Что такое поглощение звука
Поглощение звука
Полезное
Смотреть что такое «Поглощение звука» в других словарях:
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА — явление необратимого перехода энергии звуковой волны в др. виды энергии и, в частности, в теплоту. Характеризуется коэфф. поглощения а, к рый определяется как обратная величина расстояния, на к ром амплитуда звуковой волны уменьшается в е=2,718… … Физическая энциклопедия
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА — ослабление интенсивности звука при прохождении его через какую либо среду вследствие превращения энергии звуковой волны в другие виды энергии, напр. в теплоту … Большой Энциклопедический словарь
поглощение звука — ослабление интенсивности звука при прохождении его через какую либо среду вследствие превращения энергии звуковой волны в другие виды энергии, например в теплоту. * * * ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА, ослабление интенсивности звука при… … Энциклопедический словарь
поглощение звука — garso sugertis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Negrįžtamas garso bangos energijos virtimas kitos rūšies energija, atsirandantis dėl terpės, kurioje sklinda garsas, klampos, šilumos laidumo ir dėl garso bangos energijos … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
поглощение звука — garso sugertis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. sound absorption vok. Schallabsorption, f rus. звукопоглощение, n; поглощение звука, n pranc. absorption du son, f … Fizikos terminų žodynas
поглощение звука — rus поглощение (с) звука, акустическое поглощение (с) eng sound absorption fra absorption (f) acoustique, absorption (f) du bruit deu Schallabsorption (f) spa absorción (f) acústica … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА — явление преобразования энергии звуковой волны во внутр. энергию среды в к рой распространяется волна. П. з. обусловлено теплопроводностью, внутр. трением (вязкостью) и нек рыми релаксац. процессами, возникающими в среде при изменении её давления… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА — ослабление интенсивности звука при прохождении его через к. л. среду вследствие превращения энергии звуковой волны в др. виды энергии, напр. в теплоту … Естествознание. Энциклопедический словарь
поглощение звука в атмосфере — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN atmospheric sound absorptionASAatmospheric absorption … Справочник технического переводчика
Поглощение волн — превращение энергии волн в другие виды энергии в результате взаимодействия волны со средой, в которой она распространяется, или с телами, которые расположены на пути её распространения. В зависимости от природы волны и свойств среды, в… … Большая советская энциклопедия
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
На низких частотах, т. е. при коэф. П. з. описывается ф-лой (1), где Величина при растётс увеличением частоты, а на частоте релаксации имеет максимум (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость величины от f/p для СО 2 при температуре 21°С.
Величина постоянная при в области частот, близких к уменьшается с ростом частоты, а при стремится к нулю, причём стремится к пост. величине Релаксац. поглощение всегда сопровождается дисперсией звука.
Релаксация связана с разл. внутримолекулярнымии межмолекулярными процессами, происходящими в среде под действием УЗ, для разных веществ может лежать как в ультразвуковой, так и в гиперзвуковойобласти; величина её зависит от темп-ры, давления, примесей др. веществи от др. факторов. Исследованием поглощения и скорости звука в зависимостиот частоты, темп-ры, давления, концентрации примесей и др. фпз. величинзанимается молекулярная акустика.
П. з. в газе. Теплопроводность исдвиговая вязкость в газах дают вклад в П. з. одного порядка величины. Данные о П. з. в нек-рых газах в УЗ-диапазоне частот приведены в табл.1.
Табл. 1. — Поглощение ультразвука вгазах
Рис. 2. Зависимость ввоздухе от относительной влажности при разных частотах.
П. з. в жидкостях. П. з. в обычныхжидкостях в основном определяется вязкостью (как сдвиговой, так и объёмной).В большинстве жидкостей эксперим. значения коэф. П. з. существенно превышаютзначения, даваемые классич. теорией, что свидетельствует о большом вкладерелаксац. процессов. Релаксац. поглощение в жидкостях может быть обусловленоколебат. релаксацией, структурной релаксацией (ассоцииров. жидкости, поведениек-рых похоже на поведение воды), поворотно-изомерной релаксацией, диссоциациейрастворённых веществ в растворах электролитов и пр.
