* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Звуковые волны Звуковые волны — упругие вол ны, частоты колебаний которых лежат в пределах звуковых ч а с т о т (см.) 3. в. могут рас пространяться в любой среде (твердой, жидкой и газообраз ной). OiriH излучаются телом, на ходящимся в этой среде и совер шающим з в у к о в ы е колеба н и я (см.). Характер возникающих звуко вых волн определяется характе ром колебаний тела и свойствами среды. В простейшем случае, если пластинка, окруженная газом, со вершает колебания в направлении, перпендикулярном к ее плоскости (см. рис.), то в прилегающих к ней слоях воздуха возникают периоди ческие сжатия и разрежения. Разность давлений в прилегаю щем к пластинке слое и следую щем вызывает движение частиц газа из слоя с большим давлением в слой с меньшим давлением. После того как давление газа в двух слоях выравнялось, части цы газа все еще продолжают дви жение по инерции и поэтому дав ление во втором слое повышается, а в первом падает. Вследствие этого начнется переход частиц из второго слоя в первый и третий слои. Давление во втором слое начнет падать, а в третьем и пер вом повышаться. Эти периодические движения частиц газа и изменения давле ния, распространяющиеся в на правлении, перпендикулярном пла стинке, и есть 3. в. в газе.
131
Так как колебания частиц про исходят вдоль направления рас пространения волны, то 3. в. пред ставляет собой в рассматривае мом случае продольную в о л н у (см.). В газах и в жидко стях могут распространятьси только продольные упругие волны, так как в жидкостях и газах дей ствуют только силы давления между слоями, которые изме няются лишь в случае перехода частиц газа или жидкости из слоя в слой. В твердых телах упругие силы возникают между слоями при смещении частиц вдоль границ слоя (деформация сдвига), поэто му в твердых телах могут распро страняться так же и п о п е р е ч ные волны (см.), при кото рых частицы колеблются в на правлении, перпендикулярном к направлению распространения волны. В рассматриваемом случае, если бы пластинка колебалась вдоль своей поверхности, то в газе и жидкости 3. в. не возникли бы, но могли бы распространяться 3. в. в твердом теле, прочно скрепленном с пластинкой. Если пластинка совершает г а р монические колебания (см.), то изменение давление га за (или жидкости) и скорости частиц в каждой точке происхо дит также по гармоническому за кону. Для гармонической волны длина волны (см.) опреде ляется соотношением λ=ε>Γ, где ν — скорость 3. в. в среде, a T — период волны. Скорость ν зависит от свойств среды: она тем боль ше, чем больше упругость среды и чем меньше ее плотность. Зна чение ν достигает для упругих твердых тел 5 000 м/сек, а для газов — сотен метров η секунду, в частности, для воздуха υ = = 330 м/сек (при температуре 0°). Следовательно, длины 3. в. в воз духе лежат в пределах от 16 м до 2 см соответственно диапазону звуковых частот от 20 гц до 15 кгц.
9*
