Hangvisszaverődés Ebben a részben azt feltételezzük, hogy a hanghullám hullámhossza elég kicsi, és ezért a hang sugarak mentén halad. Mi történik, ha egy ilyen hangsugár a levegőből szilárd felületre esik? Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben visszaverődés történik

A LÉGKÖR VÁRHATATLAN TULAJDONSÁGÁNAK FELFEDEZÉSE - KÜLÖNLEGES KÍSÉRLETEK - ELEKTROMOS ENERGIA ÁTVITÁSA EGY VEZETÉKEN VISSZATÉRÍTÉS NÉLKÜL - ÁTVITÁS A FÖLDÖN VÁZLATOK NÉLKÜL Az elektromos energia átvitelének másik oka az, hogy

ELEKTROMOS ENERGIA ÁTVITÁSA VEZETÉK NÉLKÜL* 1898 vége felé az elektromos energia természetes közegen keresztüli továbbításának módszerének javítására irányuló, sok éven át folytatott szisztematikus kutatás három fontos szükséglet megértéséhez vezetett; Első -

Hangátvitel rádión keresztül Csőgenerátor, melynek diagramja az ábrán látható. 24, változatlan paraméterekkel generál rádiósugárzást. Tegyünk hozzá egy kis kiegészítést: csatlakoztassuk arra az áramkörre, amely indukción keresztül feszültséget szolgáltat az elektroncső rácsára

48 Energiaátvitel anyagon keresztül A kísérlethez szükségünk van: egy tucat rubelérmére. Különféle hullámokkal találkoztunk már. Íme egy másik régi kísérlet, amely meglehetősen viccesen néz ki, és megmutatja, hogyan halad át egy hullám egy tárgyon. Vegyünk például aprópénzt

30. Üzenetek átadása a múltba Szabálykészlet a néző számára Még mielőtt Christopher Nolan rendezte volna az Interstellart és átdolgozta volna a forgatókönyvet, testvére, Jonah mesélt nekem egy szabályrendszerről, amellyel egy tudományos-fantasztikus filmet a megfelelő szinten kell tartani.

30. fejezet Üzenetek továbbítása a múltba Arra vonatkozóan, hogy a modern fizikusok hogyan képzelik el az időben négy tér-idő dimenzióban való utazást tömeg nélkül, lásd a „Fekete lyukak és időredők” [Thorne 2009] című könyv utolsó fejezetét.

30. fejezet Üzenetek továbbítása a múltba A tömegben és a bránunkban is, a téridő azon pozícióit, amelyekben az üzenetek továbbíthatók és bármit meg lehet mozgatni, korlátozza a törvény, amely kimondja: semmi sem mozoghat gyorsabban, mint a fény . Tanulni

A hangokat a forrásuktól távol észleljük. Általában a hang a levegőn keresztül jut el hozzánk. A levegő egy rugalmas közeg, amely továbbítja a hangot.

Ha a hangátviteli közeget eltávolítják a forrás és a vevő között, a hang nem terjed, ezért a vevő nem érzékeli azt. Mutassuk meg ezt kísérletileg.

Tegyünk egy ébresztőórát a légszivattyú csengője alá (80. ábra). Amíg levegő van a harangban, a csengő hangja tisztán hallható. Ahogy a levegőt kiszivattyúzzák a csengő alól, a hang fokozatosan gyengül, végül hallhatatlanná válik. Átvivő közeg nélkül a haranglap rezgései nem tudnak továbbhaladni, a hang nem jut el a fülünkig. Engedjünk levegőt a csengő alá, és halljuk újra a csengetést.

Rizs. 80. Kísérlet, amely bizonyítja, hogy a hang nem terjed olyan térben, ahol nincs anyagi közeg

Az elasztikus anyagok jól vezetik a hangokat, például fémek, fa, folyadékok és gázok.

Tegyünk egy zsebórát egy fatábla egyik végére, és menjünk át a másik végére. Ha a fülét a táblához teszi, hallja az óra ketyegését.

Kössünk egy madzagot egy fémkanálhoz. Helyezze a zsinór végét a füléhez. Amikor megüti a kanalat, erős hangot fog hallani. Még erősebb hangot fogunk hallani, ha a húrt vezetékre cseréljük.

