Поглощение звука

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
ПА ПЕ ПЁ ПИ ПЛ ПН ПО ПП ПР ПС ПТ ПУ ПФ ПХ ПЧ ПШ ПЫ ПЬ ПЭ ПЮ ПЯ
ПОА
ПОБ
ПОВ
ПОГ
ПОД
ПОЕ
ПОЖ
ПОЗ
ПОИ
ПОЙ
ПОК
ПОЛ
ПОМ
ПОН
ПОО
ПОП
ПОР
ПОС
ПОТ
ПОУ
ПОХ
ПОЦ
ПОЧ
ПОШ
ПОЭ
ПОЯ

Поглощение звука, превращение энергии звуковой волны в другие виды энергии, и в частности в тепло; характеризуется коэффициентом поглощения а, который определяется как величина, обратная расстоянию, на котором амплитуда звуковой волны уменьшается в е = 2,718 раз. а выражается в см-1 т. е. в неперах на см или же в децибелах на м (1 дб/м = 1,15×10-3 см-1). Поглощение звука характеризуют также коэффициент потерь e = al/p: (где lдлина волны звука) или добротностью Q = 1/e. Величина al называется логарифмическим декрементом затухания. При распространении звука в среде обладающей вязкостью и теплопроводностью, ,     (1)

где rплотность среды, с — скорость звука в ней, w — круговая частота звуковой волны, h и xкоэффициент сдвиговой и объёмной вязкости соответственно, c — коэффициент теплопроводности, Ср и Cv — теплоёмкости среды при постоянном давлении и объёме соответственно. Если ни один из коэффициентов h, x и c не зависит от частоты, что часто выполняется на практике, то a ~ w2. Если при прохождении звука нарушается равновесное состояние среды, Поглощение звука оказывается значительно большим, чем определяемое по формуле (1). Такое Поглощение звука называется релаксационным (см. Релаксация) и описывается формулой ,

где t — время релаксации, c0 и c¥скорости звука при wt << 1 и при wt > 1 соответственно. В этом случае Поглощение звука сопровождается дисперсией звука. Величина a/f2, где f = w/2p, является характеристикой вещества, определяющей Поглощение звука Она, как правило, в жидкостях меньше, чем в газах, а в твёрдых телах для продольных волн меньше, чем в жидкостях.

  Поглощение звука в газах зависит от давления газа, разрежение газа эквивалентно увеличению частоты. Теплопроводность и сдвиговая вязкость в газах дают в Поглощение звука вклад одного порядка величины. В жидкостях Поглощение звука в основном определяется вязкостью, а вклад теплопроводности пренебрежимо мал. В большинстве жидкостей для Поглощение звука существенны объёмная вязкость и релаксационные процессы. Частота релаксации в жидкостях, т. е. величина wр= 1/t, как правило, очень велика и область релаксации оказывается лежащей в диапазоне высоких ультразвуковых и гиперзвуковых частот. Коэффициент Поглощение звука обычно сильно зависит от температуры и от наличия примесей.

  Поглощение звука в твёрдых телах определяется в основном внутренним трением и теплопроводностью среды, а на высоких частотах и при низких температурах — различными процессами взаимодействия звука с внутренними возбуждениями в твёрдом теле, такими, как фононы, электроны, спиновые волны и пр. Величина Поглощение звука в твёрдом теле зависит от кристаллического состояния веществамонокристаллах Поглощение звука обычно меньше, чем в поликристаллах), от наличия дефектов, примесей и дислокаций, от предварительной обработки, которой был подвергнут материал. В металлах, подвергнутых предварительной термообработке, а также ковке, прокатке и т.п., Поглощение звука часто зависит от амплитуды звука. Во многих твёрдых телах при не очень высоких частотах a~ w, поэтому величина добротности не зависит от частоты и может служить характеристикой потерь материала. Самое малое Поглощение звука при комнатных температурах было обнаружено в некоторых диэлектриках, например в топазе, берилле, железоиттриевом гранате (a ~ 15 дб/см при f = 9 Ггц). В металлах и полупроводниках Поглощение звука всегда больше, чем в диэлектриках, поскольку имеется дополнительное поглощение, связанное с взаимодействием звука с электронами проводимости. В полупроводниках это взаимодействие при определённых условиях может приводить к «отрицательному поглощению», т. е. к усилению звука (см. Усиление ультразвука). С ростом температуры Поглощение звука, как правило, увеличивается.

  Наличие неоднородностей в среде приводит к увеличению Поглощение звука В различных пористых и волокнистых веществах Поглощение звука велико, что позволяет применять их для заглушения и звукоизоляции.

 

  Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Михайлов И. Г., Соловьев В. А. и Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, т. 3, ч. Б, М., 1968—1969: т. 7, М., 1974; Труэлл P., Эльбаум Ч., Чик Б., Ультразвуковые методы в физике твердого тела, пер. с англ., М., 1972.

  А. Л. Полякова.

 

 

Так же Вы можете узнать о...


«Цветные книги», общее наименование некоторых публикаций (большей частью официальных) политических документов, издаваемых в разных странах в виде тематических сборников (название даётся по постоянному цвету обложки).
Шпатель (нем. Spatel),
Яременко Василий Сергеевич [р. 20.10(1.11).1895, с.
Антверпен (провинция Бельгии) Антверпен, франц. Анвер (флам. Antwerpen, франц.
Башанта, посёлок городского типа, центр Городовиковского района на крайнем западе Калмыцкой АССР.
Будный Симон (1530, деревня Буды в Мазовии, Польша, — 13.
Водохранилище, искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве.
Гетерополисоединения, сложные соединения, анион которых образован двумя различными кислотообразующими окислами.
Данишевский Карл Юлий Христианович (партийный псевдоним — Герман) (15.
Дырка (в зонной теории твёрдого тела), не занятое электроном энергетическое состояние, например в валентной зоне полупроводника.
Изопериметрические задачи (от изо... и периметр), класс задач вариационного исчисления.
Кардозо Бенджамин Натан Кардозо (Cardozo) Бенджамин Натан (24.5.1870, Нью-Йорк, — 19.