Отражение и прохождение звука

ОТРАЖЕНИЕ И ПРОХОЖДЕНИЕ ЗВУКА [c.180]

При отражении звука тонкой пластинкой, аномальное отражение и прохождение звука наблюдаются в области ряда дискретных углов падения, соответствующих возбуж--дению изгибных или продольных волн различного типа в пластинке. Направление незеркальных отражений определяется из условия совпадения (когда фазовая скорость [c.509]

Аномальное отражение и прохождение звука через пластинку нетрудно пояснить следующим образом (рис. 308) ). Пусть на пластинку из жидкости падает плоская звуковая волна, когда условие совпадения (например, для изгибных волн) выполнено, пластинка начинает сильно излучать. Пластинку, в которой возбуждена система стоячих волн (см. рис. 309, 310), можно рассматривать как плоскую дифракционную решетку, составленную из двух бегущих синусоидальных решеток, соответствующую волнам, распространяющимся в пластинке в противоположном направлении. Поршневых колебаний, когда пластинка пульсирует по всей длине с одинаковой амплитудой, пластинка не совершает, и поэтому, если говорить на спектральном языке, спектр нулевого порядка (плоская волна по нормали к решетке) за пластинкой не возникает. В то же время, синусоидальная изгибная волна, бегущая по пластинке в одном направлении, дает один боковой спектр +1-го порядка, а волна, бегущая в противоположном направлении, дает спектр—1-го порядка соответственно под углами, удовлетворяющими условию [c.510]

Как видно из приведенных уравнений, коэффициенты отражения и прохождения звука через границу двух сред не зависят от частоты колебаний звука. Однако отражение звуковых волн от различных препятствий может быть различно звуковая вол на будет сильно отражаться, если размер препятствия велик по сравнению с длиной волны. В этом случае за препятствием образуется звуковая тень. [c.84]

На границе между жидкостями (слоями) 1 я 2 определим коэффициенты отражения и прохождения звука для падающей из слоя 1 плоской волны по формулам [c.100]

Предположим, что плоская волна в воде распространяется перпендикулярно к поверхности вода — сталь. Плотность стали 7700 кг/м , а е = = 6000 м/с. Толщина стального слоя бесконечна. Плотность воды 1000 кг/м с = 1500 м/с. Определите коэффициенты отражения и прохождения звука. [c.110]

Задачи о рассеянии от препятствий. В этих задачах задано звуковое поле и требуется найти, как оно изменится, если поместить в среду те или иные препятствия. Это — задачи об отражении и прохождении звука, а также дифракционные задачи. [c.17]

Отражение и прохождение звука [c.123]

Отражение и прохождение звука на границе двух сред [c.130]

Мы рассмотрели отражение и прохождение звука при скачкообразном изменении свойств среды — при резкой границе между средами с различными акустическими свойствами. При нормальном падении коэффициенты отражения и прохождения определяются в этом случае только отношением волновых сопротивлений сред по обе стороны от границы. Даже если переход от одного волнового сопротивления к другому происходит не скачком, а непрерывно, но на расстоянии, малом по сравнению с длиной волны, коэффициенты отражения и прохождения остаются практически такими же, как и при скачке. [c.138]

Отражение и прохождение звука на границе жидкости и твердой среды [c.464]

Рис. 32. к определению коэффициентов отражения и прохождения звука для экрана с отверстиями. [c.110]

Имея выражения для импеданцев механических колебаний, можно вычислить коэффициенты отражения и прохождения звука. Запишем звуковые давления (см. рис. 73) в виде [c.219]

Фазы коэффициентов отражения и прохождения звука фд и фв будут определяться следующими форму- [c.223]

На рис. 75 показана зависимость набега фазы звуковой волны, прошедшей через стальную пластину толщиной 2 мм, от угла падения. Графики, приведенные на рис. 76, позволяют определить коэффициенты отражения и прохождения звука для тонкой стальной пластины, находящейся в воде. [c.223]

Влияние продольных (симметричных) волн на прохождение звука. Формулы (32.17) не учитывают продольных (симметричных относительно средней линии пластины) волн. Выше было показано, что эти формулы справедливы при условии 2 р > 2. Если же указанное неравенство не выполняется и импеданцы 2 р и 2 сравнимы по величине, то продольные волны необходимо учитывать при расчете коэффициентов отражения и прохождения звука. [c.225]

Случай, когда пластина разделяет две различные жидкости. Определим коэффициенты отражения и прохождения звука через пластину, находящуюся на границе раздела двух различных жидкостей. Волны в жидкостях запишем в виде (рис. 82) [c.227]

