Tlak zvukového záření

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 10. ledna 2015; kontroly vyžadují 12 úprav . Tlak akustického záření by neměl být zaměňován s akustickým tlakem .

Tlak akustického záření , akustický tlak je časově zprůměrovaný přetlak na překážku umístěnou ve zvukovém poli. Tento tlak je určen hybností přenášenou vlnou za jednotku času na jednotku plochy překážky.

Při normálním dopadu na plochý povrch, který zcela odráží zvuk , se tlak nazývá Rayleigh a je určen vzorcem : adiabats , který se v případě plynů rovná poměru ( a - tepelná kapacita při konstantním tlaku a objemu). Rayleighův tlak je pozorován např. v tuhém potrubí, kde lze vlnu považovat za rovinnou. $P={\frac {\gamma +1}{8}}\rho v^{2}=(\gamma +1)E_{k},$ $\rho$ $E_k$ $\gamma$ $c_{p}/c_{v}$ $životopis}$ $c_p$
Tlak zvukového záření vytvářený zvukovým paprskem nebo paprskem, tj. rovinnou vlnou ohraničenou přední stranou, šířící se nekonečným nerušeným prostředím s kolmým dopadem na zcela odrážející rovnou plochu, se nazývá Langevinův tlak a je určen vzorec $P=\rho v^{2}/4=2E_{k}.$
Když jsou časově zprůměrované hustoty potenciálu a kinetické energie stejné, Rayleighův a Langevinův tlak je úměrný celkové hustotě energie zvukové vlny nebo intenzitě zvuku. Langevinův tlak na částečně odrážející pevnou překážku je kde R je koeficient odrazu tlaku a E je časově zprůměrovaná hodnota celkové hustoty energie v dopadající vlně. $P=(1+R^{2})E,$
Když zvukový paprsek normálně dopadá na rozhraní mezi dvěma prostředími, je tento povrch vystaven tlaku zvukového záření, vyjádřenému vzorcem kde a jsou časové průměrné hodnoty hustoty kinetické energie dopadající vlny v prvním prostředí a přenášená vlna ve druhém médiu. Pokud R = 0, pak P je určeno pouze hustotou kinetické energie v obou prostředích a nezávisí na směru šíření vlny vzhledem k hranici. $P=2E_{{k1}}(1+R^{2})-2E_{{k2}},$ $E_{{k1}}$ $E_{{k2}}$

Tlak zvukového záření je efektem druhého řádu malosti; je malý ve srovnání s amplitudou proměnného akustického tlaku. Například ve vodě při intenzitě zvuku ~ 10 W/cm² je akustický tlak p = 3,87⋅10 5 Pa a tlak akustického záření je p = 25 Pa. Ve vzduchu při intenzitě zvuku 1 W/cm², tedy při hladině intenzity 160 dB, p ≈2⋅10 3 Pa a P = 10 Pa. $p_{0}.$

Tlak zvukového záření působící na rozhraní mezi dvěma kapalnými nebo kapalnými a plynnými médii (atmosférické konstanty) vede k impedanci, která při dostatečně hustém odrazu od povrchů zesiluje rádiový signál, který mnozí mylně považují za chrlení . Tento jev při ultrazvukové atomizaci kapalin bývá ve skutečnosti často označován jako dielektrická impedance speciálních kapalin (gelů apod.). Zářením akustického tlaku se zatím zabývají pouze kosmetické firmy, protože v procesu akustické koagulace aerosolů se nebere v úvahu účinnost a identifikace složení kapaliny [1] . Tlak zvukového záření se využívá i při stanovení absolutní (tedy hlukové) hodnoty intenzity zvuku pomocí akustického radiometru [2] . V podmínkách beztíže může být někdy použit ke stabilizaci objektů ve vesmíru a čerpání kapalin.

Poznámky

↑ Depozice dielektrik a niklování základních desek a kondenzátorů v KP SKB Molniya (nepřístupný odkaz) . Získáno 29. března 2016. Archivováno z originálu 9. dubna 2016. (neurčitý)
↑ Maksimenko V.V. _ Získáno 18. listopadu 2019. Archivováno z originálu 27. prosince 2018. (neurčitý)