Развитие научно-технических решений в медицине. Канюков В.Н - 92 стр.

      При передачи звука по акустическим волноводам степень затухания
волн уменьшается, сохраняя значительную интенсивность на более длинном
пути из-за уменьшения потока во внешнюю среду.
      Акустический волновод – канал (сравните со световодами), по которо-
му распространяется звуковая энергия. Эти каналы имеют стенки, свойства
которых резко отличаются от свойств внутренней и наружной сред.
      Стенки служат резкими границами между внутренними и наружными
средами. Такими каналами могут быть, например, трубы с совершенно жест-
кими стенками, через которые звуковая энергия не проходит.
      Звуковые каналы могут возникать также в сплошных неоднородных
средах. В этом случае резких границ нет, а происходит плавный переход ме-
жду свойствами среды внутри и вне канала. Такие каналы могут наблюдаться
в атмосфере и океане в виде слоев, отличающихся внутри и снаружи по тем-
пературе.
      Мы знаем, что для лучшей слышимости на расстоянии необходимо
пользоваться рупором. Однако, вне рупора расхождение волны в стороны не
ограничено. Причиной же усиления в этом случае звука является концентра-
ция энергии звуковой волны в определенном телесном угле. Иначе говоря,
рупор создает направленное излучение. Но внутри телесного угла интенсив-
ность звука также снижается обратно пропорционально квадрату расстояния.
При распространении в цилиндрической трубе, звуковая волна не расходится
в стороны и поэтому сохраняет значительную интенсивность на достаточно
длинном пути. В этом случае энергия звука переносится через равные по ве-
личине площадки.
      Поэтому интенсивность звуковой волны не должна была бы ослабевать
с расстоянием. В действительности же происходит ее ослабление. Причиной
служит поглощение энергии той средой, в которой звуковая волна распрост-
раняется: в каждой точке на пути волны какая-то доля переносимой ею энер-
гии тратится на работу против вязкого трения в среде и переходит в основ-
ном, в тепло. Кроме того, в рассматриваемом случае потеря энергии распрос-
траняющейся звуковой волны происходит и из-за поглощения ее стенками
самой трубы.
      В качестве примера звукового канала, возникающего в сплошных не-
однородных средах, рассмотрим следующие явления.
      В морской воде дальность передачи звука зависит от ее температуры,
солености и глубины(гидростатического давления). С этими параметрами
морской воды связан ход звуковых лучей в ней и, в частности, существова-
ние подводного звукового канала.
      Подводный звуковой канал, возникающий чаще всего в океанах, позво-
ляет транспортировать звуковые волны на сверхдальние расстояния. Если
дальность распространения звука в морской воде определяется десятками
или сотнями км(зависит от мощности излучателя), то по подводному звуко-
вому каналу он может пройти расстояние до нескольких тысяч км.
      Сущность этого явления объясняется следующим образом.