Отражение и преломление звука

Отражение и преломление звука можно рассматривать при помощи лучевой картины при условии, что радиусы кривизны граничной поверхности велики по сравнению с длиной волны, а источник звука находится 438 вдали от границы. Направления отражённых и прелом- [c.438]

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЗВУКА 277 [c.277]

Отражение и преломление звука на границе раздела двух сред [c.277]

Отражение и преломление звука [c.28]

В последнее время ультразвук находит все более широкое применение в естествознании, технике, медицине. Поэтому я предпослал книге главу об основных законах акустики, имеющую своей целью познакомить читателя, не знакомого с этим разделом физики, с важнейшими величинами, характеризующими звуковое поле, с законами отражения и преломления звука, с прохождением звука через границы раздела, с интерференцией и поглощением звука. В остальном. построение книги осталось без изменений. Значительно расширены разделы, касающиеся магнитострикционных и пьезоэлектрических излучателей в числе прочих описаны излучатели, использующие новые пьезоэлектрические материалы—керамику титаната бария и кристаллы дигидрофосфата аммония (АВР). В третьей главе добавлен раздел, посвященный методам визуализации ультразвуковых колебаний, в первом параграфе четвертой главы—раздел о скорости звука в расплавах. Второй параграф четвертой главы расширен за счет разделов, посвященных [c.7]

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЗВУКА ПРОХОЖДЕНИЕ ЗВУКА ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ [c.20]

Отражение и преломление звука, прохождение через границу раздела [c.21]

Это равенство представляет собой содержание так называемого принципа взаимности давление, создаваемое в точке В источником, находящимся в точке А, равно давлению, создаваемому в А таким же источником, находящимся в В. Подчеркнем, что этот результат относится, в частности, и к тому случаю, когда среда представляет собой совокупность нескольких различных областей, каждая из которых однородна. При распространении звука в такой среде на поверхностях раздела различных областей происходит отражение и преломление. Таким образом, принцип взаимности применим и в тех случаях, когда на пути своего распространения от точки Л к В и обратно волна испытывает отражения и преломления. [c.412]

Пособие состоит из двух частей, В первой исследована теория колебаний механических систем с сосредоточенными и распределенными параметрами колебания с одной и двумя степенями свободы методы электромеханических аналогий. Рассмотрены также упругие волны в газах и жидкостях, законы отражения и преломления плоских волн через границу раздела двух сред, а также законы прохождения и отражения звука от границ и плоских пластин. [c.2]

В природе часто встречается распространение звука в неоднородной среде, притом как в воздухе, так и в воде. На распространение звука влияют в особенности слои с различными температурами и воздушные течения (ветры) первое встречается преимущественно в воде, а последнее — в воздухе. Неоднородности в среде вследствие возникающих отражений и преломлений сильно влияют на дальность распространения звука [c.504]

При распространении звука также имеют место отражение и преломление, дифракция и интерференция волн и другие явления, характерные для волнового движения на воде. [c.64]

В первой главе на примере волн на воде мы познакомились с основными законами волнового движения и характером распространения волн. Звуковые волны, как мы уже указывали, отличаются от волн на воде физическая природа звука совершенно другая. Строение звуковой волны также отлично от волн на поверхности воды. Однако основные законы волнового движения могут быть перенесены и на звуковые волны. При распространении звука также имеют место отражение и преломление, дифракция и интерференция волн и другие явления, характерные для волнового движения на воде. [c.65]

Плоскостью падения называют плоскость, образованную падающим лучом и нормалью к отражающей поверхности, восстановленной в точке падения луча. Углы, образованные с этой нормалью, называют соответственно углами падения, отражения и преломления. Углы отражения и преломления зависят от скорости звука в обеих средах и связаны между собой законом Снеллиуса [c.287]

В этом параграфе речь шла об электромагнитных волнах. Аналогичные явления — отражение и преломление — возникают и при падении на границу раздела сред волны иной физической природы. Например, для звуковых волн роль импеданса Z играет произведение рс плотности среды на скорость звука, и отражение будет происходить от границы между средами с различными рс. Если волна падает на границу раздела жидких или газообразных сред, в которых могут распространяться только продольные волны, расчет коэффициентов Френеля весьма прост, поскольку не требуется рассматривать волны различных поляризаций. Приравнивая звуковые давления и нормальные компоненты колебательной скорости по обе стороны границы раздела, можно получить формулы, аналогичные (7.9) [c.54]

