Излучение (звука) в свободном пол

Интенсивность звука, создаваемого точечным источником или источником, условно аппроксимированным в точку при излучении в свободное пространство, [c.11]

ПЕРЕНОС ИЗЛУЧЕНИЯ — распространение эл.-магн, излучения, звука, нейтронов и др. частиц в различных средах в свободном пространстве, в регулярно-неоднородных и случайно-неоднородных (турбулентных) средах, в средах с дискретными рассеивателями и т. д. при наличии процессов поглощения, испускания и рассеяния. Традиционно П. и. рассматривают в разл. разделах оптики, в частности при описании фотометрии. измерений, выяснении условий формирования оптич, изображений, нахождении характеристик рассеянного излучения и др. Классич, теория П. в. получена из энергетич. соображений и служит основой фотометрии. Кроме того, теорию П. и. применяют в астрофизике при расчёте светимости звёзд, в теплофизике при анализе теплопередачи через излучение, в геофизике при изучении теплового баланса Земли, а также в акустике, теории плазмы и ядерной физике. [c.565]

Сжатия и разрежения будут происходить одно за другим, и столб воздуха, находящийся в трубке, будет то сжиматься, то расширяться. Благодаря тому, что один конец трубки закрыт, в этом столбе воздуха вследствие отражения от закрытого конца возникнут стоячие волны, которые будут поддерживаться до тех пор, пока мы продуваем воздух перед открытым концом трубки. Колебания столба воздуха в трубке передаются в окружающий воздух, и, таким образом, происходит излучение звука. Длина излучаемой волны для такого свистка, как мы знаем из предыдущего, равна учетверённой длине трубки. Но это только очень грубое объяснение. В предыдущем опыте с камертоном мы имели дело с вынужденными и свободными колебаниями столба воздуха. Здесь же возникает гораздо более сложное явление автоколебаний. Автоколебания газовых столбов происходят также в органных трубах. [c.105]

Рупор не должен расширяться слишком резко, так как иначе волны не будут стелиться)> по внутренним стенкам, расходясь равномерно на всю площадь поперечного сечения излучение звука будет происходить с площади малой диафрагмы как бы в свободное пространство и потому будет мало эффективным. Поэтому, учитывая, что устье должно быть большого диаметра, мы убеждаемся, что рупор необходимо делать длинным. [c.294]

Неравенство л < яге соответствует распределению колебательной скорости по поверхности излучателя в форме волны, распространяющейся со скоростью, меньшей, чем скорость звука в свободной среде. В этом случае активного излучения звука в виде волн, уходящих [c.97]

Все члены выражений (20.8), (20.9) и (20.10) имеют ясный физический смысл. Свободные члены совпадают с коэффициентами (18.17а), определяющими излучение звука одиночными цилиндрами без учета многократного рассеяния. Двойная сумма характеризует взаимодействие между цилиндрами. В нее входит множитель (kr ,), зависящий от расстояний между цилиндрами. При увеличении волновых расстояний этот множитель уменьшается и роль взаимодействия падает. Кроме того, присутствует множитель ka)l ka), который определяет коэффициенты дифракции звука на абсолютно жестких цилиндрах [см., например, (18.34), (18.42а)]. [c.142]

Используя соотношение (2.109), можно получить некоторое представление о звуковом поле даже без численного решения интегрального уравнения. Рассмотрим, например, излучение звука полым цилиндром, совершающим радиальные осесимметричные колебания. Торцы открыты и внутренняя полость свободно сообщается с внешней средой (рис. 2.23). Будем искать поле в удаленной точке с координатами xi, О, z i, лежащей в плоскости XZ. Тогда R = V(xi —Xj) +> + (г z ), где Xi = X os в Х2 = а os z =Rq sin в. Следовательно, [c.112]

Излучение (звука) в свободном поле 26, 27 [c.382]

Источник звука в свободном пространстве характеризуется акустической мощностью, частотным спектром излучения и характеристикой направленности. [c.11]

Применение нелинейных акустических эффектов. Первые применения нелинейных эффектов были связаны с разработкой методов измерения характеристик акустич. поля на основе регистрации усреднённых эффектов измерение интенсивности звука по давлению звукового излучения с помощью радиометров или по вспучиванию свободной поверхности жидкости под действием звука, измерение колебат. скорости методом Рэлея диска. Для зондирования атмосферы, океана, для целей медицинской акустики применяют параметрические излучатели и приёмники благодаря их широкополосности, острой направленности излучения и отсутствию боковых лепестков в диаграмме направленности. [c.292]

