Среднее время и длина свободного пробега волны

СРЕДНЕЕ ВРЕМЯ И ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА ВОЛНЫ 385 [c.385]

Среднее время и длина свободного пробега волны. Статистическое исследование звуковых полей в закрытых помещениях требует предварительного определения среднего времени между двумя последовательными отражениями звука от ограничивающих помещение поверхностей, равно как и среднего числа отражений, претерпеваемых звуковыми волнами в единицу времени. [c.385]

Большая подвижность может быть обусловлена малой эффективной массой носителя заряда т и большим временем свободного пробега или, точнее, временем релаксации Tq. В полупроводниках элективная масса носителей заряда может быть как больше, так и меньше массы свободного электрона. Время релаксации, характеризующее спадание тока после снятия поля, обусловливается процессами рассеяния движущихся в полупроводниках электронов. Чем больше частота столкновений и чем они интенсивнее, тем меньше время релаксации, а следовательно, и подвижность. При комнатной температуре средняя скорость теплового движения свободных электронов в невырожденном полупроводнике и в диэлектрике (если они в нем имеются) около 10 м/с. При этом эквивалентная длина волны электрона будет около 7 нм, тогда как в металлах она составляет примерно 0,5 нм. Таким образом, вследствие большей длины волны электрона в полупроводнике и в диэлектрике по сравнению с металлом, неоднородности порядка размеров атома мало влияют на рассеяние электронов. У некоторых чистых полупроводников подвижность может быть очень большой, 10 м /(В-с) и выше, у других она меньше 10" mV(B- ). Вычисляемая по последнему значению длина свободного пробега составляет лишь долю межатомных расстояний в решетках. Физический смысл требует, чтобы длина свобод- [c.240]

Упрощенные рассуждения, которые дали нам возможность подсчитать время реверберации, основывались на так называемом статистическом подходе к объяснению явления реверберации. Мы определили средний свободный пробег волны между двумя отражениями. Кроме того, во всех наших рассуждениях мы пользовались законами прямолинейного распространения звука и отождествляли звуковую волну с лучом. Другими словами, мы пользовались геометрической акустикой, нигде не затрагивая вопроса о волновом характере распространения звука. Такой подход к рассмотрению процессов распространения звука в помещениях дает много ценного для проектирования помещений с хорошими акустическими свойствами и служит основой инженерной архитектурной акустики. Однако, как мы уже говорили ранее, понятие луча и использование чисто геометрических представлений при исследовании распространения волн справедливо лишь в определенных пределах. Если длина волны становится сравнимой с размерами препятствий, встречающихся на пути ее распространения, — [c.213]

Но реальная ситуация должна быть даже несколько сложнее. Допустим, что частица с номером j действительно оказалась в одной из рассеянных волн с некоторым определенным импульсом Йк,, где к, — волновой вектор. Возвращаясь в прошлое вдоль направления импульса, можно найти место рассеяния и установить номер частицы, скажем q, на которой это рассеяние произошло (разумеется, вдоль импульса Шд рассеивающей частицы нужно тоже вернуться в прошлое). В среднем, для этого следует вернуться в прошлое на время столкновений т = Я/г>г, где к= /па — средняя длина свободного пробега, и — плотность атомов газа, а — поперечное сечение рассеяния, vr — средняя тепловая скорость. Допустим, что при таком [c.220]

Дисперсию, связанную с конечностью времени установления равновесия между поступательным и вращательным движением, не удается наблюдать по-видимому, это время настолько мало, что когда период с ним сравним, длина волны сравнима со средней длиной свободного пробега, и практически уже нет распространения акустической волны (ср. п. 3). [c.229]

Оценка релаксации скорости и температуры частиц нри переходе через ударную волну. Время перехода частицы через область газодинамической ударной волны можно определить из выражения 1 = где средняя длина свободного пробега молекул в газе рассчитывается по формуле [c.64]

