ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Точная теория распространения звука в слоистой среде из "Акустика слоистых сред " Рассеяние волн на поверхности с малыми неровностями можно наглядно интерпретировать следующим образом. Представим себе неровности как некоторые тела, лежащие на плоской границе раздела однородных сред. Рассеяние звука на этих телах можно описать действием расположенных вблизи границы раздела источников, сила которых пропорциональна звуковому полю в месте расположения тела и зависит от контраста между параметрами тела и окружающей среды. Тогда неровная поверхность будет распределенным по плоскости излучателем звука, и определение боковой волны оказывается во многом аналогичным задачам, рассмотренным в II. 14.5. [c.324] От интегрального представления (12.7) поля, отраженного плоской границей раздела, правая часть (14.52) отличается только заменой френелевского коэффициента отражения V на V. [c.324] ГД Р/о( о) определено в (14.42). Это боковая волна, возбуждаемая на плоской границе раздела. При ( = ( , производная Э /Э1 = =0. [c.324] Если неровности изотропны, т.е. функция корреляции IV(г — г2) зависит только от I Г - г 2 , то 2 не зависит от положения источника и приемника. [c.324] Вычисляя Кпо формулам (14.48)-(14.50), нетрудно убедиться, чго в рассматриваемом случае K( j) =K( j) ехр (-2к а os во)- Таким образом, при рассеянии на крупномасштабных неровностях и боковая волна, и зеркально отраженная компонента среднего поля ослабляются по сравнению со случаем отсутствия неровностей. Однако в условиях применимости ММВ f o 1, и ослабление мало. [c.325] Поле р 1 пропорционально компоненте спектра неровностей, соответствующей перерассеянию падающей волны под углом 5 к вертикали в плоскости, содержащей ось Ог и точку наблюдения (ср. с формулой (14.43) для боковой волны от объемного источника). [c.327] Отметим, что I б I зависит не от координат точки наблюдения, а только от ее азимута. Легко понять, почему р / 5. Действительно, неровности на расстояниях, больших или порядка /, можно считать некоррелированными. Позтому рассеивающая площадка содержит большое число некогерентных источников, каждый из котррых возбуждает парциальную боковую волну. Интенсивность сум1йарного поля пропорциональна числу источников, которое, в свою очередь, пропорционально 5. [c.327] Угловая зависимость 1б, является медленной и описывается множителем, стоящим перед в (14.65). Интенсивность флуктуаций пропорциональна. [c.328] Отметим, чго о(г,) равно синусу угла падения волны в точке (г,, 0). Величина f (a + п0), служащая аргументом спектра W в (14.73), равна изменению горизонтальной компоненты волнового вектора при рассеянии в точке (г,. 0). Отметим, чго, согласно (14.73), вклады волн, рассеянных в различных точках в интенсивность флуктуаций боковой волны аддитивны. Подынтегральное выражение быстро стремится к нулю при fj - . Это позволяет применять формулу (14.73) и к неограниченным рассеивающим площадкам. [c.330] Рассмотрим несколько частных случаев. [c.330] Здесь S площадь неровного участка границы. [c.330] Физически эго объясняется тем, что при рассеянии на плавных неровностях боковую волну возбуждают лишь падающие вопны с - knfi 1// к. Отметим, что а + nfi (kl) при Ir, - - Го l(f /) . [c.331] Если 7 1, уравнение (14.78) не имеет решений. Вектор задаст точку первого контакта дифракционного луча, соответствующего волне Рю( о). с границей раздела. При у 1 дифракционный луч не попадает в точку (г, 0), и поэтому решений уравнения (14.78) не существует. В этом случае, а также если точка лежит вне ii, а1иплитуда волны p i мала. Ниже будем предполагать, что ii и расстояние от этой точки до границ рассеивающей плошадки велико по сравнению с г - Го . [c.331] Таким образом, в случае к1 1 вклады когерентной и флуктуационной компонент рассеянного поля в изменение интенсивности боковой волны По порядку величины совпадают. Если т 0,6 или т 1/7, то А 1, если т 1/3, то р больше, чем р/оР, т.е, рассеяние увеличивает интенсивность боковой волны. [c.332] Вернуться к основной статье