В жидкостях частота релаксации, как правило, релаксац. и существенным отклонениям от классич. значений (табл.2), но качеств. характер частотной зависимости
f 2 сохраняется до высоких УЗ-частот. Коэф. поглощенияв жидкостях обычно сильно зависит от темп-ры (рис. 3).
Табл. 2. — Теоретические и экспериментальныезначения поглощения ультразвука в жидкостях
Температурные кривые поглощения имеют максимум, растёт, что свидетельствует об увеличении времени релаксации при понижениитемп-ры.
П. з. в растворах электролитов связанос хим. релаксацией и диссоциацией растворённых веществ. П. з. в морскойводе довольно велико, оно заметно превышает поглощение в пресной воде. морскойводы можно пользоваться приближённой эмпирич. ф-лой
П. з. в твёрдых телах. В твёрдыхтелах П. з. различно для продольных и сдвиговых волн. Это связано как сразличием скорости звука для этих волн, так и с тем, что в П. з. для продольнойи сдвиговой волн могут давать вклад разл. механизмы. Для определения в твёрдом теле, как правило, ф-лой (1) не пользуются, т. к. в этом случаеП. з. может определяться механизмами, не укладывающимися в простую схему, колебания решётки(фононы), электроны, спиновые волны и пр. На поглощение сдвиговых волнв однородных твёрдых телах теплопроводность и др. объёмные эффекты не влияют, сдвиговые волны но связаны с изменением объёма.
Рис. 5. Поглощение звука в тканях биологическогопроисхождения.
П. з. в твёрдом теле зависит от кристаллпч. дислокаций. Поддействием звука в кристалле возникают переменные упругие напряжения, к-рыевозбуждают колебат. движения дислокаций. Взаимодействие этих колебанийс фононами решётки приводит к дополнит. П. з. Различаются три осн. механизмадислокац. П. з.: струнный, при к-ром дислокация рассматривается как струнадлиной l, закреплённая в двух точках и колеблющаяся под действиемзвука в вязкой среде (рис. 6, а); гнетерезисный, обусловленный отрывомдислокаций от их точек закрепления при больших амплитудах колебаний (рис.6, б, в); релаксационный, связанный с дефектами, возникающимив самом процессе деформации и проявляющийся гл. обр. в металлах с гранецентрир.
Т 9 ;при темп-рах выше 100 К коэф. П. з. вновь почти не зависит от Т. Такойход можно объяснить соответствующей зависимостью для с V и в ф-ле (3).
Рис. 8. Зависимость различных частот в никеле от магнитной индукции В при распространениивдоль оси [110].
ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
Найдено 116 изображений:
При распространении звука в среде, обладающей вязкостью и теплопроводностью,
от частоты, что часто выполняется на практике, то a
область релаксации оказывается лежащей в диапазоне высоких ультразвуковых и гиперзвуковых частот. Коэфф. П. з. обычно сильно зависит от темп-ры и от наличия примесей.
бротности не зависит от частоты и может служить характеристикой потерь материала. Самое малое П. з. при комнатных темп-pax было обнаружено в нек-рых диэлектриках, напр, в топазе, берилле,
никах П. з. всегда больше, чем в диэлектриках, поскольку имеется дополнит, поглощение, связанное с взаимодействием звука с электронами проводимости. В полупроводниках это взаимодействие при определённых условиях может приводить к «отрицательному поглощению», т. е. к усилению звука (см. Усиление ультразвука). С ростом темп-ры П. з., как правило, увеличивается.
Наличие неоднородностей в среде приводит к увеличению П. з. В различных пористых и волокнистых веществах П. з. велико, что позволяет применять их для заглушения и звукоизоляции.
Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Ми х а и л о в И. Г., Соловьев В. А. и Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, т. 3, ч. Б, М., 1968-1969; т. 7, М., 1974; Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б., Ультразвуковые методы в физике твердого тела, пер. с англ., М., 1972. А.Л.Полякова.