Основной формой практически применяемых замкнутых механически-акустических колебательных комплексов является соединение упругостей, почти свободных от масс, с массами, почти свободными от упругости. Колебательный комплекс считается замкнутым, если сопротивления излучению совершенно отсутствуют или если ими можно пренебречь. Смотря по тому, состоит ли колебательный комплекс пз твердого, газообразного или жидкого материала, получаются и различные основные формы (звук о-в о й гриб или звуковое пространство). [c.506]

Выше мы рассматривали колеблющуюся поверхность (диск, поршень), вставленную в экран и излучающую звук в полупространство. При отсутствии экрана картина распределения звукового поля в пространстве существенным образом изменяется меняются и условия излучения такой поверхности. Свободно колеблющаяся поверхность представляет собой так называемый двойной источник , или Рис. 72. Характеристика направлен- акустический диполь. Проще ности акустического диполя. в его составить представление о таком диполе следующим образом. Представим себе два одинаковых по интенсивности источника звука, например два пульсирующих шара, находящихся друг от друга на расстоянии Пусть эти шары колеблются в противофазе — когда один из них создаёт сжатие, другой создаёт разрежение. Такая комбинация источников и называется двойным источником , или акустическим диполем. На рис. 72 показана характеристика направленности акустического диполя она имеет вид восьмёрки, причём звуковое поле в направлении, перпендикулярном к линии, соединяющей источники, отсутствует. Такая характеристика направленности является результатом интерференции. [c.124]

При полном внутреннем отражении происходит изменение фазы, не зависящее от частоты падающей волны. Поэтому при отражении импульса фаза изменится одинаково для всех частотаых компонент, а это в свою очередь равносильно различным длинам пробега для волн различных частот в свободном пространстве. Эквивалентный пробег при отражении импульса тем больше, чем длиннее волна. В результате импульс при отражении исказится так, как если бы он распространялся в дисперсионной среде с нормальной дисперсией. В этой связи полное внутреннее отражение можно рассматривать как дисперсию, сосредоточенную на отражающей поверхности. Аналогичный эффект сосредоточенной дисперсии возникает при отражении звука от препятствия с комплексным импедансом. Значение этого эффекта для целей нашего исследования заключается в том, что при рассеянии компонент с докритической фазовой скоростью (/ф < с . После рассеяния, в силу эффекта нормальной дисперсии, их фазовая скорость может стать больше скорости звука и изменить общую картину излучения. [c.196]

Вблизи значений х = л импеданцы излучения безграничной поверхности Не 2 и 1т 2 резко возрастают (кривые 1). Бесконечное возрастание импеданцев при .I = пп является следствием своеобразного резонанса, возникающего при совпадении скорости волны, бегущей по поверхности, Ь и скорости звука в свободной среде. Если волна движется со скоростью Ь = с, то вклады всех участков поверхности суммируются в данной точке (например, в точке Л о рис. 29) синфазно. Амплитуды волн, излучаемых этими участками, при увеличении расстояния г уменьшаются по закону 1/]/ г (при [c.98]

Хотя измерения проводятся в свободном пространстве (т. е. на открытом воздухе или в заглушенной камере), контур излучения определяется в виде полусферы перед акустической системой. При таком условии акустическая мощность, необходимая для обеспечения данной интенсивности звука на данном расстоянии от источника, будет меньше, чем при условии сферы. Например, вместо величины 4я в выражениях (1.19) и [c.29]

Поэтому авторы предлагают устанавливать цилиндрический образец непосредственно на излучателе и измерять максимальное излучение в жидкость на свободном торце образца, пользуясь интерферометрической установкой с перемещаемым отражателем. Результаты таких измерений для цилиндров различной длины позволят определить поглощение звука в данном материале. [c.401]

До сих порУмы рассматривали только свободные волны в волноводе, т. е. волны, способные распространяться в волноводе в отсутствие сторонних воздействий. Практически всегда волны создаются некоторыми источниками — сторонними воздействиями. Рассмотрим волны, создаваемые в волноводе заданными распределениями по какому-либо сечению волновода гармонически меняющихся с течением времени сил или д -компонент скорости частиц. Это — задача об излучении звука в волновод. [c.252]

