Що відбувається зі звукової хвилею при переході з повітря в скло?



+14 +/-

Як змінюються при цьому довжина і швидкість хвилі? Збільшуються або зменшуються? І чи є різниця між поведінкою в цьому процесі звуковий і електромагнітної хвиль?

Профіль користувача Bethlehem Запитав: Bethlehem   (рейтинг 28307) Категорія: Технології

Відповідей: 4

2 +/-
Найкраща відповідь

Звукова хвиля - це механічні коливання щільності (тиску) середовища. Хвилі на воді все знають. Звукові хвилі - це аналогічні коливання, гребеню хвилі на воді відповідає область більш високого тиску повітря (область стиснення), западині хвилі на воді відповідає область розрідження повітря. Ці області стиснення і розширення слідують один за одним, при чистому тоні тиск змінюється по синусоїді, при інших звуках - більш складним чином. Оскільки при несинусоїдальних звуках немає сенсу вести мову про довжину хвилі, розглянемо поширення чистого тону (синусоїди). Коли звукова хвиля доходить до більш щільного середовища (води, скла, алмазу, іншого, більш щільного газу, неважливо), частина її відбивається (це відлуння), а частина проникає в цю більш щільне середовище і поширюється в ній. Зокрема в склі шляхом приведення в коливальний рух частинок, що складають скло, причому рух це поступальний, тобто "вперед назад", Як при виштовхуванні "враскачку" автомобіля, який застряг в заметі. При цьому частота звуку не змінюється, але швидкість звуку в більш щільному середовищі більше, зокрема в стеклах (в залежності від сорту скла) від 3500 до 5300 м / с, тобто значно більше, ніж в повітрі (близько 330 м / с). Оскільки частота не змінюється, відповідно до формули f = l / c, довжина хвилі зміниться. Говорячи скло ми мовчазно припускали вікно. Коли звук доходить до іншої сторони скла він (вірніше коливання частинок скла) створюють точно такі ж коливання в повітрі, які були "по той бік" скла, але з меншою амплітудою. Тому ми, перебуваючи в приміщенні, чуємо вуличні звуки через закрите вікно, естетственно набагато слабкіше, сем при відкритому вікні.

Відповів на питання: Reconnection  
1 +/-

При зустрічі звуковий електромагнітної хвилі зі склом, тобто досить щільним середовищем, відбувається банальне відображення більшої частини енергії звукової хвилі, з втратою деякої малої частини енергії звукової хвилі на розгойдування скла (вібрація скла). Зменшення або збільшення довжини звукової хвилі не відбувається, лише знижується амплітуда сигналу (рівень електромагнітного сигналу). При значній амплітуді низькочастотного сигналу може статися сильне розгойдування скла з подальшим руйнуванням. В ідеалі, при багаторазовому перевідбиттів звукового сигналу в досліджуваному приміщенні повинен виникнути ефект реверберації, тобто відлуння.

Відповів на питання: Hammerhead  
1 +/-

Хвиля вона і в Африці хвиля. Хоч звукова, хоч електромагнітна. Рівняння одні і ті ж, просто інші параметри: замість діелектричної і магнітної постійної - щільність і модуль пружності.

Тому і явища будуть рівно ті ж самі: відображення і переломлення. З тими ж самими властивостями і законами. Зокрема, тим, що частоти хвилі на межі розділу не змінюється, а довжина хвилі - змінюється, відповідно до швидкості поширення.

Відповів на питання: Ringwall  
0 +/-

Частота звукової хвилі після проходження через скло не змінюється, адже саме з цієї причини ми можемо розрізняти наприклад мова за склом. А довжина хвилі змінюється, амплітуда стає менше тому і звук ми чуємо як більш тихий ніж він є насправді зовні. Частина звукової енергії поглинається склом, поширюючись в ньому з більшою швидкістю ніж по повітрю. А частина відбивається назад.

Відповів на питання: Gloze