Положив в выражениях (32.22) 2 = О, / = О, получаем обычные формулы для коэффициентов отражения и прохождения звука на границе раздела двух жидкостей. [c.229]

Суммируя отраженные и прошедшие волны как геометрические прогрессии, получаем значения коэффициентов отражения и прохождения звука [c.238]

Разложение сферической волны по плоским волнам. Схема расчета звукового ПОЛЯ, излучаемого сферическим источником, состоит в следующем. Сферич-ескую волну можно представить в виде суперпозиции плоских волн, падающих под различными углами на плоскую поверхность. Если коэффициенты отражения и прохождения звука для каждой плоской волны известны, то, интегрируя затем по всем углам падения звука, можно вычислить прошедшее и отраженное звуковые поля. [c.242]

Расчет коэффициента прохождения звука. Полагая коэффициенты разложения колебательной скорости по собственным функциям известными, определим коэффициенты отражения и прохождения звука. [c.284]

При М os ф > 1 + I/sin О (что возможно лишь при М > 2) величина X снова вещественна, но теперь надо выбрать ч < 0. Согласно (8) при этом -4 > 1, т. е. отражение происходит с усилением волны. Более того, знаменатели выражений (8) с х < О могут обратиться в нуль при определенных углах падения волны, и тогда коэффициент отражения обращается в бесконечность. Поскольку этот знаменатель совпадает (с точностью до обозначений) с левой стороной уравнения (3) предыдущей задачи, то можно сразу заключить, что резонансные углы падения определяются равенствами (5) я (6) (последнее — при М>2 ). В свою очередь, бесконечность коэффициента отражения (и прохождения), т. е. конечность амплитуды отраженной волны при стремящейся к нулю амплитуде падающей волны, означает возможность спонтанного излучения звука поверхностью разрыва раз созданное на ней возмущение (рябь) неограниченно долго продолжает излучать звуковые волны, не затухая и не усиливаясь при этом энергия, уносимая излучаемым звуком, черпается из всей движущейся среды. [c.455]

Влияние затухания на характер О. з. (8,91. Коэф. отражения и прохождения не зависят от частоты звука, если затухание звука в обеих граничных средах пренебрежимо мало. Заметное затухание приводит не только к частотной зависимости коэф. отражения Я, но и искажает его зависимость от угла падения, в особенности вбли.зи критич. углов (рис. 5, а). При отражении от границы раздела жидкости с твёрдым телом эффекты затухания существенно меняют угловую зависимость Я при углах падения, близких к рэлеевскому углу 0д (рис. 5,6). На границе сред с пренебрежимо малым затуханием при таких углах падения имеет место полное внутреннее отражение и Л — 1 (кривая 1 на рис. 5, б). Наличие затухания приводит к тому, что (Д1 становится меньше 1, а вблизи 9( = Эд образуется минимум [c.507]

В любой упругой среде из-за внутр. трения и теплопроводности распространение У. в. сопровождается её поглощением (см. Поглощение звука). Если на пути У. в. имеется к.-л. препятствие (отражающая стенка, вакуумная полость и т. д.), то происходит дифракция волн на этом препятствии простейший случай дифракции—отражение и прохождение У. в. на плоской границе двух полупространств. [c.234]

Если точно так же проанализировать значение коэффициентов отражения и прохождения волн колебательной скорости, то получается следующий результат. При прохождении звука в акустически мягкую среду волны колебательной скорости практически не изменят фазы при отражении. Амплитуды падающей и отраженной волн, находясь в одинаковой фазе на границе раздела, складываются, и у самой границы образуется пучность колебательной скорости, а в акустически жесткой среде стоячая волна колебательной скорости смещена по отношению к стоячей волне давления на Х/4. [c.182]

Заметим, что в соответствии с формулами (УП.8)—(VII. 15) коэффициенты отражения и прохождения практически не зависят от частоты, если не считать возможной зависимости из-за дисперсии скорости звука в релаксирующих средах. Однако эта дисперсия обычно столь мала, что она не может заметно повлиять на разность волновых сопротивлений, определяющую величину коэффициента отражения на границе с данной средой. Поэтому полученные результаты справедливы также и для немонохроматических волн со сложным спектром, в частности для ультразвуковых импульсов. В силу сказанного, относительный спектральный состав, т. е. форма огибающей импульса, не должен изменяться при отражении и прохождении изменяются лишь абсолютные значения амплитуд гармоник и высота импульса в соответствии с величиной коэффициентов отражения и прохождения. Коэффициент отражения от границы раздела сред при нормальном падении волны, очевидно, не должен зависеть и от поглощения ультразвука в этих средах. [c.147]

