Рыбопромысловая гидроакустика. Карлик Я.С - 49 стр.

в этом случае β = 0.
     Практический интерес представляет отражение звуковой волны от
морского дна, поверхность которого не является ровной и идеально глад-
кой. Если неровности дна превышают длину волны, то отражение звука
происходит по законам "геометрической оптики". Такое же зеркальное
отражение наблюдается и при наличии шероховатостей дна, размеры
которых значительно меньше длины волны.
     Если размеры неровностей дна соизмеримы с длиной падающей волны, то
акустическая энергия рассеивается равномерно во все стороны. Это так назы-
ваемое рассеянное, или диффузное, отражение. Отражение акустических волн
от поверхности неспокойного моря также относится к диффузному.


                   3.3. Дифракция акустических волн

     Волновые колебания при определенных условиях обладают способ-
ностью огибать встречающиеся на пути препятствия. Это явление называ-
ется дифракцией. Выясним сущность дифракции звука, исходя из прин-
ципа Гюйгенса – Френеля.
     Пусть на пути плоской акустической волны расположена звуконепро-
ницаемая преграда (рис. 3.2). Согласно принципу Гюйгенса–Френеля точки
волнового поля 1, 2, 3, ..., находящиеся непосредственно у преграды, излу-
чают вторичные элементарные волны. Лучи элементарных волн, которые
направлены за преграду, не встречают других колебаний и быстро затухают.
     Если рассмотреть последовательно ряд точек волнового поля, распо-
ложенных по обе стороны от преграды и испытывающих действие лучей,
направленных за препятствие, то становится очевидным, что в какой-то
момент произойдет интерференция этих огибающих препятствие колеба-
ний и фронт плоской волны восстановится.
     Степень дифракции зависит от соотношения размеров препятствия
и длины волны λ. Если размеры препятствия в несколько раз больше λ, то
происходит частичная дифракция, а за преградой появляется область аку-
стической тени. При приближении размеров препятствия к величине λ
дифракция выражается заметнее и область акустической тени уменьшает-
ся. Полное огибание препятствия происходит при условии, когда длина
волны больше размеров препятствия.
     Явление дифракции необходимо принимать во внимание при рас-
смотрении отражения звука от объекта. Интенсивность отраженного эхо-
сигнала уменьшается: она тем больше, чем меньше размеры препятствия
по сравнению с длиной волны. Пользоваться лучевой теорией отражения
без учета дифракции можно только ориентировочно при размерах препят-
ствий, превышающих 3λ.


                                   49