Звука длина волны

В случае резонансной дифракции света на высокочастотном звуке, длина волны которого удовлетворяет условию [c.222]

Физические основы метода. Ультразвуковые колебания, являющиеся упругими колебаниями очень высоких частот, получаются обычно с помощью пластины из пьезокварца, расположенной между двумя металлическими обкладками. На обкладки подается переменное напряжение от генератора высокой частоты радиотехнического типа. Под влиянием этого напряжения кварцевая пластина начинает колебаться с той же частотой. Эти колебания с помощью промежуточной среды (вода, масло, вазелин, ртуть) вводятся в испытуемое изделие, в котором распространяются более или менее узким пучком со скоростью, равной скорости звука. Длина волны этих колебаний зависит от частоты колебаний кварцевой пластины и скорости звука в данной среде (табл. 10). [c.80]

Эта величина так же, как период колебаний и связанные с ними через скорость звука длина волны и волновое число, является основной величиной, характеризующей звуковое колебание. Другой основной характеристикой колебания является его амплитуда (размах) А . Амплитуда равна максимальному значению величины Г/ за половину периода колебаний. Можно говорить об амплитуде колебательного давления р , об амплитуде колебательного смещения, скорости и ускорения воздушных частиц в звуковой волне — [c.238]

Расстояние от точек измерения до ограждающих поверхностей помещения должно быть не менее Х/4, а между соседними точками — не менее Л/2, где Л — длина волны самой низкой частоты измерения в м. При измерениях уровней звука длина волны принимается равной X = 3,5 м. [c.281]

Скорость света в вакууме Элементарный заряд Постоянная Планка Приведенная постоянная Планка Масса покоя электрона Масса покоя протона Гравитационная постоянная Ускорение силы тяжести на уровне моря Боровский радиус Число Авогадро Постоянная Больцмана Нормальная температура Нормальное давление Объем грамм-моля газа при нормальных условиях Тепловая энергия при нормальных условиях Скорость звука в воздухе при нормальных условиях Звуковой импеданс воздуха при нормальных условиях Единица интенсивности звука Длина волны фотона с энергией в 1 эв Один ферми Один электрон-вольт Один ватт [c.517]

J72] ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА. ДЛИННЫЕ ВОЛНЫ 369 [c.369]

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

При достаточно высоких частотах акустическая длина волны становится настолько малой, что начинает приближаться к длине свободного пробега молекул газа. В этом случае основное уравнение для с (3.36) и уравнения для ак-г и ао перестают выполняться, так как все они получены в предположении, что газ представляет собой непрерывную среду. Согласно кинетической теории, тепловая скорость молекул в газе имеет тот же порядок, что и скорость звука. Таким образом, если длина звуковой волны по порядку величины приближается к средней длине свободного пробега, то звуковая частота должна приближаться к частоте соударений между молекулами. Это очень высокая частота порядка 10 Гц, так как средняя длина свободного пробега при комнатной температуре составляет величину порядка 100 нм. В акустической термометрии столь высокие частоты никогда не применяются, самая высокая частота, на [c.105]

Определить скорость звука в мелкодисперсной двухфазной системе пар с взвешенными в нем мелкими капельками жидкости ( влажный пар ) или жидкость с распределенными в ней мелкими пузырьками пара. Длина волны звука предполагается большой по сравнению с размерами неоднородностей системы. [c.355]

Если выполнено это условие, то можно ввести понятие о лучах как о линиях, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением распространения волны, и можно говорить о распространении звука вдоль лучей, отвлекаясь при этом от его волновой природы. Изучение законов распространения звука в таких случаях составляет предмет геометрической акустики. Можно сказать, что геометрическая акустика соответствует предельному случаю малых длин волн, >0. [c.365]

Как было указано в начале 67, приближение геометрической акустики соответствует случаю достаточно малых длин волн, т. е. больших значений волнового вектора. Для этого, вообще говоря, частота звука должна быть достаточно велика. Однако в акустике движущихся сред последнее условие становится не обязательным, если скорость движения среды превосходит скорость звука. Действительно, в этом случае k может быть большим даже при равной нул.ю частоте из (68,1) получаем при (0 = 0 уравнение [c.372]