A puha és porózus testek rossz hangvezetők. Annak érdekében, hogy minden helyiséget megóvjon az idegen hangok behatolásától, a falakat, a padlót és a mennyezetet hangelnyelő anyagok rétegeivel fektetik le. Közbenső rétegként nemezt, préselt parafát, porózus köveket és habosított polimerekből készült különféle szintetikus anyagokat (például polisztirolhabot) használnak. Az ilyen rétegekben a hang gyorsan elhalványul.

A folyadékok jól vezetik a hangot. A halak például jól hallják a lépteket és a hangokat a parton, ezt a tapasztalt halászok tudják.

Tehát a hang bármilyen rugalmas közegben - szilárd, folyékony és gáznemű - terjed, de nem terjedhet olyan térben, ahol nincs anyag.

A forrás rezgései rugalmas hangfrekvenciás hullámot hoznak létre a környezetében. A fület elérő hullám hatással van a dobhártyára, és a hangforrás frekvenciájának megfelelő frekvencián rezeg. A dobhártya rezgései a csontrendszeren keresztül eljutnak a hallóideg végződéseihez, irritálják azokat, és ezáltal hangérzetet okoznak.

Emlékezzünk vissza, hogy gázokban és folyadékokban csak hosszanti rugalmas hullámok létezhetnek. A levegőben lévő hangot például longitudinális hullámok, azaz a hangforrásból érkező levegő váltakozó kondenzációi és ritkaságai továbbítják.

A hanghullám, mint bármely más mechanikai hullám, nem azonnal terjed a térben, hanem egy bizonyos sebességgel. Ezt például úgy ellenőrizheti, hogy távolról nézi a lövöldözést. Először tüzet és füstöt látunk, majd egy idő után lövés hangját halljuk. A füst akkor jelenik meg, amikor az első hangrezgés megtörténik. A hang megjelenése (a füst megjelenése) és a fülbe jutás pillanata közötti t időintervallum mérésével meghatározhatjuk a hang terjedési sebességét:

A mérések azt mutatják, hogy a hangsebesség levegőben 0 °C-on és normál légköri nyomáson 332 m/s.

Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a hangsebesség a gázokban. Például 20 °C-on a hangsebesség levegőben 343 m/s, 60 °C-on - 366 m/s, 100 °C-on - 387 m/s. Ez azzal magyarázható, hogy a hőmérséklet emelkedésével a gázok rugalmassága növekszik, és minél nagyobb rugalmassági erők lépnek fel a közegben annak deformációja során, annál nagyobb a részecskék mobilitása, és annál gyorsabban kerülnek át a rezgések egyik pontból a másikba.

A hangsebesség függ a közeg tulajdonságaitól is, amelyben a hang terjed. Például 0 °C-on a hangsebesség hidrogénben 1284 m/s, szén-dioxidban pedig 259 m/s, mivel a hidrogénmolekulák kevésbé tömegesek és kevésbé inertek.

Napjainkban a hangsebesség bármilyen környezetben mérhető.

A folyadékokban és szilárd anyagokban lévő molekulák közelebb vannak egymáshoz, és erősebben kölcsönhatásba lépnek, mint a gázmolekulák. Ezért a hangsebesség folyékony és szilárd közegben nagyobb, mint gáznemű közegben.

Mivel a hang egy hullám, a hangsebesség meghatározásához a V = s/t képlet mellett használhatjuk az általunk ismert képleteket is: V = λ/T és V = vλ. A feladatok megoldása során a levegőben lévő hangsebességnek általában 340 m/s-nak számítunk.

Kérdések

1. Mi a célja a 80. ábrán látható kísérletnek? Írja le, hogyan hajtják végre ezt a kísérletet, és milyen következtetéseket von le belőle!
2. Elterjedhet-e a hang gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban? Válaszait példákkal támassza alá.
3. Melyik test vezeti jobban a hangot – rugalmas vagy porózus? Mondjon példákat rugalmas és porózus testekre!
4. Milyen hullám - hosszanti vagy keresztirányú - terjed a hang a levegőben? vízben?
5. Mondjon példát, amely megmutatja, hogy a hanghullám nem azonnal terjed, hanem egy bizonyos sebességgel.

