Введение
Тип распространения энергии Акустические волны - это тип распространения энергии через среду посредством адьябатической нагрузки и разгрузки. Важными величинами для описания акустических волн являются акустическое давление, скорость частицы, смещение частицы и акустическая интенсивность. Акустические волны движутся с характерной акустической скоростью, которая зависит от среды, через которую они проходят. Примерами акустических волн являются звуковые волны, издаваемые динамиком (волновые волны, движущиеся по воздуху со скоростью звука), сейсмические волны (вибрации земли, движущиеся по земле) или ультразвуковые волны, используемые для получения медицинских изображений (волновые волны, движущиеся по телу).
Acoustic waves are a type of energy propagation through a medium by means of adiabatic loading and unloading. Important quantities for describing acoustic waves are acoustic pressure, particle velocity, particle displacement and acoustic intensity. Acoustic waves travel with a characteristic acoustic velocity that depends on the medium they're passing through. Some examples of acoustic waves are audible sound from a speaker (waves traveling through air at the speed of sound), seismic waves (ground vibrations traveling through the earth), or ultrasound used for medical imaging (waves traveling through the body).
Свойства волны
Акустическая волна - это механическая волна, которая передает энергию через движения атомов и молекул. Акустическая волна передается через жидкости в продольном направлении (движение частиц параллельно направлению распространения волны); в отличие от электромагнитной волны, которая передается поперечно (движение частиц под прямым углом к направлению распространения волны). Однако в твердых телах акустическая волна передается как по продольной, так и поперечной линии из-за наличия сдвижных модулей в таком состоянии материи.
Явления
Акустические волны - это эластичные волны, которые демонстрируют такие явления, как дифракция, отражение и интерференция. Обратите внимание, что звуковые волны в воздухе не поляризованы, поскольку они колеблются в одном направлении.
Вмешательство
Интерференция - это сочетание двух или более волн, в результате чего возникает новый волновой узор. Вмешательство звуковых волн может наблюдаться, когда два громкоговорителя передают один и тот же сигнал. В некоторых местах возникают конструктивные помехи, удваивая местное звуковое давление. А в других местах происходит разрушительное помешение, вызывающее местное звуковое давление нулевого паскаля.
Слоистые среды
Когда акустическая волна распространяется через нехомогенную среду, она подвергается дифракции при встречающихся примесей или на интерфейсах между слоями различных материалов. Это явление очень похоже на преломление, поглощение и передачу света в зеркалах Брэгга. Концепция распространения акустических волн через периодические среды с большим успехом используется в акустической метаматериальной инженерии. Поглощение, отражение и передача звука в многослойных материалах могут быть рассчитаны с помощью метода передаточной матрицы.