Что касается первой, т. е. наименьшей, из собственных частот, то ее порядок величины очевиден непосредственно из соображений размерности. Единственным, входящим в задачу параметром с размерностью длины являются линейные размеры I тела. Ясно поэтому, что соответствующая первой собственной частоте длина волны Xj должна быть порядка величины / порядок величины самой частоты oj получается делением скорости звука на Aj. Таким образом, [c.375]

Будем предполагать, что длина волны звука X велика по сравнению с размерами I тела тогда для вычисления рассеянной волны можно воспользоваться формулами (74,8) и (74,11) ). Рассеянную волну мы при этом рассматриваем как волну, излучаемую телом разница заключается только в том, что вместо [c.417]

Для монохроматической падающей волны среднее значение квадрата второй производной от скорости но времени пропорционально четвертой степени частоты. Таким образом, сечение рассеяния звука телом, размеры которого малы по сравнению с длиной волны, пропорционально четвертой степени частоты. [c.419]

Наконец, остановимся коротко на обратном предельном случае, когда длина волны рассеиваемого звука мала по сравнению с размерами тела. В этом случае все рассеяние, за исключением лишь рассеяния на очень малые углы, сводится к простому отражению от поверхности тела. Соответствующая часть полного [c.419]

Эта формула применима постольку, поскольку определяемый ею коэффициент поглощения мал должно быть мало относительное убывание амплитуды на расстояниях порядка длины волны (т. е. должно быть ус/ш < 1). На этом предположении по существу основан изложенный вывод, так как мы вычисляли диссипацию энергии с помощью незатухающего выражения для звуковой волны. Для газов это условие фактически всегда выполнено. Рассмотрим, например, первый член в (79,6). Условие ус/ < 1 означает, что должно быть vo)/ < 1. Но, как известно из кинетической теории газов, коэффициент вязкости v газа — порядка величины произведения длины свободного пробега / иа среднюю тепловую скорость молекул последняя совпадает по порядку величины со скоростью звука в газе, так что v 1с. Поэтому имеем [c.424]

Своеобразные особенности представляет поглощение звука в поликристаллических телах. Если длина волны звука X мала по сравнению с размерами а отдельных кристаллитов, то в каждом кристаллите звук поглощается так же, как он поглощался бы в большом кристалле, и коэффициент поглощения пропорционален (О. [c.182]

Если же Я, > а, то характер поглощения меняется. В такой волне можно считать, что каждый кристаллит подвергается воздействию однородно распределенного давления. Но ввиду анизотропии кристаллитов и граничных условий на поверхностях их соприкосновения возникающая при этом деформация неоднородна. Она будет испытывать существенные изменения (изменение порядка величины ее самой) на протяжении размеров кристаллита, а не на протяжении длины волны, как это было бы в однородном теле. Для поглощения звука существенны скорости изменения деформации и возникающие градиенты температуры. Из них первые будут иметь по-прежнему обычный порядок величины. Градиенты же температуры в пределах каждого кристаллита аномально велики. Поэтому поглощение звука, обусловленное теплопроводностью, будет велико по сравнению с поглощением, связанным с вязкостью, и достаточно вычислить только первое. [c.182]

В модели Дебая предполагается, что скорость звука одинакова для всех длин волн и не зависит от направления поляризации, т. е. для трех акустических ветвей справедлив линейный закон дисперсии [c.171]

Потери энергии вследствие вязкости, а значит, и показатель затухания а пропорциональны квадрату градиента скорости. Но при данной амплитуде волны градиент скорости обратно пропорционален длине волны, так как те же изменения скорости частиц в волне соответствуют тем меньшим расстояниям, чем короче волна. Поэтому показатель затухания а оказывается обратно пропорциональным квадрату длины волны или прямо пропорциональным квадрату частоты звука. Звуки высокого тона поглощаются в атмосфере гораздо сильнее, чем низкие тона. Если в атмосфере возникает звук, содержащий как низкие, так и высокие тона, то гораздо дальше распространяются низкие тона этого звука высокие тона затухают на гораздо меньшем расстоянии. [c.730]

Измерение длины стоячей волны в трубах представляет собой один из наиболее удобных способов измерения фазовой скорости звуковых волн в воздухе или других газах. Расстояние между двумя пучностями равно половине длины волны X. Зная период возбуждаемых колебаний Т, из соотношения X = сТ находят скорость звука. При точных измерениях необходимо, конечно, применять более точные методы определения положения пучностей, а также учитывать влияние стенок трубы на скорость распространения звуковых волн. [c.734]

