Давление звукового излучения. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Давление звукового излучения (радиационное давление звука, давление звука) - среднее по времени избыточное давление на препятствие, помещённое в звуковое поле .Д. з. и. определяется импульсом, передаваемым волной в единицу времени на единицу площади препятствия. Д. з. и. на полностью отражающую звук плоскую поверхность при нормальном падении на нее плоской волны определяется ф-лой [Дж. У. Стретт, Рэлей (J. W. Strutt, Rayleigh), 1902]:

где

- плотность невозмущённой среды, v - амплитуда колебательной скорости частиц в пучности скорости стоячей волны, Е_к - средняя по времени и пространству плотность кинетич. энергии звуковой волны,

- показатель адиабаты, равный в случае газов отношению

(с_р и c_V - теплоёмкости при пост. давлении и объёме). Д. з. и., определяемое ф-лой (1) (т. н. давление Рэлея), наблюдается, напр., в жёсткой трубе, где волну можно считать плоской.

Д. з. и., создаваемое звуковым пучком или лучом, т. е. ограниченной по фронту плоской волной, распространяющейся в безграничной невозмущённой среде, при нормальном падении на полностью отражающую плоскую поверхность (т. н. давление Ланжевена) определяется ф-лой [П. Ланжевен (P. Langevin), 1932]:

Когда средние по времени плотности потенциальной и кинетич. энергий равны друг другу, давления Рэлея и Ланжевена пропорциональны плотности полной энергии звуковой волны (аналогично давлению света) или интенсивности звука. Давление Ланжевена на частично отражающее твёрдое препятствие равно

где R - коэф. отражения по давлению (см. Отражение звука), E - среднее по времени значение плотности полной энергии в падающей волне. При нормальном падении звукового пучка на поверхность раздела двух сред эта поверхность испытывает Д. з. и., выражаемое ф-лой

где Е_К1 и Е_К2 - средние по времени значения плотности кинетич. энергии падающей волны в 1-й среде и прошедшей волны во 2-й среде. Если R=0, то P определяется только плотностью кинетич. энергии в обеих средах и не зависит от направления распространения волны относительно границы. Д. з. и.- эффект второго порядка малости; оно мало по сравнению с амплитудой переменного звукового давления р₀. Напр., в воде при интенсивности звука

10Вт/см² р=5*10⁵ Па, а Д. з. и. P=10² Па. В воздухе при интенсивности звука 1 Вт/см², т. е. при уровне интенсивности 160 Дб, достигаемом в промышленных установках для коагуляции аэрозолей, р

3*10³ Па, a P

10 Па.

Д. з. и., действующее на границе раздела двух жидких или жидкой и газообразной сред, приводит к вспучиванию поверхности раздела, к-рое при достаточной интенсивности звука переходит в фонтанирование. Это явление используется при УЗ-распылении жидкостей (см. Диспергирование). Д. з. и. играет важную роль в процессе коагуляции акустической аэрозолей. Д. з. и. пользуются при определении абс. значения интенсивности звука с помощью радиометра акустического. В условиях невесомости может применяться для стабилизации предметов в пространстве, перекачки жидкостей и т. д.

Литература по давлению звукового излучения

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм ложен в своей основе. Он противоречит фактам. Среди них такие:

1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")

2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.

3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.

4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.