ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение звуковых воли из "Механика Изд.3 " Звуковые волны отражаются от границы двух различных сред, где механические свойства резко меняются. Например, при переходе волны из воздуха в воду (или обратно) значительная часть энергии отразится и только небольшая доля энергии пройдет в другую среду. [c.504] Звуковые волны в воздухе отражаются и от твердых тел, например от поверхности земли, это известно каждому из наблюдегшя явления эхо. При ограже-0 НИН звуковых волн существенную роль играет изменение плотности среды р и скорости звука с, точнее, изменение величины рс. Чем больше изменение величины рс при переходе из одной среды в другую, тем больше энергии звуковой волны отражается от границы раздела этих двух сред. [c.504] Выведем законы отражения звуковых волн для Рис. 419. простейшего случая нормального падения плоской волны на плоскую границу раздела двух сред. Пусть длинная труба, вдоль оси которой распространяется плоская волна, наполнена различными веществами (рис. 419). [c.504] Теперь проанализируем следствия расчета. Условие щ = О, 2я,. .. означает, что фаза проходящей волны равна фазе падающей, на границе раздела фаза проходящей волны не изменяется. Последние равенства говорят нам, что фаза отраженной волны может быть либо нулем, либо я, т. е. отраженная волна должна быть либо в фазе с падающей, либо иметь противоположную фазу, смотря по тому, больше или меньше единицы А. Величина А отображает физические свойства среды. [c.506] Величину p называют акустическим волновым сопротивлением среды. Фаза отраженной волны зависит от того, какая среда имеет большее волновое сопротивление. Если волновое сопротивление второй среды меньше, то отражение происходит без потери фазы наоборот, если волновое сопротивление второй среды больше, отраженная волна имеет обратную фазу. [c.506] Амплитуда колебаний в воздухе примерно в два раза больше, чем амплитуда колебаннй в воде. [c.507] Теперь рассмотрим, как будет проходить энергия через границу раздела двух сред. Изменение амплитуды при прохождении волны через границу раздела непосредственно еще совсем не характеризует величину потока энергии через границу раздела. [c.507] При распространении звуковых волн при обычных условиях мы имеем довольно сложную картину. Звуковые волны, встречая препятствие, легко огибают его в тех случаях, когда длина волны много больше размеров препятствия, и отражаются от него примерно так же, как свет, если длина волны много меньше размеров препятствия. [c.507] Явление преломления и отражения звука на границах раздела слоев воздуха различной температуры делает законы распространения звука в атмосфере более сложными. Например, при изучении слышимости звука взрыва давно уже наблюдали отражение звуковых волн от слоя атмосферы на высоте 40 — 50 км, вследствие чего взрыв бывает слышен на очень большом расстоянии и совершенно це слышен на более близких расстояниях, куда не доходила прямая волна взрыва. [c.508] При обсуждении этих наблюдений выдвигали гипотезу, что на высоте 40 — 50 км начинается повышение температуры, непосредственные измерения последних лет подтвердили эту гипотезу. [c.508] Вернуться к основной статье