О связи между решениями задач дифракции для лниейных и точечных источников. Между решениями задач дифракции звука для линейных и точечных источников существует простая связь, которая позволяет сразу записать решение одной из этих задач, если известно решение другой. Рассмотрим случаи, изображенные на рис. 3.4. На рис. 3.4, а показан бесконечный в направлении оси г линейный пульсирующий источник Ао, излучающий звук в присутствии некоторой отражающей поверхности. Поверхность является цилиндрической с произвольной форме поперечного сечения и бесконечной в направлении оси 2. В частном случае поверхность может иметь форму клина или полуплоскости с ребром, параллельным оси г. Источник может находиться и на самой поверхности. В последнем случае получится задача об излучении звука цилиндром. В связи с тем, что поле не зависит от координаты г, точку наблюдения А можно расположить в плоскости ху. Будем обозначать все величины для двумерного и трехмерного случаев верхними индексами 2 и 3 соответственно. Звуковые давления, излучаемые источниками 4о, в двумерном и трехмерном случаях при отсутствии отражающей поверхности можно представить через соответствующие функции Грина для свободного пространства [c.150]

При малых возмущениях (Аа <С а) одиночного пузырька в безграничной жидкости, несмотря на малость скоростей жидкости по сравнению со скоростью звука ivi <С i), может сказаться акустическое излучение энергии в бесконечность, значение которого определяется величиной awlAa i (см. (5.5.17)). В случае свободных колебаний рао = onst) этот эффект можно учесть, если вместо (5.5.16) исходить из уравнений (5.5.16а) или (5.5.166), которые после линеаризации вместо последнего уравнения дают уравнение [c.296]

При малых возмущениях (у1<1) одиночного пузырька в безграничной жидкости, несмотря на малость скоростей жидкости по сравнению со скоростью звука Wi< i), может сказаться акустическое излучение энергии в бесконечность, значение которого определяется величиной WiJA i (см. (2.4.18)). В случав свободных колебаний (р = onst, Pi = 0) этот эффект можно учесть, если вместо (2.4.17) исходить из уравнений (2.4.17а) или (2.4.176), которые после линеаризации в этом случае приводят к дополнительному слагаемому в правой части последнего уравнения в (2.7.6) [c.209]

Для проведения акустических испытаний в лабораторных условиях строят специальные заглушенные (безэховые) камеры, в которых звук, излучаемый машиной, практически полностью поглощается специальными материалами, которыми облицованы стены. В безэхо-вых камерах, как и в свободном поле, уровень звукового давления обратно пропорционален расстоянию от акустического центра излучения до точки измерения и снижается на 6 дБ при удвоении расстояния от точечного источника звука. Известны два типа камер. В камерах первого типа машину устанавливают на уровне жесткого [c.414]

Активная часть Ке 3н может по-разному зависеть от частоты. Если громкоговоритель излучает звук в свободное пространство обеими сторонами диффузора (см. параграф 4.3), то его активное сопротивление излучения аналогично активному сопротивлению круглой поршневой дипольной антенны и растет с четвертой степенью частоты Гн = ро о5(Ы) если Ы<1 (5 — излучающая пло-1цадь диффузора, /2 = со/со — волновое число, (1 — характерный раз- [c.155]

К нелинейным эффектам в известном смысле можно причислить и так называемое радиационное давление или давление ультразвукового излучения, которое, в частности, проявляется в виде постоянных пондеромоторных сил, действующих на препятствия, расположенные на пути распространения ультразвуковой волны. Давление ультразвуковою излучения существует и в свободном ультразвуковом поле в виде постоянной составляющей давления. Радиационное давление присуще любому волновому процессу независимо от его природы отю связано с изменением у препятствия величины переносимого волной импульса. Возникающие прп этом пондеромотор-ные силы малы известно, что для регистрации, например, давления света требуются весьма чувствительные приспособления. Давление ультразвукового излучения также является малой величиной по сравнению с амплитудой переменного давления в ультразвуковой волне. Тем не менее радиационный эффект следует непосредственно из линейных уравнений электродинамики и линеаризованных уравнений гидродинамики. Нелиней1юсть же точных уравнении гидродинамики приводит при расчете давления ультразвукового излучения к поправкам , соизмеримым с величиной эффекта, вычисленной в первом ириблпженни, в отличие от нелинейных поправок к другим акустическим параметрам, таким, например, как скорость звука, плотность энергии и т. д., в которые они входят в качестве величин второго и более высоких порядков малости. Эти сравнительно большие поправки к давлению ультразвукового излучения и представляют собой собственно нелинейный эффект. Отличие акустических [c.104]

