зависит от угла падения звуковой волны, поэтому в таблицах обычно приводят величины диффузных коэффициентов отражения, измеряемых для все возможных углов падения волн. Если сдвиг фаз по давлению при отражении равен 0(, то у границы раздела двух сред получается пучность звукового давления, и узел скорости колебания.

15. Преломление звука

Звуковая волна, падая на поверхность раздела двух сред, частично проходит в другую среду. При этом происходит преломление волны. Отношение угла падения к углу преломления определяется отношением скоростей распространения звуковых колебаний в этих средах: sin (1/sin (2=c1/c2. Если ( обеих сред близки друг к другу, то почти вся энергия перейдет из одной среды в другую, а если при этом среды будут иметь разные скорости звука, то из таких материалов можно сделать акустическую линзу. Если среда имеет переменные параметры (атмосферное давление, плотность напряжения и др.), то происходит изгиб звуковой волны. При этом постепенном увеличении скорости звука с высотой, звуковой луч будет изгибаться вниз. Изгиб звукового луча всегда происходит в сторону уменьшения скорости звука. На изгиб звуковой волны сильно влияют ветер и потоки воздуха в различных направлениях.

16. Дифракция волн

Если размеры препятствия имеют величину меньше длину звуковой волны или волна падает близко к краю препятствия (по сравнению с (), то волна дифрагирует вокруг препятствия.

17. Затухание волн

В реальных средах звуковые волны затухают вследствие вязкости среды и молекулярного рассеяния. Звуковые волны затухают при распространении вдоль поглощающей поверхности, при этом чем больше коэффициент поглощения этой поверхности, тем больше затухания они вносят в распространяющуюся волну. В зависимости от частоты значение растет с возрастанием длины волны. При распространении звука на большие расстояния (>1км) кроме классического затухания, связанного с вязкостью среды и молекулярным затуханием более существенную роль играет затухание, из-за турбулентности воздуха. Это затухание определяется потоками воздуха в вертикальном направлении из-за разности температуры земли и воздуха, разности давлений на высоте.

Соседние файлы в папке Материалы по ФОЗИ