Распространение звука релаксационная теория

Все особенности поглощения в реальных жидкостях и газах объясняет релаксационная теория поглощения, основанная иа представлении о распространении звука как о неравновесном процессе структурных, химических, термических и других изменений, происходящих в звуковой волне. Макроскопическим проявлением этих процессов является дополнительное затухание за счет объемной вязкости. При этом все релаксационные эффекты, наблюдаемые на опыте, полностью могут быть объяснены релаксацией объемной вязкости. [c.379]

Поглощение и дисперсия ультразвука в жидкостях. Релаксационная теория. Распространение звука и особенно ультразвука в жидкостях сопровождается различного рода релаксационными процессами. С одним из типов релаксационного процесса, заключающегося в перераспределении энергии между внешними и внутренними степенями свободы молекул под действием ультразвуковой волны, мы уже встречались при распространении ультразвука в многоатомных газах, где таким процессом объяснялось наличие дисперсии и аномального (молекулярного) поглощения. В жидкостях положение дела обстоит гораздо сложнее, поскольку гораздо сложнее сама структура жидкостей по сравнению с газами и в жидкостях могут иметь место весьма разнообразные релаксационные процессы. [c.290]

Теоретическое рассмотрение распространения звука в системе, в которой происходят различные релаксационные процессы, далеко не просто. Это обусловлено не только нелинейностью уравнений, но и тем, что между звуковыми волнами и частицами релаксирующей системы могут существовать различные формы передачи энергии. Можно разработать теорию дискретного числа процессов, происхо- [c.185]

Релаксационная теория и экспериментальные методы изучения быстропротекающих неравновесных процессов в газах и особенно в жидкостях служат важным инструментом исследования. Эти методы сильны, там, где проявляются коллективные взаимодействия. Особенно много ценных сведений о протекании неравновесных процессов они дают для теории жидкого состояния. В главах, посвященных физической акустике твердого тела, мы еще встретимся с разнообразными релаксационными процессами, имеющими место при распространении звука в твердых телах. [c.60]

В гл. 2 были обсуждены вопросы распространения звука в жидкостях и газах, рассмотрены явления поглощения и дисперсии звука, а также основы релаксационной теории. Для твердых тел эти задачи значительно сложнее, хотя и для жидкостей, когда они гетерофазны или находятся в турбулентном движении, эти задачи трудны и здесь имеются свои нерешенные проблемы (гл. 6, 7). [c.236]

Наличие дефектов в виде дислокаций приводит к ряду интересных явлений при распространении ультразвуковых волн в кристаллах, в том числе к ряду резонансных и релаксационных явлений, к так называемому дислокационному поглощению и дисперсии [11— 14]. Вопросов воздействия интенсивных звуковых и ультразвуковых колебаний на такие процессы в кристаллах металлов, как диффузия, циклическое деформационное упрочнение и усталость, мы не будем касаться и ограничимся лишь линейной задачей о дислокационном поглощении звука. Поскольку в параграфе о дислокационном поглощении речь идет о дислокациях и их влиянии на распространение звука, здесь же кратко затронут вопрос об акустической эмиссии — явлении излучения звука при движении и аннигиляции дислокаций, зарождении и развитии трещин от микро-до макроскопических масштабов. Акустическая эмиссия в последнее время находит большое практическое применение, однако теория явления пока недостаточно развита. [c.238]

Установление тесной связи между рассеянием света и упру-гими тепловыми волнами в среде привело к созданию релаксационной теории распространения звука в жидкостях и обнаружению значительной дисперсии скорости звука в маловязких и вязких жидкостях и к ряду других существенных результатов. [c.8]

ТОНКАЯ СТРУКТУРА ЛИНИИ РАССЕЯНИЯ, КЛАССИЧЕСКАЯ И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКА В МАЛОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЯХ [c.285]

Во все эти формулы существенным образом входят Уд и причем предполагается, что и >Оо-ДРУГими словами, предполагается положительная дисперсия скорости звука. Если бы оказалось, что дисперсии скорости звука нет, то это означало бы, что релаксационная теория не соответствует реальному закону распространения звука. [c.289]

Некоторые соотношения, вытекающие из релаксационной теории распространения звука в вязких средах [c.336]

Вполне возможно также, что распространение звука или гиперзвука в весьма вязких средах вообще не может быть описано в рамках существующей релаксационной теории [296]. [c.349]

