Энергия и интенсивность волны

Выделим мысленно некоторую область упругой среды объемом V, в которой распространяется волна с амплитудой А и частотой . Средняя энергия в этом объеме

.

Разделив на объем, получим выражение для средней плотности энергии волны:

,

где - плотность вещества.

Интенсивностью волны называется величина. Равная энергии, которую в среднем переносит волна через единицу площади в единицу времени:

, (6)

где Р- мощность волны. Пусть Т, где Т – период колебания. За время через поверхность пройдет энергия, содержащаяся в объеме где - скорость волны, энергия . Подставив в (6), получим после сокращений:

.

Величина, равная произведению плотности среды на скорость звука в этой среде:

,

называется акустическим или волновым сопротивлением. Произведение ρс называют удельным акустическим импедансом, для плоской волны его называют также волновым сопротивлением.

Волновое сопротивление – важнейшая характеристика среды, определяющая условие отражения и преломления волн на её границе. Если волновое сопротивление двух сред мало отличаются, то волна практически целиком переходит из одной среды в другую. Наоборот, при сильной разнице в значениях волновых сопротивлений волна полностью отражается назад и во вторую среду не переходит.

Дата добавления: 2014-01-11