Физика волновых процессов. Кандидов В.П - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

§1. Бегущие волны
10
Полоса звуковых частот, воспринимаемых человеком, простирается
от 16 Гц до 20 кГц. Слух человека имеет наиболее высокую
чувствительность на частотах
32
−
=
ν
кГц. Порог слышимости, или
наименьшая интенсивность звука этого частотного диапазона, которую
способен воспринять человек, составляет
12
0
10
−
=I Вт/м
2
. Интенсивность
звука измеряется также в децибелах (дБ) – логарифмической шкале
относительного превышения порога слышимости
0
I и обозначается
символом A:
)/lg(10
0
IIA = .
(1.26)
Болевой порог для слуха человека наступает в указанном частотном
диапазоне при интенсивности, равной
0
14
бол
10 II = , то есть при A = 140 дБ.
Параметры акустических сред и звуковой волны имеют следующие
размерности:
[
]
ρ = кг/м
3
;
[
]
β = м
2
/н;
[
]
ак
Z = кг/(м
2
⋅с) = Па⋅с/м,
[
]
p = н/м
2
,
[
]
V = м/с.
Электромагнитная волна
Из системы уравнений Максвелла для идеального однородного
изотропного диэлектрика в отсутствии свободных электрических зарядов
следует волновое уравнение для напряженности электрического
Е
и
магнитного
H
полей электромагнитной волны:
0
2
2
2
=∆−
∂
∂
E
E
c
t
.
(1.27)
Скорость распространения электромагнитной волны
с
в системе единиц СИ
выражается следующим образом:
00
1
µµεε
=с
,
(1.28)
где
12
0
1085,8
−
⋅=ε (А⋅с)/(В⋅м) – электрическая постоянная,
6
0
1026,1
−
⋅=µ (В⋅с)/(А⋅м) – магнитная постоянная,
и
µ
– диэлектрическая
и магнитная проницаемости среды. В вакууме, где
1
=
и 1
=
µ
, скорость
электромагнитной волны равна:
8
0
10998,2 ⋅=с м/c.
(1.29)
Показатель преломления среды
n
определяется как отношение скоростей
c
0
/c, поэтому
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                    10                                                           §1. Бегущие волны

                             Полоса звуковых частот, воспринимаемых человеком, простирается
                    от 16 Гц до 20 кГц. Слух человека имеет наиболее высокую
                    чувствительность на частотах ν = 2 − 3 кГц. Порог слышимости, или
                    наименьшая интенсивность звука этого частотного диапазона, которую
                    способен воспринять человек, составляет I 0 = 10−12 Вт/м2. Интенсивность
                    звука измеряется также в децибелах (дБ) – логарифмической шкале
                    относительного превышения порога слышимости I 0 и обозначается
                    символом A:
                                             A = 10 lg(I / I 0 ) .                        (1.26)
                    Болевой порог для слуха человека наступает в указанном частотном
                    диапазоне при интенсивности, равной I бол = 1014 I 0 , то есть при A = 140 дБ.
                             Параметры акустических сред и звуковой волны имеют следующие
                    размерности: [ρ] = кг/м3; [β] = м2/н; [Z ак ] = кг/(м2⋅с) = Па⋅с/м, [ p ] = н/м2,
                    [V ] = м/с.
                                           Электромагнитная волна
                           Из системы уравнений Максвелла для идеального однородного
                    изотропного диэлектрика в отсутствии свободных электрических зарядов
                    следует волновое уравнение для напряженности электрического Е и
                    магнитного H полей электромагнитной волны:
                                           ∂ 2E
                                                − c 2 ∆E = 0 .                    (1.27)
                                           ∂t 2

                    Скорость распространения электромагнитной волны с в системе единиц СИ
                    выражается следующим образом:
                                                      1
                                            с=             ,                      (1.28)
                                                  εε 0µµ 0
                    где     ε 0 = 8,85 ⋅ 10−12 (А⋅с)/(В⋅м)   –      электрическая       постоянная,
                                 −6
                    µ 0 = 1,26 ⋅ 10 (В⋅с)/(А⋅м) – магнитная постоянная, ε и µ – диэлектрическая
                    и магнитная проницаемости среды. В вакууме, где ε = 1 и µ = 1 , скорость
                    электромагнитной волны равна:
                                              с0 = 2,998 ⋅ 108 м/c.                    (1.29)
                    Показатель преломления среды n определяется как отношение скоростей
                    c0/c, поэтому




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы