Back to site
Since 2004, our University project has become the Internet's most widespread web hosting directory. Here we like to talk a lot about web development, networking and server security. It is, after all, our expertise. To make things better we've launched this science section with the free access to educational resources and important scientific material translated to different languages.

Фізіка гуку

Раўнанняў гідрадынамікі і гуку выведзеныя тут на аснове малекулярнай мадэлі ідэальнага двухатамнай газу. Фізіка кнігі [напрыклад, Фейнмана, і Ландау і Ліфшыца ], як правіла абмеркаваць малекулярнай прыроды гуку, а затым атрымаць гук хвалевых раўнанняў з дапамогай мадэлявання паветра ў выглядзе бесперапыннай пругкай асяроддзя (т. е. не комковатой малекул). Матэматычна гэта вельмі добра, але я лічу яго значна больш задавальнення, каб атрымаць хвалевыя ўраўненні непасрэдна з малекулярнай пункту гледжання. Я таксама думаю, што гэта больш просты выснову, так як яна цалкам выключае якой-небудзь неабходнасці мець справу з "пэўных суадносінах цяпла" або "адиабатических працэсаў." Эфекты, звязаныя з гэтымі ўмовамі ўзнікаюць цалкам натуральна непасрэдна з малекулярнай мадэлі.

Малекул паветра мадэлююцца так складана, трохі гантэлямі. Гэта цалкам дастаткова для фізікі гуку, але ў яшчэ больш глыбокай квантавай механікі узроўні вучыць, што малекулы фактычна кроплі верагоднасці. Проста для задавальнення, вы можаце паглядзець на анімацыю аднаго з гэтых "рэальных" квантава-механічных малекул пры сутыкненні з перашкодай. Глядзіце Квантавая механічных часціц для атрымання дадатковай інфармацыі і больш анімацыі.

Гэта хутчэй тэхнічны падзел, і мяркуе знаёмства з пералік, дыферэнцыяльныя ўраўненні, і статыстыка. Існуе раўнанне без апісання фізікі гуку ў раздзеле музыка і гук, які ўключае ў сябе анімацыю і г. д. Акцэнт тут робіцца на гукавых хваль у паветры. Гук таксама распаўсюджваецца і ў іншых СМІ, і паводзіны можа быць зусім рознымі. Адным з прыкладаў з'яўляецца распаўсюджванне гуку ў крышталічныя структуры, якая лічыцца ў кароткі асобны раздзел (гл. рашоткі хваляў ).

Асноўная частка выснова ўтрымліваецца ў пронумерованные раздзелы ніжэй. Вы можаце сачыць за іх паслядоўна, адразу перайсці да любой секцыі, націснуўшы на назву наступных нумароў, або націснуць на выдзеленую тэму. Ёсць таксама шэраг раздзелаў па сумежных тэмах, пералічаных у ніжняй частцы гэтай старонкі, якія могуць быць даступныя непасрэдна, націснуўшы на гэтую тэму назвы. У фізыцы раздзеле "Спасылкі" ў цэлым прывесці да іншых месцах у раздзеле фізікі, а не Гласарый. Заўважым, што некаторыя версіі браўзэра скажаць грэцкія літары ў тэксце, гл грэцкія літары і спецыяльныя сімвалы: Microsoft супраць Сусветнага.

Каментары вітаюцца. E-поштай па адрасе: aludwig@silcom.com

Вярнуцца на галоўную старонку гуку табліцы зместу.

Выснова структуры

Першым крокам з'яўляецца выснова асноўных дыферэнцыяльных ураўненняў механікі вадкасці з малекулярнай мадэлі. У гэтай частцы выснову па сутнасьці жа, як і прадстаўлены Винченти і Кругер IX (які, аднак, распрацоўка акустычных раўнанняў з дапамогай бесперапыннай пругкай мадэлі асяроддзя). Раздзелы:

1. Малекулярная мадэль і асноўныя фізічныя зменныя.

Асноўныя малекулярная мадэль вызначана. Тэмпература і ціск звязаныя з малекулярнай статыстыкі хуткасці. Манера, у якой малекулярнае рух транспарту масы, імпульсу і энергіі колькасна ў тэрмінах патокаў праз невялікую плошчу ў прасторы.

2. Асноўныя дыферэнцыяльныя ўраўненні.

Патокі выкарыстоўваюцца для вываду асноўных раўнанняў кіраўнікоў дынамічнай малекулярнай мадэлі: раўнанне непарыўнасці, у ўраўненні Эйлера, і дыферэнцыяльнае раўнанне для ціску. Няма набліжэння або дапушчэння акрамя тых, якія зроблены ў вызначэнні самой мадэлі.

3. акустычных ураўненняў.

