Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.Rozchodzeniesięfaliakustycznej
Podstawiającdo(2.12)ciśnieniep3wyrażoneprzez(2.10),otrzymujemypopewnych
przekształceniachwzór(2.13)określającywspółczynnikodbicia1)
β
0dlafalipłaskiej,
padającejprostopadlenagranicędwóchośrodków,
β
0
=
p
p
1
2
=
R
R
2
2
−
+
R
R
1
1
.
(2.13)
Jeśliimpedancjamacharakterzespolony,towspółczynnikodbiciamateżcharakter
zespolony,tzn.
β
0=|
β
0|eiΦ,gdziemoduł|
β
0|pokazuje,jakzmieniasięamplitudafali
odbitejwzględemfalipadającej,kąt
Φ
zaśjestmiarąprzesunięciafazowegotychfal.
Podnoszącwyrażenie(2.13)dokwadratu,otrzymujesięstosunekkwadratówci-
śnieńfaliodbitejipadającej,któryzgodniez(1.30)jestrównoważnystosunkowiener-
giiodbitejodgranicydwóchośrodkówdoenergiipadającej,
E
E
2
1
=
β
0
2
=
p
p
1
2
2
2
=
(
I
k
R
R
2
2
−
+
R
R
1
1
]
I
J
2
.
(2.14)
Napodstawie(2.14)możnawyznaczyćstosunekenergiiprzeniesionejdodrugie-
goośrodkaE3doenergiipadającejE1,któryjestrówny
α
=
E
E
3
1
=−
1
E
E
2
1
=−
1
(
I
k
R
R
2
2
−
+
R
R
1
1
]
I=
J
2
(
I
k
2
R
2
RR
+
12
R
1
]
I
J
2
.
(2.15)
Wielkość
α
nazywasięwspółczynnikiempochłanianiadlafalipłaskiejpada-
jącejprostopadlenagranicędwóchośrodków.Jakwidaćz(2.15),wprzypadku,gdy
impedancjeakustycznedwóchośrodkówsąsobierówne,tzn.R1=R2,energiafaliaku-
stycznejzjednegoośrodkazostajecałkowicieprzeniesionadodrugiegoośrodka(albo
inaczej-całkowiciepochłoniętaprzezdrugiośrodek).JeślizaśR1≠R2,współczyn-
nik
α
przybieraćmożewartościwgranicachod0do1,cowskazujenatylkoczęścio-
weprzeniesienieenergiizjednegoośrodkadodrugiego.Jeślifalaakustycznapada
podpewnymkątemnagranicędwóchośrodków,wyrażenianawspółczynnikodbicia
ipochłanianiatejfalisąbardziejzłożone(Wood,1963;ŚliwińskiiOzimek,1974).
Falaakustycznaopróczodbiciaodprzeszkodymożeulecteżugięciunajejkrawę-
dziach.Występujetowtedy,gdywymiarylinioweprzeszkodysąwiększeoddługości
fali.Zezjawiskiemugięciafaliwiążesiępowstaniezaprzeszkodątzw.cieniaaku-
stycznego.EfektugięciawynikazzasadyHuygensa,wedługktórejkażdypunktczoła
falimożnatraktowaćjakomiejscegeometrycznefalelementarnych,którychobwiednia
tworzyczołonowejfaliuginającejsięnakrawędziprzeszkody.Zjawiskougięciawy-
stępujewyraźnieprzyprzechodzeniufalakustycznychprzezwąskieszczeliny,których
1)Przykładowo,jeślifalaakustycznarozchodzącasięwpowietrzupadanapowierzchnięwody,towar-
tośćwspółczynnikaodbiciawynosi
β
0=(14,4l105-415)/(14,4l105+415)=0,9994,cooznacza,żezostaje
onaprawiecałkowicieodbitaodtejpowierzchni.
64