Поглощение звука
Поглощение звука, превращение энергии звуковой волны в другие виды энергии, и в частности в тепло; характеризуется коэффициентом поглощения а, что определяется как величина, обратная расстоянию, на котором амплитуда звуковой волны значительно уменьшается в е = 2,718 раз. а выражается в см-1 т. е. в неперах на см либо же в децибелах на м (1 дб/м = 1,15?10-3 см-1). П. з. характеризуют кроме этого коэффициент утрат e = al/p: (где l — протяженность волны звука) либо добротностью Q =1/e. Величина al именуется логарифмическим декрементом затухания. При распространении звука в среде владеющей теплопроводностью и вязкостью,
где r — плотность среды, с — скорость звука в ней, w — круговая частота звуковой волны, h и x — коэффициент сдвиговой и объёмной вязкости соответственно, c — коэффициент теплопроводности, Ср и Cv — теплоёмкости среды при объёме и постоянном давлении соответственно. В случае если ни один из коэффициентов h, x и c не зависит от частоты, что довольно часто выполняется на практике, то a
В случае если при прохождении звука нарушается равновесное состояние среды, П. з. выясняется намного большим, чем определяемое по формуле (1). Такое П. з. именуется релаксационным (см. Релаксация) и описывается формулой
где t — время релаксации, c0 и c¥— скорости звука при wt1 соответственно. В этом случае П. з. сопровождается дисперсией звука. Величина a/f2, где f = w/2p, есть чёртом вещества, определяющей П. з. Она, в большинстве случаев, в жидкостях меньше, чем в газах, а в жёстких телах для продольных волн меньше, чем в жидкостях.
П. з. в газах зависит от давления газа, разрежение газа эквивалентно повышению частоты. сдвиговая вязкость и Теплопроводность в газах дают в П. з. вклад одного порядка величины. В жидкостях П. з. по большей части определяется вязкостью, а вклад теплопроводности пренебрежимо мелок.
В большинстве жидкостей для П. з. значительны релаксационные процессы и объёмная вязкость. Частота релаксации в жидкостях, т. е. величина wр =1/t, в большинстве случаев, весьма громадна и область релаксации оказывается лежащей в диапазоне высоких ультразвуковых и гиперзвуковых частот. Коэффициент П. з. в большинстве случаев во многом зависит от температуры и от наличия примесей.
П. з. в жёстких телах определяется по большей части теплопроводностью среды и внутренним трением, а на высоких частотах и при низких температурах — разными процессами сотрудничества звука с внутренними возбуждениями в жёстком теле, такими, как фононы, электроны, спиновые волны и пр. Величина П. з. в жёстком теле зависит от кристаллического состояния вещества (в монокристаллах П. з. в большинстве случаев меньше, чем в поликристаллах), от наличия недостатков, дислокаций и примесей, от предварительной обработки, которой был подвергнут материал.
В металлах, подвергнутых предварительной термообработке, и ковке, прокатке и т.п., П. з. довольно часто зависит от амплитуды звука. Во многих жёстких телах при не высоких частотах a
w, исходя из этого величина добротности не зависит от частоты и может служить характеристикой утрат материала. Самое малое П. з. при комнатных температурах было найдено в некоторых диэлектриках, к примеру в топазе, берилле, железоиттриевом гранате (a
15 дб/см при f =9 Ггц).
В полупроводниках и металлах П. з. неизменно больше, чем в диэлектриках, потому, что имеется дополнительное поглощение, которое связано с сотрудничеством звука с электронами проводимости. В полупроводниках это сотрудничество при определённых условиях может приводить к отрицательному поглощению, т. е. к усилению звука (см. Усиление ультразвука).
С ростом температуры П. з., в большинстве случаев, возрастает.
Наличие неоднородностей в среде ведет к повышению П. з. В разных пористых и волокнистых веществах П. з. громадно, что разрешает использовать их для звукоизоляции и заглушения.
Лит.: Бергман Л., его применение и Ультразвук в технике и науке, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Михайлов И. Г., Соловьев В. А. и Сырников Ю. П., Базы молекулярной акустики, М., 1964; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, т. 3, ч. Б, М., 1968—1969: т. 7, М., 1974; Труэлл P., Эльбаум Ч., Чик Б., Ультразвуковые способы в физике жёсткого тела, пер. с англ., М., 1972.
