ВОЛНОВОД АКУСТИЧЕСКИЙ
канал, по
к-рому передаётся акустическая энергия (звука). В. а.- это каналы с резкими
границами в виде стенок, свойства к-рых резко отличаются от свойств внутренней
и наружной сред (трубы водопровода, вентиляционные ходы и т.п.), или каналы,
возникающие за счёт резкой разницы свойств самих внешней и внутренней сред
(стержни, струны и т. п.); во всех этих случаях поток энергии во внешнюю
среду, как правило, незначителен и им можно пренебречь.
В. а. возникают также в сплошных неоднородных
средах, когда резких границ не существует, а имеет место плавный переход
между свойствами среды внутри и вне канала. Такие В. а. наблюдаются в атмосфере
и океане в виде слоев, отличающихся внутри и снаружи по температуре. В
этих случаях поток энергии через "стенки" заметен, но всё же мал, так что
основная часть энергии распространяется вдоль В. а. (см. Гидроакустика).
Примером В. а. с резкими границами служат
трубы с совершенно жёсткими стенками, через к-рые акустич. энергия вовсе
не проникает. Если размеры сечения трубы малы по сравнению с длиной звуковой
волны, распространяющейся в В. а. (переговорные трубы на судах), то распространение
звука в трубе можно представить в виде одномерной плоской волны. Когда
размеры сечения трубы сравнимы или значительно больше длины волны, явление
более сложно. В случае податливых стенок (воздуховод в виде резиновой трубки
или водовод), хотя и имеется сток энергии через границы, в общем характер
распространения волн остаётся сходным с предыдущим. В В. а., представляющих
упругую твёрдую среду, явления осложняются наличием двух видов волн: сжатия
и сдвига. В атмосфере и океане большую роль играют В. а., в к-рых распространение
звука во многом аналогично распространению электромагнитных волн в атм.
радиоволноводах. Влияние поверхности и дна моря в ряде случаев приводит
к тому, что море можно рассматривать как В. а. В океане и атмосфере из-за
изменения темп-ры и плотности воды (в океане и море с глубиной) и воздуха
(в атмосфере с высотой) образуются естественные В. а. Звуковые колебания
могут распространяться в таких каналах на расстояния порядка сотен и тысяч
км.
В
частности, наличием глубоководного канала объясняется сверхдальнее распространение
звука в океане.
Лит.: Б р е х о в с к и х Л. М.,
Волны в слоистых средах. М., 1957, гл. 5, 6; е г о ж е, Распространение
звуковых и инфразвуковых волн в природных волноводах на большие расстояния,
"Успехи физических наук", 1960, т. 70, в. 2. с. 351-60. Л. М. Лямшев.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я