Д. э. можно считать также изменение частоты звука при отражении и прохождении через границу между двумя средами, к-рая движется относительно самих сред, остающихся неподвижными, напр, нри прохождении звука через фронт ударной волны в газе (характеристики газа по обе стороны фронта различны) или при распространении звука вдоль частично погружённого в жидкость стержня в процессе изменения уровня жидкости (акустич. свойства погружённой части стержня изменяются под влиянием реакции окружающей жидкости). При нормальном падении волны частоты со на движущуюся границу раздела частоты со и со" отражённой и прошедшей волн равны [c.134]

Это — так называемые формулы Френеля (для нормального падения). Мы видим, что коэффициенты отражения и прохождения зависят только от волновых сопротивлений сред, и если эти сопротивления равны для обеих сред, то для нормального падения плоской волны среды акустически неразличимы отражение от границы отсутствует и волна проходит во вторую среду целиком, как если бы все пространство было заполнено только первой средой. Для такого полного прохождения вовсе не требуется, чтобы плотности обеих сред и скорости звука в них равнялись друг другу в отдельности, т. е. чтобы совпадали механические свойства сред достаточно равенства произведений плотности на скорость звука. [c.132]

Отметим интересный случай равенства скоростей звука в обеих средах (п =1). Тогда волна переходит во вторую среду, не меняя угла скольжения, а коэффициенты отражения и прохождения оказываются независящими [c.179]

Отражение звука упругими оболочками и пластинками. Явление аномального (незерк льного) отражения и прохождения звука. Большинство окружающих нас предме- [c.506]

В практических задачах об отражении и прохождении звука при наличии границ раздела, при распространзнии звука в трубах и д -гих лoжн ix акустических системах, границу или пршятствие характеризуют комплексным импедансом границы. [c.42]

В дискретно-слоистых средах на одной или нескольких границах может скачкообразно меняться скорость течения. Хотя такие модели часто используются в акустике, следует иметь в виду, что течение со скачком (тангенциальным разрывом) скорости является неустойчивым. Поэтому при вычислении коэффициентов отражения и прозрачности для плоских волн мы будем предполагать, что в среде, например в результате действия вязкости, сформировалось устойчивое течение, которое отличается от заданной дискретно-слоистой модели лищь в тонких по сравнению с длиной волны звука переходных слоях в окрестности границ. Наличие тонких слоев практически не сказывается на отражении и прохождении звука (мы видели зто на примере однородного неподвижного слоя в п. 2.4 для тонкого движущегося слоя с произвольной стратификацией скоростей звука и течения, а также плотности соответствующие оценки будут получены в гл. 2). Ниже мы будем пренебрегать влиянием пограничных слоев, а также влиянием поглощения на отражение звука. [c.41]

Простейшим случаем прохождения звука через перегородку является падение плоской звуковой волны на слой жидкости, разделяюш,ей два полупространства. Определение коэффициента прохождения звука через жидкий слой представляет собой значительно более простую задачу, чем вычисление коэффициента прохождения через твердый слой, поскольку в жидкости не возбуждаются волны сдвига. Решение такой задачи оказывается полезным и для расчета коэффициента прохождения звука через слои материалов, которые хотя и являются твердыми телами, но по акустическим характеристикам ведут себя подобно жидкости. К таким материалам относится, например, резина. Известно, что в резине волны сдвига практически не распространяются. Поэтому в слое резины возбуждаются только продольные волны, и формулы, опре-деляюш,ие коэффициенты отражения и прохождения звука для слоя жидкости, удовлетворительно описывают также процессы, возни-каюш,ие при взаимодействии звуковой волны со слоем резины. Кроме резины к таким резиноподобным материалам относятся некоторые типы мягких пластмасс. [c.206]

При наклонном падении плоской волны на плоское однородное препятствие возникают такие же вопросы об отражении и прохождении, как и при нормальном падении. Но в этом случае задача не одномерная данная фаза волны подходит к разным точкам препятствия не одновременно — след волны бежит вдоль препятствия. Медленность следа зависит не только от медленности звука в данной среде, но и от угла скольжения 0 падающей волны— угла, составляемого вектором медленности падающей волны 5 с поверхностью препятствия. Поэтому вообще отражение и (если препя1ствие — другая среда) прохождение зависят не только от свойств препятствия, но и от этого угла. [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...