Встречая на своем пути препятствие, звуковые волны отражаются от него по строго определенному правилу — угол отражения равен углу падения. Если акустические сопротивления двух сред значительно отличаются друг от друга, большая часть энергии падающей волны переходит в энергию отраженной волны, а меньшая часть энергии проникает через поверхность раздела. Чем больше разница акустических сопротивлений двух сред, тем больше разница энергий отраженной и преломленной волн. Так, например, акустическое сопротивление воды почти в пять тысяч раз больше акустического сопротивления воздуха, поэтому звук практически из воды в воздух, и наоборот, не проникает, а только отражается в виде эха. Кому приходилось нырять в воду, тот хорошо знает, что под водой почти не слышно разноголосого шума, царящего на пляже, но зато хорошо прослушиваются звуки от источников, находящихся в воде. [c.34]

Перенос энергии вдоль поверхности хорошо интерпретируется с точки зрения принципа Ферма. Этот принцип состоит в том, что волновой процесс распространяется от одной точки к другой по линии, вдоль которой время его прохождения экстремально. Чаще всего —это минимальное время. Из принципа Ферма можно получить все законы распространения, отражения и преломления волн. Например, при преломлении на границе вода — сталь звук идет таким образом, чтобы путь в воде (где скорость меньше) был короче, а в стали — длиннее. [c.38]

На фиг. 237 приведена фотография, где идущая слева звуковая волна падает на алюминиевую призму и отклоняется от первоначального направления вследствие того, что скорость звука в алюминии больше, чем в жидкости. Уменьшение числа диффракционных спектров у отдельных световых точек одновременно дает представление об уменьшении интенсивности звуковой волны в результате поглощения в жидкости. На фиг. 238 изображен случай падения волны из ксилола в воду под углом 35,5°. Отчетливо видны отраженный и преломленный звуковые лучи. Угол преломления может быть легко измерен, и на основании вели- [c.192]

Анизотропия кристаллов усложняет также законы отражения и преломления акустич. волн на границах раздела сред падающая волна при отражении и преломлении может расщепляться на неск. волн разных типов, в т. ч, и поверхностных. Пространственная дисперсия, обусловленная периодичностью крист, решётки, приводит к вращению плоскости поляризации сдвиговых волн (т, н. акустическая активность). Затухание звука в кристаллах определяется его рассеянием на микродефектах и дислокациях, поглощением вследствие вз-ствия упругой волны с тепловыми колебаниями крист, решётки — фононами, поглощением, обусловленным термоупругими и тепловыми эффектами. В металлах и ПП существует специфич. вид поглощения звука вследствие вз-ствия УЗ с эл-нами проводимости (см. Акустоэлектронное взаимодействие), а в ферромагнетиках и сегнетоэлектриках дополнит. поглощение связано с доменными процессами. [c.323]

Из законов отражения и преломления звука и граничных условий И. М. Халатниковым пол>т1еио след, выражение для еопротивления Капицы на ) рапице Не твёрдое тело [c.241]

Метод настоящего исследования в основном тот же, каким пользовался Грин в статье Об отражении и преломлении звука ). Случай перпендикулярного падения был впервые исследован Пуассо- [c.90]

Отражение и преломление звука. Представим себе плоскую волну, падающую на поверхность раздела двух сред с удельными акустическими сопротивлениями = Р1С1 и 2 = пусть поверхность раздела совпадает с плоскостью3/2 I через 0 обозначим угол хадения [c.76]

При распространении звуковых волн имеют место обычные для всех типов волн явления интерференции и дифракции. В случае когда размер препятствий и неоднородностей в среде велик по сравнению с длиной волны, расиростраиение 3. подчиняется законам отражения и преломления лучей и может рассматриваться с позиций геометрической акустики. По мере распространения волны происходит постепенное затухание звука, т. е. умопыкение его интенсивности и амплитуды с расстоянием, к-рое обусловливается как законами волнового распространения в среде, так и необратимым переходом звуковой анергии в др. форму (гл. обр. в теплоту). [c.70]

