КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Поведение продольной волны на границе двух сред
Рассмотрим плоский участок границы раздела двух разных, но однородных сред (скажем, воздух и твёрдое тело). Из первой среды на границу раздела падает упругая волна. Что произойдёт с этой волной, если она падает перпендикулярно к границе раздела? Падающая волна на границе раздела частично отражается, а частично проникает во вторую среду. Отражённая волна: , прошедшая волна: . (Рис.2.3). Здесь k 1 и k 2 — разные волновые числа, поскольку скорости волны в средах разные: , . Рис.2.3 Физические условия на границе раздела сред 1. Неподвижность границы. Граница раздела сред при падении волны должна оставаться неподвижной. Это означает, что давление, создаваемое волнами, должно быть одинаковым с обеих сторон границы: (2.17) 2. Сплошность и непроницаемость вещества. (2.18) Совместное решение уравнений (2.17) и (2.18) позволяет установить следующие соотношения амплитуд волн: , . Здесь: , Эта характеристика среды получила название удельный акустический импеданс (удельное акустическое сопротивление среды). Интересно, что соотношение может быть как положительным, так и отрицательным. Это означает, что если z 1 > z 2, то колебания в отражённой и падающей волнах происходят в фазе. Если же z 1 < z 2, то колебания в этих волнах происходят в противофазе. В этом случае на границе раздела сред фаза отражённой волны скачком меняется на π. Поскольку интенсивность волны пропорциональна квадрату амплитуды (см. 2.15), легко установить соотношение интенсивностей отражённой и падающей волн: Воспользовавшись законом сохранения энергии, вычислим теперь интенсивность волны, прошедшей во вторую среду: Относительная интенсивность прошедшей волны: При большом различии импедансов, то есть когда z 1 >> z 2 или z 2 >> z 1, вся энергия падающей волны целиком отражается. Пусть, например, z 1 >> z 2. Тогда
Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 535; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |