Звука волны

Чтобы возникло ощущение звука, волны, распространяющиеся в воздухе или другой упругой среде, достигшие уха человека, должны иметь частоту от 16 до 20 000 Гц (см. 59). Кроме того, давление звука должно превышать некоторую минимальную величину, Конечно, в каждой точке среды давление непрерывно колеблется и поэтому для характеристики звука в акустике используют среднеквадратичное или эффективное звуковое давление рэф= [c.230]

При скорости движения газа, равной или большей скорости звука, волны не могут распространяться против течения. Следовательно, в этих случаях картина распространения возмущений будет принципиально отлична от двух выше рассмотренных слу- [c.183]

Однако из этого вовсе не следует, что все типы фокусирующих систем действительно равноправны, даже в области а 80°, Прежде всего на рис, 11 изображены данные для идеальных линз с показателями преломления п = Оип = ос,В действительности для линз с реальными показателями преломления величины х и х будут меньше. Это иллюстрируется рис. 12, на котором изображены зависимости фактора фокусирования от показателя преломления для реальных линз при этом для каждой линзы взяты максимально допустимые углы раскрытия [12, 13]. Кроме того, в линзах имеют место заметные потери, особенно на высоких частотах и при больших интенсивностях, т. е. в наиболее интересных случаях. Зеркала также дают некоторые (правда, меньшие) потери из-за несовершенного отражения. Зеркала неудобны еще и потому, что у них пространство предметов совмещено с пространством изображений, и фокальное пятно, таким образом, лежит на пути падающей от источника звука волны. [c.166]

Как это отражается на распространении звука Это видно из рис. 33. На нем изображен фронт звуковой волны, бегущей при положительном градиенте скорости ветра и отрицательном температурном градиенте. В верхней части волновой фронт распространяется в-более холодном воздухе или против более сильного ветра и поэтому двигается с меньшей скоростью, чем в нижней части. В результате фронт волны изгибается кверху. Аналогично, если в лодке грести одним веслом сильнее, чем другим, то лодка поворачивает в сторону от него. На рис. 33 показан результирующий эффект. Если звуковая волна распространяется от источника против ветра или бежит в любом направлении в атмосфере при отрицательном температурном градиенте, ее путь искривляется кверху и земля оказывает экранирующее действие, сопровождаемое возникновением звуковой тени. Экранирование при этом не полное, так как вследствие дифракции звука волна проникает и в область тени — с этим явлением мы скоро познакомимся. Во всяком случае, за пределами критического расстояния между источником звука и точкой, где волна, проходящая ниже всех остальных, касается поверхности земли, ин- [c.132]

Рассмотрим сферический источник звука с уровнем звуковой мощности 100 дБ. Согласно закону обратных квадратов, в открытом пространстве уровень интенсивности звука на расстоянии 3 м от такого источника составит 79 дБ. Внесем этот источник в большое помещение размерами, скажем, ЮХ ХЗ м. Допустим, что коэффициент поглощения стен, потолка и пола в этом помещении равен 0,05 (так будет, если помещение построено, например, из оштукатуренного кирпича или бетона). Что мы услышим теперь Во-первых, по-прежнему прямой звук будет приходить непосредственно от источника к уху, и, если мощность источника не изменилась и между ним и ухом не поставили какого-либо препятствия, уровень интенсивности этого звука по-прежнему составит 79 дБ. Однако, после того как мы услышали прямой звук, волна пробежит далее и упадет на стены, пол и потолок. Эти поверхности поглотят 5% звуковой энергии, а 95% отразят обратно к нам. Звуковые волны снова пробегут мимо нас, и этот процесс будет повторяться снова и снова. Чтобы звук потерял 20% своей энергии, то есть чтобы его уровень упал на 1 дБ, он должен испытать более четырех отражений. В результате добавления всех последовательных отражений, следующих друг за другом, пока они совершенно не затухнут, интенсивность первой отраженной волны окажется увеличенной в 18 раз. Можно показать, что в результате от сложения всех отражений интенсивность звука увеличивается в [c.181]

Низкие частоты имеют ряд преимуществ перед высокими. Они вызывают сильную кавитацию при меньшей интенсивности звука, волны большой длины способствуют более глубокому распространению колебаний детали вибрируют, что интенсифицирует их очистку. Для обезжиривания в органических растворителях с применением ультразвука можно использовать акустическое поле низкой частоты (0,1 кГц). Высокие частоты дают возможность фокусировать ультразвуковую энергию, но для возбуждения кавитации должны иметь большую [c.69]