Малы-сігнал набліжэння зробленыя для атрымання акустычных і хвалевых раўнанняў з вышэй дыферэнцыяльных ураўненняў. Такія асноўныя ўраўненні для лінейнай акустыкі. Асобны раздзел па нелінейнай акустыцы мае справу непасрэдна з асноўнай дыферэнцыяльных раўнанняў без малога сігналу набліжэнняў.

4. плоскіх хваль.

Агульнае рашэнне плоскай хвалі на гук хвалевых раўнанняў прааналізаваны. Гук створаны поршневай вібруе гарманічна ў трубцы аналізуецца. Слабога сігналу набліжэння правяраюцца на вельмі гучны гук (праверкі сэнс вынікі з дакладнасцю да доляй адсотка), але выпадак, калі рашэнні нелінейных ураўненняў Важна таксама адзначыць. Гукавой хвалі імпульсу ацэньваецца, што прыводзіць да некалькі цікавых пытанняў.

5. Злучэнне электрычнай энергіі з плоскай хвалі.

Атрыманне энергіі ад гукавой хвалі аналізуецца. Умовы для поўнага паглынання ўлады поршня ў трубцы вызначаюцца. Аналіз сувязі з адкрытага складу трубкі, і адносна адказ на ціск і хуткасцю руху.

6. сферычных хваль

Элементарныя сферычныя хвалі рашэнне прадстаўлена. Больш падрабязнае апісанне прыведзена ў раздзеле аб плоскай і сферычнай хвалі спектру.

7. хваляводаў Гук і мод рэзанатара

Тэорыя вылічальных рэзанансаў пакоя распрацаваны. рэзананснае нарошчвання, ці пакой ўзмацнення, аналізуецца, і рэзанансы ў дзіўнай формы нумары коратка абмяркоўваюцца.

8. Выява тэорыі

Выява развіта тэорыя, як тэхніка для больш дакладнай ацэнкі акустыкі памяшканняў. Час рэверберацыі разлічваецца выявы тэорыя ў параўнанні з стандартнай формуле кіраўніцтва. Гэта выпадак, калі гук дзейнічае так, быццам яна распаўсюджваецца ўздоўж прамянёў, і асобны раздзел прадугледжвае вывад геаметрычнай оптыкі справу з такімі паводзінамі прамянёў.

Асобныя раздзелы па сумежных тэмах

Генеральны інтэгральнае рашэнне гук раўнанняў

Выснова ў межавай функцыі Грына інтэгральнае рашэнне хвалевага ўраўненні.

Плоскіх і сферычных хваль спектры

Агульныя ўяўленні гукавых хваль у тэрмінах хвалевых спектраў.

Конус і плоскім поршні, выпраменьваючых ў бясконцы экран

Аналітычныя і лікавыя рашэнні, у тым ліку імпедансу выпраменьвання.

Прынцып Бабіна

Рассеяння з дыскаў і адтулін

Абагульненыя мультипольных тэхнікі

Колькасны метад рашэння, заснаваны на мультиполей.

Кропкавы крыніца выпраменьвае ў рухаецца асяроддзі

Агульнае рашэнне для доплераўскага зруху, як перадатчык і прыёмнік які рухаецца з адвольнай хуткасцю адносна асяроддзя.

Малекулярная шуму і "чорнага" выпраменьвання.

Разлік ўзроўню шуму фону ад выпадковага малекулярнага руху, і сувязь з парога успрымання чалавечага слыху.

Гантэля Сутыкненні

Аналіз сутыкненняў механікі, у спалучэнні з-Карла Monte, дэманструючы, што статычнае ціск, якое робіць двухатамнай і аднаатамнага малекул ж, пры гэтай тэмпературы.

Нелінейная акустыка

Нелінейных акустычных раўнанняў, раўнанне непарыўнасці, у ўраўненні Эйлера, і ціск ўраўненні вырашаюцца для выпадку плоскай хвалі. Хуткасць часціцы першапачаткова чыстай сінусоідай на адной частаце. Шчыльнасці і дысперсіі будуць вырашаны ў квадратычнай функцыяй хуткасці. Гармонікі расці, як хваля, у канчатковым выніку стварэнне ударнай хвалі.

Згасанне хвалі

Асноўныя рашэнні плоскай хвалі распаўсюджваюцца без страт. Механізм страт на малекулярным узроўні вызначаецца, звязана з малым адхіленнем ад Гаўсавай статыстыкі хуткасць пры выснове.

Гюйгенс "Усплёск

Распаўсюджванне хваль можна разглядаць як вынік суперпазіцыі "воплескі" Гюйгенс хваль, выпраменьваных кожнай кропцы хвалевага фронту. Матэматычнай форме гэта усплёскаў на гукавы хвалі адбываецца і абмяркоўваецца ў гэтым пункце.

Фізічныя канстанты, адзінкі, і каэфіцыенты пераліку

Важныя фізічныя канстанты і каэфіцыенты пераліку.

Published (Last edited): 28-11-2012 , source: http://www.silcom.com/~aludwig/Physics/Main/Physics_of_sound.html