Lydspredning

Lydspredning er afhængigheden af lydbølgernes fasehastighed af frekvensen. I et dispersivt medium er lydens fase- og gruppehastigheder forskellige, formen af bølgeimpulsen ændres under dens udbredelse, overgangen af lydenergi til højere harmoniske sænkes, dæmpningen aftager, og dannelsen af stødbølger undertrykkes [1] .

Typer af spredning

Afspænding (fysisk) spredning bestemmes af effekten af elastisk eftervirkning . Afslapningsspredning er ledsaget af overdreven lydabsorption, bestemt af Kramers-Kronig-relationen . I homogene medier skyldes lydspredning af afslapningsprocesser, der forekommer i hvert lille element af mediet, uanset små volumener. I mikroinhomogene medier, hvor størrelsen af inhomogeniteterne og afstandene mellem dem er små sammenlignet med lydbølgelængden, sker der ikke-lokale afslapningsprocesser, som består i udveksling af energi mellem mediets heterogene komponenter. Forsinkelsen af ændringen i lydstyrken forbundet med afslapningsprocessen fra ændringen i trykket i lydbølgen fører til afhængigheden af lydhastigheden af forholdet mellem processens karakteristiske tid og lydbølgens periode [1 ] [2] .

Virkningen af en akustisk bølge overfører udbredelsesmediet til en ikke-ligevægtstilstand, hvori der ophidser oscillerende og roterende bevægelser, ionisering og dissociation af partikler, kemiske reaktioner, omstrukturering af væskestrukturen osv. Overgangen til en steady state finder sted over en periode kaldet afslapningstiden . Hvis perioden af bølgen er meget kortere end afslapningstiden, så forekommer fysisk spredning ikke; med en stigning i perioden øges bidraget fra fysisk spredning. I nærvær af afspændingsspredning stiger lydens hastighed med stigende frekvens. $\tau$

Spredning af normale bølger (geometrisk) forekommer i akustiske bølgeledere og er ikke relateret til absorption [1] [2] .

V n = V 0 en − ( n π V 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}

er lydens fasehastighed i et homogent medium, er nummeret på den normale bølge (tilstand), er tykkelsen af bølgelederen, er den cirkulære frekvens af den normale bølge

n

H

\omega

Noter

↑ 1 2 3 Lydspredning. RIGTIG FYSIK. Ordliste for fysik . bourabai.ru . Hentet 1. januar 2022. Arkiveret fra originalen 1. januar 2022. (ubestemt)
↑ 1 2 LYDSPRØDNING • Great Russian Encyclopedia - elektronisk version . bigenc.ru . Hentet 1. januar 2022. Arkiveret fra originalen 17. januar 2022. (ubestemt)