Как видим, аналогия между акустическим интерферометром И радиоинтерферометром весьма велика. Но есть и различие. В случае звука волны распространяются преимущественно в одном направлении от микрофона звук, преобразованный в электрические колебания, передаётся по проводу к электронному осциллографу. [c.139]

Задача о распространении звуков волн в плоско-параллельном слое [c.65]

Основные характеристики звука. Упругие волны в воздухе, имеющие частоты в пределах от 20 Гц до 20 кГц, вызывают у человека ощущение звука. В узком смысле упругие волны в любой среде, имеющие частоту в этом интервале, называются слышимыми звуковыми волнами, или просто звуком. Волны с частотами V < 20 Гц называются инфразвуком, а с частотами V > 20 кГц — ультразвуком. Инфразвук и ультразвук человеческим ухом не воспринимаются. [c.104]

Волна — это процесс распространения колебаний в пространстве. Волны могут иметь различную природу. Механические волны (см. ЕЗ.З, Е3.4) — процесс распространения колебаний частиц среды. К ним относятся упругие (в том числе звук) волны на поверхности жидкости. Электромагнитные волны — процесс распространения колебаний электрического и магнитного полей (см. Е5). [c.155]

Поток энергии в лучевом приближении. Фактор фокусировки. Рассмотрим звуковое поле точечного ненаправленного источника. В рамках лучевой теории зависимость интенсивности (силы звука) волны, соответствующей любому из лучей, от расстояния, определяется законом расширения элементарной лучевой трубки. [c.260]

Излучение звука волной, бегущей по поверхности. Идея применения преобразования Фурье заключается в следующем. Пусть распределение колебательной скорости на поверхности представляет собой волну, бегущую в направлении оси х [c.31]

При нормальном падении звука волны сдвига не возбуждаются в любой изотропной среде и формулы (31.7) также переходят в выра- жени я (30.4). [c.215]

Благодаря большой разности давлений газа в цилиндре и выпускном тракте, в первый момент с начала открытия выпускного клапана из цилиндра выходит значительное количество газов. В этот период, называемый предварительным выпуском, создается распространяющаяся со скоростью звука волна давления. Эта волна, отражаясь от стенок выпускного трубопровода, при определенных обстоятельствах может воспрепятствовать дальнейшему вытеканию газа из цилиндра, обусловленному большой разностью давлений в начальный период выпуска. Последующая очистка цилиндра от остаточных газов осуществляется в этом случае лишь за счет выталкивающего действия поршня. Очевидно, что при таких условиях количество газов, остающихся в камере сгорания от предыдущего цикла, будет наибольшим. Это отрицательно скажется на последующем наполнении цилиндра свежим зарядом и соответственно на мощности, экономичности и экологических показателях двигателя. [c.71]

Не трудно видеть, что отраженный от поверхности луч можно себе представить идущим из мнимого источника, являющегося. зеркальным изображением действительного источника. Если известна мощность действительного источника Р, то можно определить акустическое состояние в точке приема А. Мощность, вносимая лучом первого отражения, будет выражаться p = pg, где g — коэфициент отражения (по мощности). Последний представляет собой отношение мощности (или силы звука) отраженной волны к мощности (или силе звука) волны, падающей на данную поверхность. Мнимый источник энергии Pg будет зеркальным изображением действительного источника—инструмента, голоса, ансамбля. [c.152]

АКУСТИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ (акустический, или звуковой, ветер), регулярные течения среды в звук, поле большой интенсивности. Могут возникать как в свободном неоднородном звук, поле, так и (особенно) вблизи разл. рода препятствий, помещённых в звук. поле. А. т. всегда имеют вихревой хар-р и обычно возникают в результате того, что кол-во движения, связанное с колебаниями ч-ц среды в волне и переносимое ею, при поглощении волны передаётся среде, вызывая регулярное движение последней. Поэтому скорость А. т. пропорц. коэфф. поглощения звука и его интенсивности, но обычно не превосходит величины колебат. скорости ч-ц в звук, волне. После включения источника звука А. т. устанавливается не [c.15]

