Технология цифровой связи

Проектирование цифровой линии

Отражение и преломление звука. Прохождение звука через границу раздела двух сред

(1.4)

Видно, что значение Г, как и значение D, зависят только от отношения акустических сопротивлений сред, образующих границу раздела.

Два предыдущих выражения формально не изменяться, если m заменить на 1/m, т.е. условно заменить первую среду второй.

Подчеркнем, что коэффициенты Г и D являются чисто энергетическими коэффициентами, показывающими относительные величины отраженной и прошедшей энергии вне зависимости, с какой стороны границы раздела находится исходная звуковая волна.

Однако некоторые другие параметры звуковых и ультразвуковых волн оказываются зависящими от того, с какой стороны к границе раздела исходная волна подходит. Эти особенности будут рассмотрены ниже.

На рис.1.1 представлены зависимости Г и D от m (или от 1/m, что равнозначно), так как и m и 1/m показывают, как отличаются акустические сопротивления соприкасающихся сред или материалов.

Рисунок 1.1 - Зависимости Г и D от m

Расчеты показывают, что при переходе звуковых волн из жидкостей в воздух, или из воздуха в жидкость, а также на границе раздела твердое тело, например, конструкционный материал в воздух - коэффициент отражения по энергии звуковых волн приближается к 100%.

Последний факт дает отрицательный и положительный эффекты в технике акустических измерений:

так, при измерении параметров материалов изделий приходиться изыскивать способы согласования с тем, чтобы максимум зондирующего излучения ввести в ОК и снять его на акустический датчик-преобразователь;

в акустической гидролокации - наоборот - получаем максимально отраженный сигнал от подводных целей, внутренний объем которых заполнен воздухом.

Рассмотрим теперь задачу отражения и прохождения звуковой волны пластины материала, “акустическая" толщина которой (т.е. в долях длины волны) соизмерима с длиной волны звуковых колебаний.

Решение подобной задачи в акустике актуально для двух практических случаев: во-первых, когда необходимо создать для источника и приемника звуковых колебаний “прозрачную" защитную, механически прочную оболочку (например, обтекатель для гидроакустической станции, или акустически прозрачное окно для датчика-преобразователя); во-вторых, при решении обратной задачи - задачи создания практически непрозрачного для звуковых волн конструктивного экрана, защищающего, например, измерительную аппаратуру, от внутреннего или внешнего паразитного акустического излучения.

Все из тех же исходных соотношений Релея получим

(1.5)

где tГ - геометрическая толщина пластины материала; λ2 - длина звуковой волны в этой пластине.

Последнее выражение позволяет найти толщину пластины, при которой она дает максимум отражения и обладает максимальной “акустической" прозрачностью.

Исследуя формулу на максимум коэффициента отражения по мощности Гmax,

(1.6)

при (n=1,2,3….), т.е. максимумы коэффициента отражения звуковых волн будут, когда “акустическая" толщина пластины (т.е. в долях длины звуковой волны в ее материале), равна нечетному числу четвертей волны. Перейти на страницу: 1 2 3


Другое по теме:

Построение мобильной телекоммуникационной сети стандарта CDMA В данной курсовой работе производится планирование сетей сотовой связи и расчету основных параметров сетей связи стандарта CDMA. Производится исследование функциональной зависимости параметров сети. Бюджет линии связи предназначен, для тог ...