Благодаря этому с помощью отражательной М. а. можно пэучать многослойные плёнки и др. слоистые системы, визуализировать подповерхностные дефекты и микротрещины и др. Визуализация внутр. структуры образца на больших глубинах затруднена эффектами отражения и преломления на его границе. Вследствие отражения лишь малая часть падающего излучения проходит внутрь образца, а структура прошедшего пучка оказывается искажённой эффектами преломления в образце возникает неск. сходящихся пучков, образованных уэтугими волнами разл. поляризаций (в изотропном образце—продольными и поперечными волнами), причём эти пучки имеют значит, аберрации за счёт изменения хода лучей при преломлении. Однако использование в качестве иммерсии жидкостей с большими волновыми сопротивлениями и скоростями звука (нанр., жидкого галлия) позволяет уменьшать потери на отражение и аберрации и получить акустич. изображения внутр. структур образца как в продольных, так и в поперечных лучах. [c.150]

Рассмотренный выше спец. случай, когда преломленная волна отсутствует и наблюдается только О. в., возможен не только нри определенных конечных значениях параметров, характеризующих свойства среды, но и как предельный случай, когда один из параметров, от к-рых зависит скорость распространения волн в среде, стремится к бесконечности, т. е. очень велик по сравнению с значением того же параметра для другой из соприкасающихся сред. Напр., если величина, обратная сжимаемости, для одной среды очень велика по сравнению с такой же величиной для второй среды, т. е. если первую среду можно считать почти несжимаемой, то скорость распространения звука в ней — оо соответственно возрастает и толщина слоя среды, прилегающего к границе раздела, к-рый должен двигаться как целое под действием падающей на эту границу волны. Т. к. масса этого слоя также сильно возрастает, то вследствие инерции он будет оставаться почти неподвижным. Тогда можно считать, ято от поверхности ночти несжимаемой и поэтому практически неподвижной среды происходит полное О. в. Аналогично полное отражение электромагнитных волн может происходить при падении волны на хорошо проводящую металлич. поверхность. В этом случао металл ведет себя, как тело, обладающее очень большим е при е —. со общие ф-лы отражения и преломления волн приводят к полному О. в. [c.563]

Преломление и фокусировка звуковых волн. Свойства отражения и преломления звуковых волн позволяют производить фокусировку звука при цомощи акустических ли нз и зеркал (рис. 3-8) [Л. 3]. [c.84]

По гипотезе акустических облаков можно ожидать различия в поведении звуков большой и короткой продолжительности оно заслуживает быть указанным здесь, поскольку, кажется, не отмечалось никем из прежних авторов. Так как при отражении и преломлении энергия не теряется, то интенсивность излучения непрерывно действующего источника звука (или света) на данном расстоянии не изменится, если окружить его облаком сферической формы, однородным по плотности потеря за счет промежуточных частей облака будет компенсирована отражением от тех, которые лежат за источником. Но если звук — небольшой продолжительности, облако может очень сильно уменьшить интенсивность его на расстоянии, за счет различия положений его отражающих частей и обусловленного этим различием удлинения продолжительности звука, хотя полная интенсивность, измеряемая интегралом во времени, может быть такой же, как если бы облака не было совсем. В этом, вероятно, заключается объяснение наблюдения Тиндаля, что различные виды сигналов не всегда сохраняют одинаковую эффективность. При определенной погоде выстрел гаубицы с трехфунтовым зарядом был слышен в большей области, чем свисток, труба или сирена , между тем как в другие дни превосходство сирены над пушкой обнаруживалось самым отчетливым образом . Следует, однако, заметить, что в той же самой серии экспериментов было найдено, что свойство звука выстрела орудия гаситься или отражаться ветром противоположного направления, так что он оказывается практически бесполезным уже на очень коротком расстоянии с наветренной стороны, резко выражено . Собственно рефракция должна быть одинаковой для звуков всякого рода, но по причине, объясненной выше, диффракция около края препятствия может быть менее эффективной для звука выстрела орудия, чем для неослабевающей ноты сирены. [c.139]