Другой механизм поглощения, также имеющий место в большинстве веществ, связан с нелинейным взаимодействием звуковой волны и тепловых колебаний крн-сталлич. решётки, т. е. с взаимодействием звуковых и тепловых фононов. Такое П. з. поэтому часто наз. решёточным или фононным . Оно проявляется на ВЧ в достаточно чистых и бездефектных кристаллах. В зависимости от частоты и соотношения длины волны УЗ и длины свободного пробега тепловых фононов в кристалле (определяемой темп-рой) рассматриваются разл, модели фононного поглощения. На сравнительно низких частотах действует т. н. механизм Ахиезера. Он заключается в том, что звуковая волна, представляющая собой когерентный пучок фононов, нарушает равновесное распределение тепловых фононов, и вызванное ею перераспределение знергпи между фононами приводит к необратимому процессу диссипации энергии. Этот механизм имеет релаксац. характер, причём роль времени релаксации играет время жизни фюпо-на, равное т 1/с 3-к1сус , где I — длина свободного пробега фонона, с — средняя скорость звука. В этом случае коэф. П. з. [c.658]

До СИХ пор при изучении процессов переноса мы не учитывали флуктуации гидродинамических переменных, возникающие в результате хаотического движения частиц или случайного внешнего воздействия на систему. Даже если эти флуктуации малы и не оказывают заметного влияния на среднее макроскопическое движение, они проявляются в некоторых интересных физических явлениях, например, при рассеянии света в жидкостях и газах [46]. Особый интерес представляют флуктуации, длина волны которых значительно больше, чем характерный микроскопический масштаб (меж-молекулярное расстояние в жидкостях и длина свободного пробега в газах), а время затухания которых превышает время установления локального равновесия в малых, но макроскопических объемах, содержащих большое число частиц. Такие крупномасштабные флуктуации обычно называют гидродинамическими флуктуацииями, так как их эволюция со временем описывается уравнениями, аналогичными уравнениям гидродинамики. [c.217]

Наряду с бь имеется еще одна безразмерная постоянная б = vk/ao отличающаяся от 61 заменой коэффициента вязкости vi = 4/3 v + г] на обычную кинематическую вязкость V. Величина Я1 является аналогом числа Прандтля Рг = v/% и имеет тот же порядок, так что в газообразной среде Я1 1 точно так же и Y l (у воздуха y 1,4). В то же время величина б = vkloo имеет тот же порядок, что и отношение IJA длины свободного пробега газа / к длине волны возмущения Л = 2я//г (поскольку v vl, где v — средняя скорость теплового движения молекул, а k /A). Поэтому в гидродинамике О < 1 в частно- [c.60]

Если размеры помещения достаточно велики по сравнению с длинами волн в области частот, занимаемой речью и музыкой, то в этой области собств. частоты возд. объема располагаются настолько близко друг к другу, что их спектр допустимо считать непрерывным. При этом воспринимаемый слушателем акустич. процесс можно представить как результат сложения прямого звука и ряда постепенно запаздывающих его повторений, обусловленных отражением от ограничивающих поверхностей. Интенсивность отраженного звука в среднем убывает с возрастанием запаздывания вследствие потерь энергии. Расчет относит, интенсивности и времени запаздыва51ия каждого из этих повторений практически невыполним но если число отражений достаточно велико, то средний ход убывания интенсивности отраженного звука можно рассчитать статистически. В 1-м приближении процесс Р. рассматривается как последовательность дискретных актов ноглощения, происходящих через интервалы, равные среднему времени свободного пробега звуковой волны между двумя отражениями. Предположение, что нри каждом отражении теряется всегда одиа и та же доля наличного запаса звуковой энергии, определяющая т. н. средний коэфф. поглощения, приводит к экспоненциальному закону затухания. В качестве меры длительности Р. выбирается время, в течение к-рого интенсивность звука уменьшается в 10 раз, а его уровень — на во дб (время Р.). Согласно статистич. теории, время Р. Т — 13,8 т/[—1п (1 — а)], где а — средний коэфф. поглощения, т = 47/сЛ — среднее время свободного пробега звука V — объем помещения, У — общая ограничивающая поверхность, с — скорость звука в воздухе). [c.384]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...