Плоские и сферические звуковые волны

Плоская звуковая волна падает по нормали из воздуха на границу со слоем углекислоты и частично отражается, частично проходит через нее. Определить коэффициент отражения (Zp) на границе, а также во сколько раз (t) отличается амплитуда прошедшей волны от амплитуда падающей Определить отношение амплитуды звукового давления в максимумах и минимумах отраженной волны. [ 1 ]

Плоская звуковая волна, частицы которой колеблются в воздухе с частотой 2 кГц и амплитудой 1 7 мкм, распространяется со скоростью 340м / с. [ 2 ]

Плоская звуковая волна распространяется в направлении, перпендикулярном к оси бесконечного жесткого цилиндра радиуса а. [ 3 ]

Плоской звуковой волне можно сопоставить поток квазичастиц - фононов (квантов звука) подобно тому, как плоской электромагнитной волне соответствует поток фотонов. [ 4 ]

Если плоская звуковая волна падает наклонно на плоскую границу под углом падения щ к нормали (рис. 2.6), то по аналогии с оптическими явлениями возникают отраженные и прошедшие волны. Последние называют также преломленными, так как их направление изменяется по отношению к направлению падающей волны. [ 5 ]

Интенсивность плоских звуковых волн измеряется в ваттах на квадратный метр. Таким образом, если знать размеры поверхности, на которую от источника падают плоские волны, можно измеренные по этой поверхности значения квадратов звуковых давлений перевести в акустическую мощность источника W p2S / pv, где S - поверхность, ограничивающая энергию, падающую от источника в пространство. [ 6 ]

Рассмотрим плоскую звуковую волну; в такой волне скорости vs, vn и переменные части Т, р температуры и давления пропорциональны друг другу. [ 7 ]

В плоской звуковой волне давление совершает работу по переносу звуковой энергии в пространстве. Для характеристики переносимой волной энергии используется величина / (х, у, z, t), называемая интенсивностью звука или шума, которая равна энергии, переносимой через площадку в 1 м2, нормально расположенной к падающей волне в определенной точке пространства и момент времени. [ 8 ]

В плоской звуковой волне свободного звукового поля звуковое давление и интенсивность численно совпадают. [ 9 ]

Если излучается плоская звуковая волна то звуковое давление и колебательная ске. HUiiii сдвиг может быть значительным. [ 10 ]

В случае плоской звуковой волны уменьшение амплитуды волны при распространении обусловлено только поглоше. В шаровой волне помимо поглощения энергии уменьшение амплитуды волны при распространении происходит вследствие того, что энергия волны распределяется на все больший и больший объем - рассеивается в пространстве. Практически в большинстве случаев звуки распространяются не в виде плоской, а в виде шаровой (вообще расходящейся) волны, и поэтому уменьшение амплитуд обусловливается как поглощением, так и рассеянием энергии. При распространении длинных звуковых волн, для которых поглощение в атмосфере мало, преобладающую роль играет рассеяние энергии. Для коротких звуковых волн становится заметным поглощение энергии, и в случае наиболее коротких звуковых волн оно играет преобладающую роль. [ 11 ]