Читать также:
ЗВУК. Изоляция и Поглощение
Связанные статьи:
Поглощение света, уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через материальную среду, за счёт процессов его сотрудничества со…
Рефракция звука, искривление звуковых лучей в неоднородной среде (воздух, океан), скорость звука в которой зависит от координат. Звуковые лучи…
Что препятствует распространению звука? Распространение звука в среде
Звук порождает тело, которое движется, вибрирует с определенной частотой. Если колебания слишком медленные, то воздух просто обходит объект и звук не возникает. В статье мы расскажем, что препятствует распространению звука, но прежде разберемся, что собой представляет звуковая волна. Рассмотрим процесс появления звука в воздухе, воде, твердых телах.
Как возникает и расходится в воздухе звуковая волна
Источник звука движется и тем самым меняет давление воздуха в близко расположенных слоях. С каждым отклонением тела воздух попеременно сжимается и разреживается. Изменения давления передаются от слоя к слою — так распространяется упругая волна. Расстояние, на котором звук можно будет воспринять, определяется длиной волны, т. е. дистанцией между ближайшими точками сжатия воздуха. Длина волны в свою очередь зависит от частоты колебаний. Звуки большой частоты мы называем высокими, а малой — низкими.
Акустическая волна в разных средах
Вам будет интересно: Скелет курицы: строение, названия и описание костей, фото
Распространение звука в среде зависит от ее строения и характеристик. Жидкости, воздух, твердые тела — все эти вещества устроены по-разному, поэтому проводят звук неодинаково.
Частицы воды и твердых тел удерживает между собой кристаллическая решетка. Атомы связаны электрическими силами, поэтому вода не может полностью растечься, а твердые объекты сохраняют форму. Как только звуковое давление смещает одну частицу, за ней следуют и другие. Это свойство называется упругостью и означает способность среды, тела противостоять деформации. Чем более упругая среда, тем быстрее она проводит звук.
В сравнении с твердыми телами и жидкостями воздух наименее упругий. Это объясняется его строением. Частицы не удерживают между собой никакие связи, поэтому воздух все время стремится рассеяться. Этому препятствует сила тяжести и постоянные столкновения атомов между собой.
При 0° С скорость распространения звука в воздухе — 340 м/с, воде — 1480 м/с. В твердых телах, особенно металлах, звук проходит намного быстрее (до 5-6 тыс. м/с).
Что препятствует распространению звука
От тела звук расходится во все стороны одинаково, но только в том случае, если на его пути нет преград. Не все препятствия мешают распространению звука. Очевидно, что листом картона, как от света, от шума не закроешься. Дело в том, что звуковые волны обходят преграды, если их размер меньше длины волны. Длина волн, которые мы слышим, составляет 0,015-15 м. Дерево волна может обогнуть, а здание или скалистые горы — нет. От таких больших объектов она отражается. Как и свет, звуковая волна отражается под углом, равным по величине углу падения. В момент отражения мы слышим эхо.
Переход звука из среды в среду
Он возможен, только если плотности двух сред не слишком отличаются. Например, у воздуха и воды разница слишком велика. Звук, подойдя к границе, отражается от поверхности реки. Только маленькая часть энергии волны расходуется на вибрацию верхних слоев воды. Под водой, вблизи ее поверхности, звуки еще слышны, а на метровой глубине уже нет.
Среды, обладающие звукоизоляционными свойствами
В зданиях с тонкими стенами хорошая слышимость, потому что звук приводит их в колебательное движение. Стены воссоздают шум в соседнем помещении. Что препятствует распространению звука, что изолирует акустическую волну? Пробковая крошка, минеральная вата, штукатурка с микрочастицами, поролон — все эти материалы имеют общее свойство: в них множество отсеков, пор. Звук, попадая в эти пустоты, многократно отражается и поглощается.
Что препятствует распространению звука в природе? Пример поглощения акустической волны в естественных условиях — туман. При ясной погоде слышно лучше и на большем расстоянии. Туман — это неоднородный воздух, он содержит капельки воды. Часть волны поглощают «отсеки» между водой и воздухом.
Поглощение звуков разной частоты
Есть звуки, которые поглощаются с трудом, все зависит от их частоты. Низкие звуки (пароходный гудок, звон большого колокола) слышно за десятки километров. Их частота составляет 30-50 Гц, поэтому они плохо поглощаются средой. Высокие звуки распространяются не так далеко, потому что легко поглощаются. Например, ультразвук с его частотой свыше 20 тыс. Гц мы вообще не воспринимаем.