30. gyakorlat

1. A Holdon egy hatalmas robbanás hangja hallható a Földön? Válaszát indokolja.
2. Ha egy-egy szappantartó felét köt a cérna mindkét végére, akkor egy ilyen telefon használatával akár suttogva is beszélhet, miközben különböző helyiségekben tartózkodik. Magyarázza meg a jelenséget.
3. Határozza meg a vízben a hangsebességet, ha egy 0,002 s periódusú rezgő forrás 2,9 m hosszú hullámokat gerjeszt!
4. Határozza meg a 725 Hz frekvenciájú hanghullám hullámhosszát levegőben, vízben és üvegben!
5. Egy hosszú fémcső egyik végét egyszer megütötték kalapáccsal. Az ütközésből származó hang átterjed a cső második végére a fémen keresztül; a cső belsejében lévő levegőn keresztül? Hány ütést fog hallani a cső másik végén álló ember?
6. A vasút egy egyenes szakaszának közelében álló megfigyelő gőzt látott a távolban mozgó gőzmozdony sípja fölött. 2 másodperccel a gőz megjelenése után sípszót hallott, majd 34 másodperc múlva a mozdony elhaladt a megfigyelő mellett. Határozza meg a mozdony sebességét!

A hang hanghullámokon keresztül terjed. Ezek a hullámok nemcsak gázokon és folyadékokon, hanem szilárd anyagokon is áthaladnak. Bármely hullám működése elsősorban az energia átviteléből áll. A hang esetében az átvitel molekuláris szintű, parányi mozgások formájában történik.

Gázokban és folyadékokban a hanghullám a molekulákat a mozgása, vagyis a hullámhossz irányába mozgatja. Szilárd testekben a molekulák hangrezgései a hullámra merőleges irányban is előfordulhatnak.

A hanghullámok forrásaikból minden irányba terjednek, ahogy a jobb oldali képen látható, amelyen egy fémharang időszakosan a nyelvével ütközik. Ezek a mechanikus ütközések a csengő rezgését okozzák. A rezgések energiája átadódik a környező levegő molekuláinak, és ezek eltolódnak a harangtól. Ennek eredményeként a haranggal szomszédos légrétegben megnövekszik a nyomás, amely aztán hullámokban terjed a forrástól minden irányba.

A hang sebessége független a hangerőtől és a hangszíntől. A szobában lévő rádiók minden hangja, legyen az hangos vagy halk, magas vagy mély hangú, egyszerre éri el a hallgatót.

A hang sebessége függ a közeg típusától és a hőmérsékletétől, amelyben terjed. A gázokban a hanghullámok lassan terjednek, mert ritka molekulaszerkezetük csekély mértékben ellenáll a kompressziónak. Folyadékokban a hangsebesség növekszik, szilárd anyagokban pedig még gyorsabbá válik, ahogy az alábbi diagramon látható méter per másodpercben (m/s).

Hullám út

A hanghullámok a jobb oldali ábrákon láthatóhoz hasonló módon haladnak át a levegőben. A hullámfrontok a forrástól bizonyos távolságra mozognak egymástól, amelyet a harang rezgésének gyakorisága határoz meg. A hanghullám frekvenciáját úgy határozzuk meg, hogy megszámoljuk az egységnyi idő alatt egy adott ponton áthaladó hullámfrontok számát.

A hanghullámfront eltávolodik a rezgő harangtól.

Egyenletesen felmelegített levegőben a hang állandó sebességgel terjed.

A második front a hullámhosszal megegyező távolságra követi az elsőt.

A hang intenzitása a forrás közelében a legnagyobb.

Egy láthatatlan hullám grafikus ábrázolása

Mélységek hangzása

A hanghullámokból álló szonárnyaláb könnyen áthalad az óceán vizén. A szonár elve azon a tényen alapul, hogy a hanghullámok visszaverődnek az óceán fenekéről; Ezt az eszközt általában a víz alatti terep jellemzőinek meghatározására használják.

