ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Малое препятствие, отличающееся от среды только плотностью из "Общая акустика " Степень сжатия такого препятствия та же, что и окружающей среды, поэтому оно не создает монопольного рассеяния. Но скорость препятствия отличается от скорости окружающих частиц среды если плотность р препятствия больше, чем плотность среды, то оно отстает от частиц среды, а если его плотность меньше, чем у среды, то оно обгоняет частицы. В результате препятствие движется относительно среды и поэтому создает в среде излучение дипольного типа. Это излучение и есть поле, рассеиваемое данным препятствием. [c.358] Таким образом, компоненты скорости тела — линейные однородные функции от компонент скорости частиц среды в месте нахождения препятствия, причем коэффициенты — вещественные числа. Следовательно при прямолинейных траекториях частиц среды (например, в однородной плоской волне) тело также будет коле- баться по прямой. [c.359] Здесь (il, (i2, (is—значения компонент для главных осей. [c.359] отличающееся по плотности от среды и малое по сравнению с длиной волны звука, может быть использовано как направленный приемник звука. В самом деле, установив в теле какое-либо устройство, регистрирующее компоненту скорости колебаний (или смещения) тела в каком-либо направлении, связанном с телом, получим различные показания устройства при падении волны звука с разных направлений. Таким устройством может, например, быть грузик на пружинке, скользящий по направляющей, укрепленной внутри тела. Легко видеть, что такое устройство имеет дипольную характеристику направленности. В самом деле, формула (111.5) показывает, что компонента скорости соответствующая оси Ха, которую расположим вдоль направляющей, есть скалярное произведение вектора скорости среды у, на вектор (рйбу + а у) П/а, не зависящий от направления падения волны. Значит, действительно, характеристика устройства косинусообразная при любом расположении направляющей. [c.360] Ось характеристики направленности вообще не совпадает с направляющей. Совпадение будет только для направляющей, расположенной вдоль одного из главных направлений тензора присоединенных масс. Так как амплитуда колебаний тела по разным направлениям различна, то различной окажется и чувствительность такого приемника звука при разных расположениях направляющей. При а рй чувствительность максимальна при расположении направляющей вдоль оси наименьшей главной компоненты тензора присоединенных масс при ц, рй чувствительность максимальна для оси наибольшей главной компоненты. [c.360] Для безмассового тела наибольшая- сила диполя получается в направлении наименьшей из главных компонентов тензора присоединенных масс для закрепленного тела — в направлении наибольшей компоненты. Отношение сил диполя при падении звука вдоль главной оси на безмассовое и на такое же по форме закрепленное тело равно pQ/ ii. Для удлиненного в направлении падения волны тела ( игла ) безмассовое тело даст большее рассеяние, а для сплющенного в направлении падения тела ( тарелка ) большее рассеяние даст закрепленное тело. Для сферического тела = (Va) pi2 следовательно, амплитуда дипольного рассеяния, создаваемого безмассовой сферой (газовый пузырек в жидкости), по амплитуде вдвое больше, чем для закрепленной сферы, а мощность рассеяния больше в 4 раза. [c.361] В этом случае и направление колебаний тела, и ось диполя рассеяния приближенно совпадают с направлением падения волны. Сила диполя, а значит, и рассеяние определяются только объемом препятствия и различием плотностей тела и среды, а форма тела и его ориентировка относительно падающей волны роли не играют ). Случай малого различия плотностей находит применение в важной задаче о рассеянии звука в слабо неоднородной по плотности среде (см. 114). [c.361] Дипольное рассеяние на пузырьке оказывается в 4 раза больше, чем для закрепленной сферы. Соответственные сечения рассеяния (падающую мощность берем в виде V2p a ) для этих двух случаев составляют (4/3) па (ка) и (1/3) ла (ка) что по порядку вёличины совпадает с сечением для монопольного рассеяния на несжимаемой сфере. [c.362] Вернуться к основной статье