Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
3.2.Wielkościenergetycznepolaultradźwiękowego
47
Wogólnymprzypadkumiędzyciśnieniemakustycznymaprędkościącząstki
możewystąpićprzesunięciefazowe(zob.niżej)iwtedyimpedancjajestwielkością
zespoloną.Wprzypadkufalipłaskiejfazyprędkościcząstkiiciśnieniaakustycznego
sązgodne,aimpedancjajestwielkościąstałą.Widaćtobezpośrednio,jeżelido(3.21)
podstawićzapiuwyrażenia(3.20)i(3.3)odpowiednio
Z:Z
0
:
u
p
:
p
0
u
cu
0
cos(ωt9kx)
0
cos(ωt9kx)
:p
0
c
(3.22)
TutajimpedancjędlafalipłaskiejoznaczyliśmyprzezZ
szczególnegoprzypadku,kiedywyrażasięonaprzezgęstośćiprędkośćfazową
0
dlapodkreśleniatego
rozchodzeniasiędźwięku,tj.dwiewielkościdającesięniezależniezmierzyć;
Z
cząstkiakustycznej(jakoelementuobjętości,któregościankidydzpor.(2.6)
0
nazywasięimpedancjąwłaściwąlubrezystancjąośrodkaizgodniezdefinicją
sąprostopadłedokierunkufalipłaskiej)jestonaodniesionadojednostkipo-
wierzchni.Wymiaremimpedancjijest1
N⋅s
m3
:1rayl(zwanytakżeomemaku-
stycznym);jednostkęnazwanotaknacześćRayleigha,słynnegofizykaprzełomu
XIXiXXwieku.
3.2.Wielkościenergetycznepolaultradźwiękowego
Poleakustycznemożemytakżescharakteryzowaćprzezwielkościenergetyczne,
któreopisująprzenoszenieenergiiprzezfalę.Energięprzenoszonąprzezfalęwciągu
jednostkiczasunazywamymocąakustyczną.Energięprzypadającąnajednostkę
objętościośrodkanazywamygęstościąenergii,aenergięprzechodzącąprzez
jednostkępowierzchniprostopadłądokierunkurozchodzeniasięfali–gęstością
strumieniaenergii.Średniąwczasiegęstośćstrumieniaenergiinazywamynatęże-
niemfaliakustycznej.Wielkoścituwymienionemożnaobliczyć,gdysąznane
omówionewyżejkinematycznewielkościcharakterystycznepola,gdyżenergiajest
proporcjonalnadokwadratuamplitudywielkościkinematycznej.
Sumaenergiikinetycznejipotencjalnejwynosi(zob.Kwiek1968;Ma-
lecki1964)
E:E
k
;E
p
:
1
2
⌠
⎮
⌡
V
⎛
⎝p0uz;
P
pz
0
⎞
⎠δV
gdzieVjestobjętościąobejmującąpoleakustyczne(rys.3.1).
Gęstośćenergiiokreślawyrażenie
W:
E
V
:
2V
1
⌠
⎮
⌡
V
⎛
⎝p0uz;
P
pz
0
⎞
⎠δV
(3.23)
(3.24)