Интересдо отметить, что при падении звукового пучка на границу раздела двух сред (например, несмешивающихся жидкостей с различными плотностями pi, ра и скоростями звука i, Са) и частичном отражении и преломлении (при Pi i ipa -a, но i i) может возникнуть интересное явление, состоящее в том, что при нормальном падении из-за различия плотностей энергии ( i a), = = 5(1— i/ a) и возникает радиационная сила, направление которой [c.125]

Распространение ультразвука подчиняется основным законам, обш им для акустических волн любого диапазона частот, обобш ённо называемых обычнозвуковыми волнами, и описывается в первом приближении волновым уравнением, обш им для всех частот (см. Волны). К основным законам распространения относятся законы отражения звука и преломления звука на границах различных сред, дифракции звука и рассеяния звука при наличии препятствий и неоднородностей в среде и неровностей на границах, законы волноводного распространения в ограниченных участках среды (см. Нормальные волны). Суш ест-венную роль при этом играет соотношение между длиной волны звука X и характерным для условий его распространения геометрич. размером D — размером источника звука или препятствия на пути волны, размером неоднородностей среды, поперечного сечения волновода и т. п. При Z) > А, распространение звука вблизи препятствий происходит в основном по законам геометрич. акусти- [c.9]

Малость длины волны обусловливает лучевой характер распространения УЗ-вых волн. Даже при относительно небольшой величине характерного размера D параметр Р для среднего и высокочастотного диапазонов УЗ невелик, из чего следует, что вблизи излучателя УЗ-вые волны распространяются в виде пучков, поперечный размер к-рых сохраняется близким к размеру излучателя. Попадая на крупные препятствия или неоднородности в среде, такой пучок (УЗ-вой луч) испытывает регулярное отражение и преломление. При попадании УЗ-вого луча на малые препятствия или дефекты возникает рассеянная волна, что позволяет обнаруживать в среде весьма малые неоднородности, порядка десятых н сотых долей мм. Отражение и рассеяние УЗ на неоднородностях среды позволяют формировать в оптически непрозрачных средах звуковые изображения предметов, используя звуковые фокусирующие системы (см. Фокусировка звука) тюдобно тому, как это делается с помощью световых лучей. Сам процесс фо- [c.10]

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА — упрощённая теория распространения звука, пренебрегающая дифракционными явлениями (см. Дифракция звука). Г. а. основана на представлении о звуковых лучах, вдоль каждого из к-рых звуковая энергия распространяется независимо от соседних лучей. В однородной среде звуковые лучи — прямые линии. Г. а. позволяет рассматривать образование звуковых теней позади препятствий, отражение и преломление лучей на границе между средами или на границе между средой и препятствием (см. Отражение звука, Преломление звука), фокусировку Звука акустич. линзами и зеркалами, рефракцию лучей в неоднородных средах, рассеяние звука в статистически-неоднородных средах с крупномасштабными неоднородностями и т. д. Расчёт звуковых полей при помощи Г. а. даёт удовлетворительную точность только при длине волны звука, достаточно малой по сравнению с характерными размерами параметров задачи (как, напр., размерами препятствия, фокусирующей линзы). Г. а. неприменима или даёт значительную погрешность в областях, где вследствие волновой природы звука существенны дифракцион- [c.77]

Отражение и преломление звуковых волн. Явления отражения и преломления возникают при переходе звуковых волн из среды с одной плотностью в среду с другой плотностью. Падающая на поверхность раздела сред волна отражается под углом, равным углу падения (а = г), если поверхность раздела гладкая (рис. 1.26). Шероховатость поверхности должна быть мала по сравнению с половиной длины звуковой волны. При шерехо-ватости поверхности, соизмеримой с половиной длины волны и больше, ее отражение будет диффузное (рассеянное). Внутренние и наружные поверхности зданий и сооружений являются, как правило, для звука гладкими. Форма отражающей поверхности определяет характер отраженных волн, [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...