Колебания и волны. Алешкевич В.А - 102 стр.

Ëåêöèÿ 5                                                                         101

                                          2
                                  1 (δp ) 0 −2αx
                             I=             e    = I 0 e − 2 αx ,               (5.20)
                                  2 ρ0c
              2
         1 (δp ) 0
ãäå I 0 =          — íà÷àëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü âîëíû. Åñëè ïðåíåáðå÷ü ïîòåðÿìè, ñâÿçàííû-
         2 ρ0 c
ìè ñ òåïëîïðîâîäíîñòüþ, òî êîýôôèöèåíò α , ñîãëàñíî ãèäðîäèíàìèêå, îêàçûâàåòñÿ ðàâíûì

                                     4 ω2
                                     α=         µ,                          (5.21)
                                     3 2ρ 0 c 3
ãäå µ — âÿçêîñòü æèäêîñòè èëè ãàçà. Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî α ~ ω 2 . Ýòèì îáúÿñíÿåòñÿ
òîò ôàêò, ÷òî ðåçêèé çâóê âûñòðåëà èëè ùåë÷êà êíóòà, â ñïåêòðå êîòîðîãî ïðèñóòñòâóåò
øèðîêèé íàáîð ÷àñòîò, ïî ìåðå ðàñïðîñòðàíåíèÿ òðàíñôîðìèðóåòñÿ â áîëåå ìÿãêèé,
ïîñêîëüêó â ñïåêòðå îñòàþòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî íèçêèå ÷àñòîòû. Çàìåòèì, ÷òî ïîãëî-
ùåíèå çâóêà â âîäå ñóùåñòâåííî ìåíüøå, ÷åì â âîçäóõå, à â òâåðäûõ òåëàõ åùå ìåíüøå,
÷åì â âîäå. Î÷åíü íèçêèì ïîãëîùåíèåì çâóêà îòëè÷àþòñÿ òàêèå êðèñòàëëû, êàê ñàïôèð,
òîïàç, áåðèëë, íèîáàò ëèòèÿ è äðóãèå.
          çàêëþ÷åíèå îòìåòèì, ÷òî ïîãëîùåíèå çâóêà ÿâëÿåòñÿ ãëàâíûì ïðåïÿòñòâèåì,
îãðàíè÷èâàþùèì ïðèìåíåíèå ìíîãèõ ìàòåðèàëîâ íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ.


       Èçëó÷àòåëè çâóêà. Ïðèìåíÿåìûå â àêóñòèêå èçëó÷àòåëè óïðóãèõ âîëí ìîæíî
ïîäðàçäåëèòü íà äâå áîëüøèå ãðóïïû.
        Ê ïåðâîé îòíîñÿòñÿ èçëó÷àòåëè-ãåíåðàòîðû; êîëåáàíèÿ â íèõ âîçáóæäàþòñÿ èç-
çà íàëè÷èÿ ïðåïÿòñòâèÿ íà ïóòè ïîñòîÿííîãî ïîòîêà ãàçà èëè æèäêîñòè (ñèðåíû, ñâèñò-
êè, ãåíåðàòîðû Ãàðòìàíà). Òàêèå ãåíåðàòîðû ïðèìåíÿþòñÿ â îñíîâíîì â äèàïàçîíå ÷àñ-
òîò äî 30 ÷ 40 êÃö. Îíè îòëè÷àþòñÿ âûñîêèì êîýôôèöèåíòîì ïðåîáðàçîâàíèÿ êèíåòè-
÷åñêîé ýíåðãèè ñòðóè â àêóñòè÷åñêóþ (äî 50%), ïðîñòîòîé êîíñòðóêöèè è ýêñïëóàòàöèè,
äåøåâèçíîé. Èíòåíñèâíîñòü çâóêà â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè îò èçëó÷àòåëÿ ìîæåò
äîñòèãàòü 10 Âò/ñì2. Ê íåäîñòàòêàì ýòèõ èçëó÷àòåëåé îòíîñÿòñÿ øèðîêèé ñïåêòð èçëó-
÷àåìûõ ÷àñòîò, íåñòàáèëüíîñòü èçëó÷àåìîé ìîùíîñòè, íåâîçìîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ çâó-
êîâûõ êîëåáàíèé çàäàííîé ôîðìû.
         Âòîðóþ ãðóïïó èçëó÷àòåëåé ñîñòàâëÿþò ýëåêòðîàêóñòè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè.
Ñâîå íàçâàíèå îíè ïîëó÷èëè îòòîãî, ÷òî ïðåîáðàçóþò ýëåêòðè÷åñêèå êîëåáàíèÿ â ìåõàíè-
÷åñêèå êîëåáàíèÿ êàêîãî-ëèáî òâåðäîãî òåëà, êîòîðîå è èçëó÷àåò â îêðóæàþùóþ ñðåäó àêó-
ñòè÷åñêèå âîëíû. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûå ýëåêòðîàêóñòè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè, òà-
êèå, êàê ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèå èçëó÷àòåëè, ìàãíèòîñòðèêöèîííûå è ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå
ïðåîáðàçîâàòåëè, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ëèíåéíûå óñòðîéñòâà, áëàãîäàðÿ ÷åìó îíè âîçáóæäà-
þò àêóñòè÷åñêóþ âîëíó òîé æå ôîðìû, ÷òî è ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë. Êðîìå òîãî, ýòè óñòðîé-
ñòâà îáðàòèìû, òî åñòü ìîãóò ðàáîòàòü è êàê èçëó÷àòåëè, è êàê ïðèåìíèêè çâóêà.
          äèàïàçîíå ñëûøèìûõ ÷àñòîò øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷èëè ýëåêòðîäè-
íàìè÷åñêèå èçëó÷àòåëè, ïðèíöèï äåéñòâèÿ êîòîðûõ îñíîâàí íà âçàèìîäåéñòâèè ïåðå-