Скорость звука во многих металлах примерно колеблется в пределах от 5850 до 6260 м/с. При частоте 5 МГц длина волны составляет 1,17.. .1,25 мм. [c.167]

Резонансная дифракция света на высокочастотном звуке, длина волны к-рого удовлетворяет условию наа. дифракцией Брэгга или брэгговской д к ф р а к ц и о й. Она представляет собой частичное отражение волны от звуковой решётки (рис. 5). Эффективная дифракция имеет место, если воллы, отражённые от соседних максиму.чов показателя пре-ломле1шя, ммен т разность оптич. хода, равную К. Это происходит, если свет падает под определ. углом, т. н. уг.дом Брэгга 0б- При брэгговской дифракции свет отклоняется только в один из максимумов 1-го поряд- [c.678]

Измерения параметров акустических полей. Использование акустооптических взаимодействий для измерения параметров акустических полей является одной из наиболее важных областей их применений [1—8]. Причиной тому, наряду с универсальностью и бесконтактностью, служит то обстоятельство, что с их помощью можно определять практически все параметры звука — длину волны, интенсивность, поглощение и т. д. Много важных экспериментальных результатов, касающихся распространения и взаимодействия когерентных и тепловых акустических волн в различных средах, получено именно оптическими методами ). Конкретные способы и методики акустооптических измерений довольно многообразны, однако все они базируются на закономерностях дифракции света на звуке ( 2—4). Например, в случае раман-натовской дифракции длину звуковой волны можно определить по доплеров- [c.354]

Условие возникновения и характер резонансной Д. с. на у. зависят от соотношения между длинами волн света /V и звука Л. Для низкочастотного звука, длина волны к-рого удовлетворяет условию Я /Л <1, резонансная дифракция имеет место нри нормальном падении [c.128]

Резонансная дифракция света на высокочастотном звуке, длина волны к-рого удовлетворяет условию ХЬ/наз. брэгговской дифракцией. Она возникает, если свет падает на звуковой пучок под определённым углом 0 (рис. 6, а), т. н. углом Брэгга [c.128]

Рассмотрим цилиндрический акустический интерферометр с площадью поперечного сечения А, заполненный газом со средней плотностью р, в котором скорость звука равна с. Обозначим акустический коэффициент затухания через а, длину волны — через Л, волновое число к=2п1Х и / г и Нг — коэффициенты отражения соответственно отражателя и излучателя, которые в общем случае могут быть комплексными. Сумма механического импеданса излучателя Zt и газа ZL(l) составляет полный импеданс Z(l), где I — длина полости, поскольку и сам излучатель, и газовый столб влияют на величину скорости. [c.102]

Скорость звука относительно среды зависит только от механических свойств этой среды и совсем не зависит от скорости движения источника относительно среды. Это чем-то напоминает движение предметов на ленте конвейера. Независимо от того, как быстро вы бежите параллельно ленте в момент, когда кладете на нее предмет, скорость этого предмета, как только он лег на ленту, будет в точности равна скорости движения самой ленты конвейера. Если имеется какая-то определенная среда, то определенной является и скорость звука Узв в этой СрбДб. Известно следующее соотношение между длиной волны, частотой и скоростью распространения волнового процесса [c.324]

Это соотношение очевидно, когда Узв — постоянная величина, так как vr — это число полных колебаний, совершаемых за секунду, а Як — расстояние (скажем, в сантиметрах), проходимое волной за время каждого из этих колебаний. Таким образом, число сантиметров, проходимое волной за секунду, выражается произведением Xrvr. Скорость звука определяется плотностью и упругими постоянными среды. Если мы используем волны с частотой V/ , то длина волны Xr однозначно определяется из уравнения (12). Более подробно упругие волны рассматриваются в т. III. [c.324]

Ввиду конечности площади поперечного сечения волнового цуга, он не может представлять собой строго плоскую волну. Но если линейные размеры сечения достаточно велики по сравнению с длиной волны звука, волновое поле может быть близко к плоскому с высокой точностью. В бегущей плоской волне v ср7ро, [c.361]

Определить полную интенсивность излучения звука шаром, соверша о-щим поступательные малые (гармонические) колебания с частотой со, причем длина волны сравнима по величине с радиусом R шара. [c.400]

