Rozptyl zvuku

Rozptyl zvuku je závislost fázové rychlosti zvukových vln na frekvenci. V disperzním prostředí se liší fázové a skupinové rychlosti zvuku, mění se tvar vlnového impulsu při jeho šíření, zpomaluje se přechod zvukové energie do vyšších harmonických, klesá útlum, je potlačován vznik rázových vln [1] .

Typy disperze

Relaxační (fyzická) disperze je určena účinkem elastického aftereffectu . Relaxační rozptyl je doprovázen nadměrnou zvukovou absorpcí, určenou Kramers-Kronigovým vztahem . V homogenních médiích je rozptyl zvuku způsoben relaxačními procesy probíhajícími v každém malém prvku média, bez ohledu na malé objemy. V mikronehomogenních prostředích, kde je velikost nehomogenit a vzdálenosti mezi nimi malé ve srovnání s vlnovou délkou zvuku, dochází k nelokálním relaxačním procesům, které spočívají ve výměně energie mezi heterogenními složkami prostředí. Zpoždění změny hlasitosti spojené s relaxačním procesem od změny tlaku ve zvukové vlně vede k závislosti rychlosti zvuku na poměru charakteristické doby procesu k periodě zvukové vlny [1 ] [2] .

Působením akustické vlny se médium šíří do nerovnovážného stavu, vyvolává v něm oscilační a rotační pohyby, ionizaci a disociaci částic, chemické reakce, restrukturalizaci struktury kapaliny atd. Přechod do ustáleného stavu probíhá po dobu nazývanou relaxační doba . Je-li perioda vlny mnohem kratší než doba relaxace, pak k fyzikální disperzi nedochází, s rostoucí periodou se zvyšuje příspěvek fyzikální disperze. V přítomnosti relaxační disperze se rychlost zvuku zvyšuje s rostoucí frekvencí. $\tau$

Disperze normálních vln (geometrická) se vyskytuje v akustických vlnovodech a nesouvisí s absorpcí [1] [2] .

PROTI n = PROTI 0 jeden − ( n π PROTI 0 ω H ) 2 {\displaystyle V_{n}={\frac {V_{0}}{\sqrt {1-({\frac {n\pi V_{0}}{\omega H)))^{2)))) }

V_{n}={\frac {V_{0}}{\sqrt {1-({\frac {n\pi V_{0}}{\omega H)))^{2))))

V_{0}

je fázová rychlost zvuku v homogenním prostředí, je číslo normální vlny (mód), je tloušťka vlnovodu, je kruhová frekvence normální vlny

n

H

\omega

Poznámky

↑ 1 2 3 Rozptyl zvuku. SKUTEČNÁ FYZIKA. Slovníček fyziky . bourabai.ru _ Získáno 1. ledna 2022. Archivováno z originálu 1. ledna 2022. (neurčitý)
↑ 1 2 ROZDÍL ZVUKU • Velká ruská encyklopedie – elektronická verze . bigenc.ru _ Získáno 1. ledna 2022. Archivováno z originálu dne 17. ledna 2022. (neurčitý)