Rugalmas szilárd anyagok

A hang egy falemezben terjed. A legtöbb szilárd anyag molekulái egy elasztikus térhálóba kötődnek, amely gyengén összenyomódik, és egyben felgyorsítja a hanghullámok áthaladását.

A hangterjedés alaptörvényei közé tartoznak a különböző médiumok határain a visszaverődés és a fénytörés törvényei, valamint a hang diffrakciója és szóródása akadályok és inhomogenitások jelenlétében a közegben és a közegek közötti határfelületeken.

A hangterjedés tartományát a hangelnyelési tényező befolyásolja, vagyis a hanghullámok energiájának visszafordíthatatlan átalakulása más típusú energiává, különösen hővé. Fontos tényező a sugárzás iránya és a hangterjedés sebessége is, amely a közegtől és annak adott állapotától függ.

A hangforrásból az akusztikus hullámok minden irányba terjednek. Ha egy hanghullám egy viszonylag kis lyukon áthalad, akkor minden irányba terjed, és nem irányzott sugárban halad. Például a nyitott ablakon keresztül a helyiségbe behatoló utcai hangok minden ponton hallhatók, és nem csak az ablakkal szemben.

A hanghullámok akadály közelében terjedésének jellege az akadály mérete és a hullámhossz közötti kapcsolattól függ. Ha az akadály mérete kicsi a hullámhosszhoz képest, akkor a hullám az akadály körül áramlik, minden irányba terjed.

Az egyik közegből a másikba áthatoló hanghullámok eltérnek eredeti irányuktól, vagyis megtörnek. A törésszög lehet nagyobb vagy kisebb, mint a beesési szög. Attól függ, hogy a hang melyik közegbe hatol be. Ha a hangsebesség a második közegben nagyobb, akkor a törésszög nagyobb lesz, mint a beesési szög, és fordítva.

Útjuk során akadályba ütközve hanghullámok verődnek vissza róla egy szigorúan meghatározott szabály szerint - a visszaverődés szöge megegyezik a beesési szöggel - ehhez kapcsolódik a visszhang fogalma. Ha a hang több, különböző távolságra lévő felületről verődik vissza, többszörös visszhang keletkezik.

A hang széttartó gömbhullám formájában terjed, amely egyre nagyobb térfogatot tölt ki. A távolság növekedésével a közeg részecskéinek rezgései gyengülnek, a hang eloszlik. Ismeretes, hogy az átviteli tartomány növeléséhez a hangot egy adott irányba kell koncentrálni. Amikor például azt akarjuk, hogy meghallgassák, tegyük a szánkra a tenyerünket, vagy használjunk megafont.

A diffrakció, vagyis a hangsugarak hajlítása nagy hatással van a hangterjedés tartományára. Minél heterogénebb a közeg, annál jobban elhajlik a hangsugár, és ennek megfelelően annál rövidebb a hangterjedési tartomány.

Hangterjedés

A hanghullámok terjedhetnek levegőben, gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban. A hullámok nem keletkeznek levegőtlen térben. Ezt egyszerű tapasztalatból könnyű ellenőrizni. Ha egy elektromos csengőt helyezünk egy légmentesen záródó kupak alá, amelyből a levegőt kiszívták, nem hallunk hangot. De amint a kupak megtelik levegővel, hang hallatszik.

Az oszcilláló mozgások részecskerõl részecske terjedésének sebessége a közegtõl függ. Az ókorban a harcosok a fülüket a földre dugták, és így sokkal korábban észlelték az ellenség lovasságát, mint ahogy az látszott. A híres tudós, Leonardo da Vinci pedig ezt írta a 15. században: „Ha a tengeren lévén egy pipa lyukát a vízbe ereszted, és a másik végét a füledhez illeszted, akkor nagyon hallod a hajók zaját. távol tőled."

A hangsebességet a levegőben először a 17. században mérték a Milánói Tudományos Akadémia. Az egyik dombra ágyút, a másikra megfigyelőállást helyeztek el. Az időt a felvétel pillanatában (vakuval) és a hang vételének pillanatában is rögzítették. A megfigyelési pont és a fegyver távolsága, valamint a jel keletkezési ideje alapján a hangterjedés sebességét már nem volt nehéz kiszámítani. Kiderült, hogy másodpercenként 330 méter.