В атмосфере и океане имеют место также беспорядочные турбулентные течения, вызывающие рассеяние звук, волн и флуктуации их амплитуд и фаз. Задача о рассеянии звука решается с учётом неоднородности турбулентно- [c.15]

АРХИТЕКТУРНАЯ АКУСТИКА (акустика помещений), раздел акустики, в к-ром изучается распространение звук, волн в помещении, отражение и поглощение их поверхностями, влияние отражённых волн на слышимость речи и музыки. Цель исследований — создание методов проектирования залов (театральных, концертных, лекционных, радиостудий и т. п.) с хорошими условиями слышимости. [c.33]

БЕЛЫЙ шум, акустич. шум, в к-ром звук, колебания разной частоты представлены в равной степени, т. е. в среднем интенсивности звук, волн разных частот примерно одинаковы, напр, шум водопада. Назван по аналогии с белым светом. [c.50]

Среди методов второй группы наибольшее распространение получил метод поверхностного рельефа, основанный на св-ве свободной поверхности жидкости вспучиваться под действием падающего на неё изнутри жидкости звук, пучка. Получающийся рельеф хорошо виден при косом освещении. Для реализации метода диска Рэлея в смеси воды и ксилола образуют взвесь мельчайших чешуек лёгкого металла (напр., алюминия). В отсутствии звука эти чешуйки ориентированы беспорядочно, образуя при освещении матово-серую поверхность, а под действием звук, волны часть из них принимает определ. ориентацию, в результате чего на сером фоне появляется видимое изображение звук, поля. [c.76]

На распространение звука высокой частоты, в частности ультразвука, когда длины волн очень малы, оказывают влияние мелкие неоднородности, обычно имеющиеся в естеств. водоёмах микроорганизмы, пузырьки газов и т. д. Они поглощают и рассеивают энергию звук. волн. В результате с повышением частоты звук, колебаний дальность их распространения сокращается. Особенно сильно этот эффект заметен в поверхностном слое воды, где больше всего неоднородностей. Рассеяние звука неоднородностями, а так ке неровностями поверхности воды и дна вызывает явление подводной реверберации, к-рая явл. значит, помехой для ряда практич. применений Г., в частности для гидролокации. Пределы дальности распространения подводного звука лимитируются также т. н. собств. шумами моря, с одной стороны, возникающими от ударов волн на поверхности воды, от морского прибоя, от шума перекатываемой гальки и т. п., а с другой стороны, связанными с морской фауной (звуки, производимые рыбами п др. морскими животными). [c.117]

Описанная схема (и ей подобные) используется в осн. в диапазоне звуковых и низких УЗ частот от 1 до 300—500 кГц. В более ВЧ диапазоне методы регистрации голограмм основываются на пространств, носителях, чувствительных к интенсивности звука. Наибольшее распространение получили способы, основанные на методе поверхностного рельефа. Звук, волна, падающая на отражающую поверхность воды, деформирует её, формируя рельеф, представляющий собой акустич. голограмму, к-рая при освещении её светом восстанавливает изображение (рис. 2). [c.134]

ДИСПЕРСИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ, см. в ст. Диэлектрическая проницаемость. ДИСПЕРСИЯ ЗВУКА (дисперсия скорости звука), зависимость фазовой скорости гармонич. звук, волн от их частоты. Д. 3. может быть обусловлена [c.166]

К Д. 3. того же типа, но не носящей релаксац. хар-ра, приводят теплопроводность и вязкость среды. Эти виды Д. 3. обусловлены обменом энергией между областями сжатий п разрежений в звук, волне и особенно существенны для микронеоднородных сред. Д. 3, может проявляться также в среде с вкрапленными неоднородностями (резонаторами), напр, в воде, содержащей пузырьки газа. В этом случае при частоте звука, близкой к резонансной частоте пузырьков, часть энергии звук, волны идёт на возбуждение колебаний пузырьков, что приводит к Д. 3. и к возрастанию поглощения звука. [c.167]

При малых числах Рейнольдса, когда нелинейное искажение волны невелико, коэффициент поглощения ми-нохроматической у источника звука волны можно определить из (3.10), пользуясь термодинамическими расчетами [6]. Это дает для сред с квадратичной зависимостью поглощения от частоты (см. [13]) [c.113]