Что же касается жидкостей, то и здесь условие малости поглощения выполняется всегда, когда вообще имеет смысл задача о поглощении звука в той постановке, о которой здесь шла речь. Поглощение (на длине волны) может стать большим, лишь если силы вязких напряжений сравнимы с силами давления, возникающими при сжатии вещества. Но в таких условиях становится неприменимым уже самое уравнение Навьс — Стокса (с не зависящими от частоты коэффициентами вязкости) и возникает существенная, связанная с процессами внутреннего трения дисперсия звука ). [c.425]

В этом случае звук распространяется с изотермической скоростью Сг (всегда меньшей скорости s). Коэффипиент же поглощения оказивается снова малым (по сравнению с обратно] длиной волны), причем он не зависит от частоты и обратно пропорционален теплопроводности ). [c.429]

Начнем с обычного звука в нематиках. Легко видеть, что в пределе достаточно длинных волн (т. е. достаточно малых значений fe) поправки к скорости звука, связанные с наличием новой динамической переменной, малы, так что скорость звука дается прежней простой формулой (42,1). Представим директор в колеблющейся среде в виде п = По + Sn, где По — постоянное вдоль среды невозмущенное значение, а 6п — малая переменная часть (поскольку = п = I, то побп = 0). Сравнение левой стороны уравнения (40,3), с первыми двумя членами в его правой стороне показывает, что kv, т. е. 8п vie (член же N = Ыу в рас- [c.219]

Сравнивая выражение (5.55) с (5.25), мох<но сделать заключение, что зависимость со = со (/г) описывает здесь ветвь продольных аку-тических колебаний, которая, как и в случае моноатомной цепочки, приближается к нулю пропорционально k. Значение скорости звука для этой ветзи в случае длинных волн дается выражением [c.155]

Картину явления, наблюдавшуюся при более низких температурах (ниже 0,5° К), удается объяснить на основе предположения о том, что при этих температурах длина свободного пробега фононов становится порядка длины волны второго звука или порядка размеров полости. В этом случае вообще не имеет смысла говорить о втором звуке. Резкий передний край принимаемого импульса может быть обусловлен фононами, приходящими прямым путем со скоростью v . Значение v , полученное во всех трех трубках (если ввести запаздывание в 8 мксек, вызванное, возможно, тепловыми сопротивлениями, обнаруженными Капицей, на поверхностях нагревателя и термометра), составляет 236 i- 4 м/сек, что находится в хорошем согласии со значением Чейса и Херлина, приведенным выше. Большое размытие пмпульса, по-видимому, обусловлено фононами, приходящими к приемнику после большого числа столкновений со стенками и диффузного рассеяния на них. [c.571]

В некоторых источниках звука применяются другие методы борьбы с выравниванием давлений. Например, в обычных громкоговорителях мембрана имеет размеры, которые сравнимы с длииой волны только для достаточно высоких звуковых частот (порядка 1000 гц), для низких же частот (порядка 100 гц) размеры мембраны малы по сравнению с длиной волны, и вследствие выравнивания давлений громкоговоритель очень слабо излучал бы низкие тона. Для устранения этого дефекта мембрана помещается в вы1)езе большой отражательной доски, которая препятствует выравниванию давлений н для низких частот. [c.739]

Очевидно, что чем меньше угол конуса, т. е. чем уже пучок звуковых волн, создаваемых пластиной, тем медленнее падает амплитуда звуковой волны в направлении иормали к пластине. Поэтому во многих случаях (например, чтобы озвучить длинную, но узкую площадь) выгодно применять источники звука, дающие узкий пучок волн, т, е. направленные источники звука. Для этого потребовались бы пластины, например мембраны громкоговорителей, размеры которых больше длины звуковой волны. Однако даже для средних звуковых частот (волны длиной 20—30 см) это условие выполнить невозможно. Мембраны сами по себе практически не могут дать направленного излучения звуковых волн. Более того, так как мембраны практически приемлемых размеров оказываются много меньше длины волн для длинных звуковых волн, то на низких частотах явление дифракции играет заметную роль уже в непосредственной близости к мембране. Даже вблизи мембраны создаваемые ею волны существенно отличаются от плоских. Поэтому приведенный выше расчет мощности, излучаемой пластиной, в этом случае неприменим. [c.741]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...