ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рассеяние звука атмосферной турбулентностью из "Звуковые и ультразвуковые волны Издание 3 " Рассеяние звука атмосферной турбулентностью. Неоднородности коэффициента преломления (флюктуации скорости ветра и температуры), вызванные турбулентностью, должны приводить к рассеянию на них звука. Те два явления, о которых только что шла речь, — флюктуации фазы и амплитуды звука — могут трактоваться как одно из проявлений этого рассеяния. [c.238] Рассеяние света — всем нам знакомое явление нам приходится его ежедневно визуально наблюдать и в сущности мы видим окружающие нас предметы практически почти только благодаря рассеянию и отражению. В пасмурный день, когда Солнце закрыто облаками, все освещение происходит только рассеянным светом. [c.238] Эта формула достаточно хорошо согласуется с данными опыта, С другой стороны, из нее можно определить характеристику турбулентности С, которая по порядку величины хорошо согласуется со значением для С, определенным при помощи термоанемометра. [c.238] Пусть излучатель звука на поверхности земли, имеющий острую характеристику направленности, посылает звук под некоторым углом к поверхности вверх (рис. 149). Для того чтобы получить острую характеристику направленности и осуществить звуковой прожектор , размеры излучателя, как мы знаем, нужно взять значительно большими длины излучаемой волны. Чтобы эти размеры не были очень большими, следует взять частоту звука повыше. [c.239] хема наблюдения рассеяния зву. ка. [c.239] Эксперимент, который был выше описан, как говорилось, служит прямым доказательством рассеяния звука на неоднородностях коэффициента преломления в атмосфере, вызванных турбулентностью. [c.244] Отметим, что подобное явление в конце 40-х годов было открыто при распространении радиоволн. Было обнаружено, что на ультракоротких волнах (метровый и сантиметровый диапазон волн), распространяющихся только в пределах прямой видимости, возможен прием сигналов далеко за пределами прямой видимости. При этом такой прием не связан с образованиями слоев коэффициента преломления для радиоволн, которые могли бы служить своеобразными каналами или волноводами и приводить к сверхдальнему распространению радиоволн. В дальнейшем было предположено и в значительной степени это предположение было обосновано как теоретически, так и экспериментально, что такой прием сигналов за радиогоризонтом оказывается возможным благодаря рассеянию радиоволн в объеме пересечения характеристик направленности передатчика и приемника. Это рассеяние, так же как и рассеяние звука, вызывается неоднородностями коэффициента преломления для радиоволн. Только в отличие от звука (когда флюктуации коэффициента преломления вызваны пульсациями скорости и температуры) эти неоднородности, также вызываемые турбулентностью атмосферы, состоят в флюктуациях температуры и влажности. Температуру и влажность можно рассматривать как некоторые пассивные примеси, которые перемешиваются полем пульсаций скоростей турбулентного потока. Сами по себе относительные отклонения коэффициента преломления от среднего значения чрезвычайно малы и составляют для обычных условий состояния атмосферы всего каких-нибудь несколько единиц на 10 , тем не менее они оказываются достаточными для того, чтобы принимать рассеянный сигнал далеко за горизонтом, при достаточной мощности радиопередатчика и достаточной чувствительности приемника. Такое рассеяние радиоволн (его называют тропосферным рассеянием) дает возможность осуществлять радиосвязь (правда, не всегда устойчивую) на расстоянии порядка нескольких сот километров. Рассеяние радиоволн подобного же типа на неоднородностях коэффициента преломления в ионосфере (такое рассеяние называют ионосферным рассеянием), благодаря расположению объема V на большей высоте над земной поверхностью, дает возможность осуществления радиосвязи на расстояния свыше 1000 км. Ясно, насколько важны эти явления рассеяния они могут дать возможность осуществления телевизионных передач и радиосвязи на ультракоротких волнах далеко за пределы прямой видимости. [c.244] Вернуться к основной статье