Как было показано ранее, при больших числах Рейнольдса монохроматическая у источника звука волна переходит в пилообразную. Пилообразная волна является стабильной формой волны конечной амплитуды. Затухание пилообразных лолн может быть определено из теории распространения волны при больших Яе. Как следует из (3.22), при а = гкхМ > л/2 амплитуда пилообразной волны будет убывать как [c.117]

Наконец, третий тип автоколебаний — высокочастотные, вну-трикамерные колебания с частотой свыше 500 Гц. Это — чисто газодинамические и наиболее опасные автоколебания. Они не связаны ни с системой подачи, ни с упругой податливостью камеры и проявляются в первую очередь в двигателях больших тяг. Механизм их возникновения обусловлен тем, что только что упомянутое нами время газообразования не остается постоянным и зависит от давления вблизи головки двигателя. С увеличением местного давления (повторяем — неважно, по какой причине оно возникло) образование газа происходит более интенсивно, местное давление еще более повышается и возникает распространяющаяся со скоростью звука волна сгущения. Будучи отраженной от противоположной стенки, волна возвращается к головке и дополнительно усиливается повышенным газообразованием. Период таких колебаний определяется временем, которое требуется для волны, чтобы преодолеть расстояние порядка характерного размера камеры. Возникающие формы [c.143]

У поперечных волн, возникших в результате преломления звука (волн 51 ), направление поляризации параллельно плоскости падения, т. е. плоскости чертежа (рнс, 2. 5). Поперечные волны с движением частиц перпендикулярно к плоскости падения (волны ЗН) не могут быть получены в ре-вультате преломления, однако их можно получить электромагнитным путем (см. разделы 2.4 и 8.4). Кроме того, они могут быть полезным средством контроля, потому что они не отщепляются как другие волны, в том числе и поверхностные, а ввиду отсутствия скачка фазы при отражении от свободной поверхности пластины они могут распространяться в пластине еще проще, чем волны 5К, описанные выше (рис, 2.21, а). Об их возможных применениях сообщается в литературе [248, 292, 462, 463, 464, 466, 786, 1366, 1673]. [c.362]

В зависимости от соотношения характерного масштаба течения I и длины звук, волны Х=2п1к к — волн, число) различают 3 типа А. т. течение в свободном неоднородном звук, поле, где масштаб течения определяется размером неоднородности, напр, радиусом звук, пучка (рис. ), при этом течение в стоячих [c.15]

АТМОСФЁРИКИ, радиосигналы, излучаемые при электрич. разрядах в атмосфере (напр., молниях). А. мешают радиоприёму, особенно в диапазоне сверхдлинных и длинных волн. АТМОСФЕРНАЯ АКУСТИКА, раздел акустики, в к-ром изучаются распространение и генерация звука в атмосфере и исследуются св-ва атмосферы акустич. методами. Звук, волны при распространении в свободной атмосфере благодаря теплопроводности и вязкости воздуха поглощаются тем сильнее, чем выше частота звука и чем меньше плотность атмосферы (см. [c.35]

Поскольку атмосфера представляет собой движущуюся неоднородную среду, в А. а. пользуются методами акустики движущихся сред. Темп-ра и плотность атмосферы уменьшаются о увеличением высоты на больших высотах темп-ра снова возрастает. На эти регулярные неоднородности накладываются зависящие от метеорол. условий изменения темп-ры и скорости ветра, а также их случайные турбулентные пульсации разл. масштабов. Все перечисленные неоднородности сильно влияют на распространение звука возникает искривление звук, луча — рефракция звука, в результате к-рой наклонный звук, луч может вернуться к земной поверхности, образуя акустич. зоны слышимости и зоны молчания происходит рассеяние и ослабление звука на турбулентных неоднородностях, сильное поглощение звука на больших высотах и т. д. При акустич. зондировании атмосферы распределение темп-ры и ветра нг больших высотах определяют по измерениям времени и направления прихода звук, волн от наземных взрывов или взрывов бомб, сбрасываемых в атмосферу с ракеты. [c.35]

Методы В. 3. п. можно разбить на три группы 1) методы, использующие основные, линейные хар-ки звук, поля — звуковое давление, колебательные смещения частиц, перем. плотность среды 2) методы, основанные на квадратичных эффектах — на деформации водной поверхности под действием попдеромоторпых сил акустич. поля, акустических течениях, эффекте диска Рэлея, 3) методы, использующие вторичные эффекты, возникающие при распространении звук, волн достаточной интенсивности в жидкости тепловые эффекты, ускорение процессов диффузии, воздействие УЗ на фотослой, дегазация жидкости, акустич. кавитация. [c.76]

