Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
10METODYKABADAŃHYDROAKUSTYCZNYCH
1010Wprowadzeniedohydroakustyki
akustycznychmalejezkwadratemwzrostuodległo-
ścidlapropagacjidookólnej(bezkierunkowej).
Faleakustycznesąmechanicznymizaburzeniami
ośrodka,wktórymsięrozchodzą.Zaburzeniatepo-
Tabela1.1.Zależnośćdługościfaliakustycznejodczęstotliwościnajczęściejsto-
legająnaprzenoszeniuenergiimechanicznejprzez
sowanych*whydroakustyce,przyzałożeniu,żefalarozchodzisięzprędkością
drgającecząstkiośrodkabezzmianyichśredniego
1500m·s-1
położenia,cooznacza,żewregularnychodstępach
Table1.2.Therelationshipbetweenwavelengthsandfrequenciesthatarecom-
czasunastępujelokalnezagęszczenie,anastępnie
monlyusedinhydroacoustics,assumingthatthewavespropagateataveloci-
rozrzedzenieośrodka.Abytakiezaburzeniamogły
tyof1500m·s-1
sięprzenosić,ośrodekmusibyćmaterialnyisprę-
żysty,awięcniemogąonezachodzićwpróżni.Fale
Częstotliwość
(kHz)
Długośćfali
(cm)
0,3750,75
400
200
100
1,5
50
3
25
6
15
10
10
15
30
5
150
1
akustycznesązatemsprężystymizmianamigęstości
ośrodka,powtarzającymisięzokreślonączęstotli-
wością.Faleakustyczneprzenosząenergiębezprze-
*Obecniefrmyprodukującesonarybocznestosujączęstotliwoścido1MHziwięcej,np.
noszeniamaterii,aenergiafaljestproporcjonal-
PulSAR-Side-ScanSonarfrmyKongsberg(https://www.km.kongsberg.com).Wurzą-
dzeniachADCP(AcousticDopplerCurrentProfile)stosujesięczęstotliwościosiągającena-
nadowielkościlokalnegozaburzeniaośrodka.Im
wet3MHz(MuelleriWagner2009).
większejestzaburzenieośrodka,tymwiększajest
przekazywanaenergia.
Prędkośćrozchodzeniasięfalakustycznychzale-
Wcieczachigazachfalaakustycznajestfaląpo-
żyodtempaprzekazywaniaenergiidrgańcząste-
dłużną,tzn.drganiacząstekośrodka,wktórymroz-
czekośrodkakolejnymcząsteczkom.Imbardziej
chodzisięfala,mająkierunekoscylacjizgodnyzkie-
gęstyośrodek,tymwiększajestprędkośćrozcho-
runkiemruchufali.Natomiastwciałachstałychge-
dzeniasięwnimdźwięku.Wsuchympowietrzu
nerowanesąipropagowanezarównofalepodłużne,
otemperaturze250Cdźwiękrozchodzisięzprędko-
jakipoprzeczne.
ścią346,1mls,natomiastwbardziejgęstymośrod-
Każdafalaakustycznacharakteryzujesięokreślo-
ku,jakimjestwoda,jegoprędkośćwzrastaprzeszło
nądługością,częstotliwością,amplitudąoraznatę-
4,5razy.Wczystejwodziesłodkiejotemperatu-
żeniem.Zewzględunaczęstotliwośćfaleakustycz-
rze250Cprędkośćrozchodzeniasiędźwiękuwyno-
nedzielimyna:infradźwięki(f<16Hz);dźwię-
si1497mls,awprzypadkusłonejwodyoceanicz-
kisłyszalne(16Hz<f<20kHz);ultradźwięki
nej1560mls.Prędkośćdźwiękuwwodziejestfunk-
(f>20kHz);hiperdźwięki(f>1GHz).Whydroaku-
cjąjejgęstości,którawprzyrodziezależygłównie
stycestosowanesązazwyczajczęstotliwościwzakre-
odzasolenia,temperaturyiciśnieniahydrostatycz-
sie1-400kHz(tab.1.1).Natężeniefaliakustycznej
nego(ryc.1.1).
jestrówneśredniejwartościstrumieniaenergiiaku-
Energiafalakustycznychulegarozproszeniuiab-
stycznejprzepływającegowczasie1sekundyprzez
sorpcjinaniejednorodnościachośrodkawodnego,
prostopadłedokierunkurozchodzeniasiędźwięku
któremogąbyćwywołanedużymiróżnicamizaso-
jednostkowepolepowierzchni(1m2).Natężeniefal
lenia,temperatury,zawartościzawiesiny,planktonu
13
