Presiunea radiației sonore

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 10 ianuarie 2015; verificările necesită 12 modificări . Presiunea radiației sonore nu trebuie confundată cu presiunea sonoră .

Presiunea radiației sonore , presiunea sonoră este presiunea în exces mediată în timp asupra unui obstacol plasat în câmpul sonor. Această presiune este determinată de impulsul transmis de undă pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață a obstacolului.

Cu incidență normală pe o suprafață plană care reflectă complet sunetul, presiunea se numește Rayleigh și este determinată de formula : adiabați , egală în cazul gazelor cu raportul ( și - capacitatea de căldură la presiune și volum constant). Presiunea Rayleigh se observă, de exemplu, într-o țeavă rigidă, unde unda poate fi considerată ca fiind una plană. $P={\frac {\gamma +1}{8}}\rho v^{2}=(\gamma +1)E_{k},$ $\rho$ $E_k$ $\gamma$ $c_{p}/c_{v}$ $CV}$ $c_p$
Presiunea radiației sonore creată de un fascicul sau fascicul de sunet, adică o undă plană limitată de-a lungul frontului, care se propagă într-un mediu infinit neperturbat, cu incidență normală pe o suprafață plană complet reflectantă se numește presiune Langevin și este determinată de: formulă $P=\rho v^{2}/4=2E_{k}.$
Când densitățile de energie potențială și cinetică mediate în timp sunt egale, presiunile Rayleigh și Langevin sunt proporționale cu densitatea totală de energie a undei sonore sau cu intensitatea sunetului. Presiunea Langevin asupra unui obstacol solid care reflectă parțial este unde R este coeficientul de reflexie a presiunii și E este valoarea medie în timp a densității totale a energiei în unda incidentă. $P=(1+R^{2})E,$
Când un fascicul de sunet incide în mod normal pe interfața dintre două medii, această suprafață suferă presiunea radiației sonore, exprimată prin formula unde și sunt valorile medii în timp ale densității energiei cinetice a undei incidente în primul mediu și unda transmisă în al doilea mediu. Dacă R = 0, atunci P este determinat doar de densitatea energiei cinetice în ambele medii și nu depinde de direcția de propagare a undei în raport cu granița. $P=2E_{{k1}}(1+R^{2})-2E_{{k2}},$ $E_{{k1}}$ $E_{{k2}}$

Presiunea radiației sonore este efectul celui de-al doilea ordin al micii; este mic în comparație cu amplitudinea presiunii sonore variabile.De exemplu, în apă la o intensitate a sunetului de ~ 10 W/cm², presiunea sonoră este p = 3,87⋅10 5 Pa, iar presiunea radiației sonore este p = 25 Pa. În aer la o intensitate a sunetului de 1 W/cm², adică la un nivel de intensitate de 160 dB, p ≈2⋅10 3 Pa și P = 10 Pa. $p_{0}.$

Presiunea radiației sonore care acționează la interfața dintre două medii lichide sau lichide și gazoase (constante atmosferice) duce la o impedanță care, cu o reflexie suficient de densă de la suprafețe, amplifică semnalul radio, pe care mulți îl consideră eronat ca stropire . Acest fenomen în atomizarea cu ultrasunete a lichidelor este adesea denumit impedanța dielectrică a lichidelor speciale (geluri etc.). Până acum, radiația acustică este studiată doar de companiile cosmetice, deoarece în procesul de coagulare acustică a aerosolilor nu sunt luate în considerare eficiența și identificarea compoziției lichidului [1] . Presiunea radiației sonore este utilizată și la determinarea valorii absolute (adică a zgomotului) a intensității sunetului folosind un radiometru acustic [2] . În condiții de lipsă de greutate, poate fi folosit uneori pentru a stabiliza obiecte din spațiu și pentru a pompa lichide.

Note

↑ Depunerea dielectricilor și placarea cu nichel a plăcilor de bază și a condensatoarelor în KP SKB Molniya (link inaccesibil) . Preluat la 29 martie 2016. Arhivat din original la 9 aprilie 2016. (nedefinit)
↑ Maksimenko V.V. _ Consultat la 18 noiembrie 2019. Arhivat din original la 27 decembrie 2018. (nedefinit)