Особый интерес представляет распространение звука в тех направлениях кристалла, в которых при фазовом переходе на изменениях волновых характеристик существенно сказывается изменение или обращение в нуль некоторых как линейных, так и нелинейных упругих модулей, связанное с изменением структуры кристалла. Характер этих изменений зависит от того, является ли связь деформаций с параметром порядка в высокосимметричной фазе линейной или квадратичной. В первом случае соответствующие модули второго и третьего порядков стремятся к нулю в точке фазового перехода, причем по довольно сложному закону. В случае квадратичной зависимости при переходе в высокосимметричную фазу модули упругости второго порядка должны испытывать скачок, а модули третьего порядка — оставаться неизменными. Эксперименты по наблюдению вторых гармоник, однако, показывают, что эффективность их генерации резко возрастает вблизи точки фазового перехода [50]. Этот факт не может быть объяснен на основе простой релаксационной теории. Улучшить положение можно, если включить в рассмотрение пространственные флуктуации параметра порядка в окрестности точки фазового перехода (см. [22]), которые можно описать посредством введения в разложение термодинамического потенциала (4.7) добавочного члена (grad т)). Учет пространственных флуктуаций дает возрастание модулей упругости третьего порядка по закону Т—Г ) , гдех=—(1/2—3/2)—критический индекс, значение которого определяется симметрией кристалла. Однако и флуктуационные поправки не приводят к полному согласию с экспериментами, которые показывают, что наблюдаемые критические индексы обычно больше теоретически предсказываемых. Таким образом, необходимы дальнейшие уточнения теоретических [c.297]

Выход из создавшегося затруднения нашли Мандельштам и Леонтович [4211 в созданной ими релаксационной теории распространения звука в жидкости. [c.286]

В равновесном состоянии является функцией р и р, а в том случае, когда равновесия нет (распространение звука через жидкость) I подчиняется кинетическому уравнению или уравнению реакции. В таком случае равномерное расширение ведет к вязким напряжениям. Если частота звука невелика (медленные процессы), то вязкие напряжения могут быть учтены вторым коэффициентом вязкости, другими словами, для таких медленных процессов справедливо уравнение Стокса сг] = 0. При быстрых процессах (гиперзвук) влияние вязкости не исчерпывается учетом второго коэффициента вязкости, который на высоких частотах играет малую роль или даже вовсе не играет роли. Из формул, полученных в релаксационной теории Мандельштама и Леонтовича [421], следует, что коэффициент поглощения, обусловленный вторым коэффициентом вязкости, при больших частотах звука вообще перестает зависеть от частоты. В самом простом случае формула, выражающая зависимость поглощения от частоты, по форме совпадает с формулой Кнезера для поглощения звука в многоатомг ных газах. [c.286]

Таким образом, развитая Мандельштамом и Леонтовичем [4211 релаксационная теория распространения звука в жидкости дает естественное качественное объяснение существования тонкой структуры линии Релея в жидкостях, в которых г] г). [c.288]

Учитывая, что измерения производились на несколько различающейся частоте гиперзвука (для бензола, например, для Я6328 А/==4,9 10 гц, адля 4358 А/=6,610 гц), нужно признать, что согласие между непосредственными измерениями и определениями поглощения из дисперсии скорости звука и релаксационной теории с одним временем релаксации, удовлетворительно для случая бензола, сероуглерода и четыреххлористого углерода [246, 264]. Серьезное расхождение наблюдается для случая хлороформа [264] и уксусной кислоты [602]. Нужно также объяснить очень большую ширину (поглощение) для муравьиной кислоты и этила-цетата [602]. Если считать прежние измерения поглощения ультразвука и дисперсии правильными, а релаксационную теорию распространения звука приложимой к этим средам, то тогда трудно понять причину столь значительного поглощения, точно так же затруднительно понять, почему в [602] не наблюдено уширение линии в таких жидкостях, как бензол, четыреххлористый углерод и хлороформ. [c.315]

При объяснении наблюдаемого поглощения звука в жидкостях значительное распространение получила развитая Л. И. Мандельштамом и М. А. Леонтовичем [8, 174, 342 релаксационная теория поглощения звука. Эта теория исходит из предположений, аналогичных тем, которые лежат в основе одноимённой теории, объясняющей явления, наблюдаемые при распространении звука в многоатомных газах. [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...