Помимо механизма тепловыделения химической природы, о котором речь шла выше, существуют и другие механизмы теплоподвода к газу. При очень высокой температуре—порядка сотен миллионов и миллиардов градусов—в некоторых газах (находящихся при этих условиях в плазменном состоянии, т. е. представляющих собой смесь тяжелых частиц—ионов и легких частиц—свободных электронов) могут происходить ядерные реакции с превращением огромной энергии ядерных связей в конечном счете в тепловую энергию плазмы. При ЭТОМ механизмы распространения зоны тепловыделения, связанные с переносом тяжелых частиц (ионная теплопроводность и диффузия), перестают быть главными, основными же становятся электронная теплопроводность, излучение и диффузия высокоэнергетических нейтронов. Эти механизмы могут в некоторых случаях обеспечивать распространение зон тепловыделения (так называемого ядерного горения) с громадной скоростью (в дейтерий-тритиевой смеси с плотностью порядка 0,22 г/см скорость составляет 10 —10 км/с), превосходящей скорость звука, определяемую тепловым движением тяжелых частиц—ионов, не только в холодной смеси, нов некоторых случаях и в продуктах реакции. [c.109]

Мы уже указывали одну характерную особенность свободных колебаний такие колебания затухают. Этот эффект объясняется наличием трения иногда его пазьгаают демпфированием. Звук колокола слышен в течение длительного времени после удара, так как в материале нет значительных сил трения, которые привели бы к рассеянию механической энергии за счет ее перехода в тепловую энергию, а рассеяние энергии за счет излучения звуковых волн происходит весьма медленно. С другой стороны, если раскачать кузов автомобиля, а затем отпустить его, то колебания быстро затухнут. Это объясняется действием специально установленных демпферов. Когда колеса автомобиля наезжают па препятствие, пружины подвески резко сжимаются. Если бы демпферы отсутствовали, то кузов раскачивался бы после этого в течение долгого времени, пока энергия постепенно бы не рассеялась. Как правило, в конструкциях с малым трением (та-1ШХ, как колокол) следует ожидать более интенсивных колебаний, нежели в конструкциях с высоким уровнем рассеяния энергии. [c.46]

Ультразвук (УЗ) — упругие колебания и волны, частота к-рых превышает (1,5—2)-10 Гц (15—20 кГц). Нижняя граница области УЗ-вых частот отделяюш ая её от области слышимого звука, определяется субъективными свойствами человеческого слуха и является условной, поскольку верхняя граница слухового восприятия человека имеет значительный разброс для различных индивидуумов. Верхняя граница УЗ-вых частот обусловлена физич. природой упругих волн, к-рые могут распространяться лишь в материальной среде, т. е. при условии, что длина волны значительно больше длины свободного пробега молекул в газах или межатомных расстояний в жидкостях и твёрдых телах. Поэтому в газах верхнюю границу частот УЗ определяют из условия приблизительного равенства длины звуковой волны и длины свободного пробега молекул при нормальном давлении она составляет 10 Гц в жидкостях и твёрдых телах определяюш им является равенство длины волны межатомным расстояниям, и граничная частота достигает 10 —10 Гц. В зависимости от длины волны и частоты УЗ обладает специфич. особенностями излучения, приёма, распространения и применения, поэтому область УЗ-вых частот удобно подразделить на три подобласти низкие УЗ-вые частоты (1,5 10 —10" Гц), средние (10 —10 Гц) и высокие (10 —10 Гц). Упругие волны с частотами 10 —10 Гц принято называть гиперзвуком. [c.9]

Предположим, что в момент времени /=0 в помещении начал работать источник звука с акустической мощностью Рц. Пусть поглощение энергии в помещении, являющееся следствием отражения звуковых волн от его поверхности, происходит через интервалы времени /ср — среднее время свободного пробега звуковой волны). За это время источник звука отдаст в помещение энергию Е(/ср) =Ра/ср. в момент времени /=/ p произойдет акт поглощения части энергии поверхностями помещения и останется лишь часть ее Pa/ p . К моменту времени t=2t p к оставшейся части энергии добавится энергия, излученная источником звука за интервал времени от /=/ср до t—2t p, т. е. опять-таки PJ p, и энергия, запасенная в помещении [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...