Dispersia sunetului

Dispersia sunetului este dependența vitezei de fază a undelor sonore de frecvență. Într -un mediu dispersiv, vitezele de fază și de grup ale sunetului diferă, forma impulsului undei se modifică în timpul propagării sale, trecerea energiei sonore la armonici superioare încetinește, atenuarea scade și formarea undelor de șoc este suprimată [1] .

Tipuri de dispersie

Dispersia de relaxare (fizică) este determinată de efectul secundar elastic . Dispersia relaxării este însoțită de o absorbție excesivă a sunetului, determinată de relația Kramers-Kronig . În mediile omogene, dispersia sunetului se datorează proceselor de relaxare care au loc în fiecare element mic al mediului, indiferent de volumele mici. În mediile microneomogene, unde dimensiunea neomogenităților și distanțele dintre ele sunt mici în comparație cu lungimea de undă a sunetului, se produc procese de relaxare nonlocală, care constau în schimbul de energie între componentele eterogene ale mediului. Întârzierea modificării de volum asociată procesului de relaxare de la modificarea presiunii în unda sonoră duce la dependența vitezei sunetului de raportul dintre timpul caracteristic procesului și perioada undei sonore [1] [2] .

Acțiunea unei unde acustice transferă mediul de propagare într-o stare de neechilibru, excitând în el mișcări oscilatorii și de rotație, ionizarea și disocierea particulelor, reacții chimice, restructurarea structurii lichide etc. Tranziția la o stare de echilibru are loc într-o perioadă de timp numită timp de relaxare . Dacă perioada undei este mult mai scurtă decât timpul de relaxare, atunci dispersia fizică nu are loc; odată cu creșterea perioadei, contribuția dispersiei fizice crește. În prezența dispersiei relaxării, viteza sunetului crește odată cu creșterea frecvenței. $\tau$

Dispersia undelor normale (geometrice) are loc în ghidurile de undă acustică și nu are legătură cu absorbția [1] [2] .

V n = V 0 unu − ( n π V 0 ω H ) 2 {\displaystyle V_{n}={\frac {V_{0}}{\sqrt {1-({\frac {n\pi V_{0}}{\omega H)))^{2)))} }

V_{n}={\frac {V_{0}}{\sqrt {1-({\frac {n\pi V_{0}}{\omega H)))^{2)))}

V_{0}

este viteza de fază a sunetului într-un mediu omogen, este numărul undei normale (modul), este grosimea ghidului de undă, este frecvența circulară a undei normale

n

H

\omega

Note

↑ 1 2 3 Dispersia sunetului. FIZICA REALĂ. Glosar de fizică . bourabai.ru . Preluat la 1 ianuarie 2022. Arhivat din original la 1 ianuarie 2022. (nedefinit)
↑ 1 2 DISPERSIE SUNETĂ • Marea Enciclopedie Rusă - versiune electronică . bigenc.ru . Preluat la 1 ianuarie 2022. Arhivat din original la 17 ianuarie 2022. (nedefinit)