ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
превращение энергии
звуковой волны в другие виды энергии, и в частности в тепло; характеризуется
коэфф. поглощения а, к-рый определяется как величина, обратная расстоянию,
на к-ром амплитуда звуковой волны уменьшается в е=2,718 раз. а выражается
в см-1, т. е. в неперах на см или же в
децибелах
на
л (1 дб/м = 1,15 • 10-3 см -1). П.
з. характеризуют также
При распространении звука в среде, обладающей
вязкостью и теплопроводностью,
от частоты, что часто выполняется на практике,
то aw2. Если при прохождении звука нарушается равновесное
состояние среды, П. з. оказывается значительно большим, чем определяемое
по формуле (1). Такое П. з. наз. релаксационным (см. Релаксация) и
описывается формулой
соответственно. В этом случае П. з. сопровождается
дисперсией звука. Величина a/f2, где f= w/2п, является
характеристикой вещества, определяющей П. з. Она, как правило, в жидкостях
меньше, чем в газах, а в твёрдых телах для продольных волн меньше, чем
в жидкостях. П. з. в газах зависит от давления газа, разрежение газа эквивалентно
увеличению частоты. Теплопроводность и сдвиговая вязкость в газах дают
в П. з. вклад одного порядка величины. В жидкостях П. з. в основном определяется
вязкостью, а вклад теплопроводности пренебрежимо мал. В большинстве жидкостей
для П. з. существенны объёмная вязкость и релаксационные процессы. Частота
релаксации в жидкостях, т. е. величина
область релаксации оказывается лежащей
в диапазоне высоких ультразвуковых и гиперзвуковых частот. Коэфф. П. з.
обычно сильно зависит от темп-ры и от наличия примесей.
П. з. в твёрдых телах определяется в основном
внутр. трением и теплопроводностью среды, а на высоких частотах и при низких
темп-рах - различными процессами взаимодействия звука с внутр. возбуждениями
в твёрдом теле, такими, как фононы, электроны, спиновые волны и пр. Величина
П.з.в твёрдом теле зависит от кристаллич. состояния вещества (в монокристаллах
П. з. обычно меньше, чем в поликристаллах), от наличия дефектов, примесей
и дислокаций, от предварит, обработки, к-рой был подвергнут материал.
В металлах, подвергнутых предварит, термообработке, а также ковке, прокатке
и т. п., П. з. частозависит от амплитуды звука. Во мн. твёрдых телах при
не очень высоких
бротности не зависит от частоты и может
служить характеристикой потерь материала. Самое малое П. з. при комнатных
темп-pax было обнаружено в нек-рых диэлектриках, напр, в топазе, берилле,
никах П. з. всегда больше, чем в диэлектриках,
поскольку имеется дополнит, поглощение, связанное с взаимодействием звука
с электронами проводимости. В полупроводниках это взаимодействие при определённых
условиях может приводить к "отрицательному поглощению", т. е. к усилению
звука (см. Усиление ультразвука). С ростом темп-ры П. з., как правило,
увеличивается.
Наличие неоднородностей в среде приводит
к увеличению П. з. В различных пористых и волокнистых веществах П. з. велико,
что позволяет применять их для заглушения и звукоизоляции.
Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его
применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Ми х а и л
о в И. Г., Соловьев В. А. и Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики,
М., 1964; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2,
ч. А, т. 3, ч. Б, М., 1968-1969; т. 7, М., 1974; Труэлл Р., Эльбаум Ч.,
Чик Б., Ультразвуковые методы в физике твердого тела, пер. с англ., М.,
1972. А.Л.Полякова.
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