ВТбРОЙ ЗВУК, слабозатухающие температурные волны, распространяющиеся в сверхтекучем жидком гелии (Не II) наряду с обычными звук, волнами (см. Сверхт,екучесть). Экспериментально В. 3. был обн аружен В. П. Пешковым (1944). При распространении обычного звука В в-ве происходят колебания давления и плотности. Согласно двухкомпонентной модели сверхтекучего гелия Л. Д. Ландау, норм, и сверхтекучая компоненты при обычных звук, колебаниях ведут себя как единое целое, однако при В. з. [c.95]

Исходные ур-ния Г. д. явл. следствием применения осн. законов механики и термодинамики к движущемуся объёму сжимаемого газа. Неустано-вхшшиеся движения вязкого сжимаемого газа, когда параметры газового потока в каждой его точке изменяются с течением времени, описываются полными Навъе — Стокса уравнениями. Одной из осн. физ. особенностей движения сжимаемых сред явл. возможность образования и распространения в них ударных волн, к-рые движутся со скоростью, превышающей скорость распространения звук, волн и представляют собой узкую область чрезвычайно больших градиентов давления, плотности, темп-ры и скорости газа. [c.103]

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, сопротивление движению жидкостей (и газов) по трубал , каналам и т. д., обусловленное их вязкостью. См. Гидродинамическое сопротивление. ГИДРОАКУСТИКА (от греч. Ьу<1ог-вода и акустика), раздел акустики, в к-ром с целью подводной локации, связи и т. п. изучается распространение звук, волн в водной среде (в океанах, морях, озёрах и т. д.). Особенность подводных звуков — их слабое затухание, вследствие чего под водой звук может распространяться на значительно большие расстояния, чем, напр., в воздухе. Так, в диапазоне частот 500— 2000 Гц дальность распространения под водой звука ср. интенсивности достигает 15—20 км, а в диапазоне УЗ частот — 3—5 км. Звук мог бы распространяться и на значительно большие расстояния, однако в естеств. условиях, кроме затухания, обусловленного вязкостью воды, ослабление звука происходит за счёт рефракции звука и его рассеяния и поглощения разл. неоднородностями среды. Рефракция звука вызывается неоднородностью св-в воды, гл. обр. по вертикали, вследствие [c.117]

ДИСПЕРСИЯ ВОЛН (от лат. (118рег-з1о — рассеяние), зависимость фазовой скорости Уф гармонич, волны от её частоты (О. Простейшим-примером явл. Д. в. в линейных однородных средах, характеризуемая т. н. дисперс. уравнением (законом дисперсии) оно связывает частоту и волн, число к плоской гармонич. волны со= (о (к) (а в анизотропных средах — частоту и волн, вектор к). Дисперс. уравнение может иметь неск. ветвей, к-рым соответствуют разл. типы волн (моды). Напр,, в изотропной плазме — это ветви, относящиеся к эл,-магн., плазменным и ионно-звук. волнам. [c.166]

Д. 3., связанная с физ. св-вами среды, возникает, когда воздействие акустич. волны приводит к неравновесному состоянию среды, возбуждая её внутр. степени свободы (колебат. и вращат. движения молекул), процессы ионизации и диссоциации молекул, хим. реакции, перестройку структуры жидкости, процессы взаимодействия ультразвука с электронами проводимости в металлах и ПП, магнитоупругие явления и т. д. Выравнивание энергии между поступат. и внутр. степенями свободы происходит за нек-рое время, наз. временем релаксации Тр (см. Релаксация акустическая). Если период Т звук, волны мал по сравнению с Тр (высокие частоты), то за время Гс Тр внутр. степени свободы не успевают возбудиться, поэтому среда будет вести себя так, как будто внутр. степени свободы отсутствуют. Если же Т Тр (низкие частоты), то часть энергии поступат. движения успеет перераспределиться на внутр. степени свободы. При этом, вследствие уменьшения энергии поступат. движения, упругость среды и скорость звука так-же будут меньше, чем в случае высоких частот. Т. р=Т о., при наличии [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...