A hangsebességet vízben először 1827-ben mérték a Genfi-tavon. A két hajó 13 847 méterre volt egymástól. Az elsőre egy harangot akasztottak az alja alá, a másodikra ​​pedig egy egyszerű hidrofont (kürtöt) engedtek a vízbe. Az első csónakon a harangütéssel egy időben lőttek lőport, a megfigyelő a villanás pillanatában elindította a stoppert, és várni kezdte a harang hangjelzését. Kiderült, hogy a hang több mint 4-szer gyorsabban terjed a vízben, mint a levegőben, pl. másodpercenként 1450 méteres sebességgel.

A hang sebessége

Minél nagyobb a közeg rugalmassága, annál nagyobb a sebesség: gumiban 50, levegőben 330, vízben 1450 és acélban - 5000 méter másodpercenként. Ha mi, akik Moszkvában voltunk, olyan hangosan kiabálhatnánk, hogy a hang elérje Szentpétervárt, akkor ott csak fél óra múlva hallanánk meg, és ha a hang ugyanilyen távolságra terjedne acélban, akkor megérkezne. két perc alatt.

A hangterjedés sebességét ugyanazon közeg állapota befolyásolja. Amikor azt mondjuk, hogy a hang 1450 méter/másodperc sebességgel terjed a vízben, ez nem azt jelenti, hogy bármilyen vízben és bármilyen körülmények között. A víz hőmérsékletének és sótartalmának növekedésével, valamint a mélység és ezáltal a hidrosztatikus nyomás növekedésével a hangsebesség nő. Vagy vegyük az acélt. A hangsebesség itt is függ a hőmérséklettől és az acél minőségi összetételétől is: minél több szenet tartalmaz, annál keményebb, és annál gyorsabban terjed benne a hang.

Ha útjuk során akadályba ütköznek, a hanghullámok visszaverődnek róla egy szigorúan meghatározott szabály szerint: a visszaverődés szöge megegyezik a beesési szöggel. A levegőből érkező hanghullámok szinte teljesen visszaverődnek a víz felszínéről felfelé, a vízben található forrásból érkező hanghullámok pedig lefelé verődnek vissza róla.

Az egyik közegből a másikba áthatoló hanghullámok eltérnek eredeti helyzetüktől, azaz. megtört. A törésszög lehet nagyobb vagy kisebb, mint a beesési szög. Attól függ, milyen közegbe hatol be a hang. Ha a hangsebesség a második közegben nagyobb, mint az elsőben, akkor a törésszög nagyobb lesz, mint a beesési szög, és fordítva.

A levegőben a hanghullámok széttartó gömbhullám formájában terjednek, ami egyre nagyobb térfogatot tölt ki, mivel a hangforrások által keltett részecskerezgések átkerülnek a légtömegbe. A távolság növekedésével azonban a részecskék rezgései gyengülnek. Ismeretes, hogy az átviteli tartomány növeléséhez a hangot egy adott irányba kell koncentrálni. Ha azt akarjuk, hogy jobban halljanak minket, tegyük a szánkra a tenyerünket, vagy használjunk megafont. Ebben az esetben a hang kevésbé csillapodik, és a hanghullámok tovább terjednek.

A falvastagság növekedésével a hanglokáció az alacsony középfrekvenciákon növekszik, de a hanglokáció elfojtását okozó „alakos” koincidencia rezonancia alacsonyabb frekvenciákon kezd megnyilvánulni, és szélesebb területet fed le.

Ha egy hanghullám nem ütközik akadályba az útjában, akkor minden irányban egyenletesen terjed. De nem minden akadály lesz akadály a számára.

Ha akadályba ütközik az útjában, a hang elhajolhat körülötte, visszaverődhet, megtörhet vagy elnyelhet.

Hangelhajlás

Beszélhetünk egy épület sarkán, egy fa mögött vagy egy kerítés mögött álló emberrel, bár nem látjuk. Azért halljuk, mert a hang képes ezek körül a tárgyak körül elhajolni és behatolni a mögöttük lévő területre.

A hullám azon képességét, hogy egy akadály körül elhajoljon, ún diffrakció .

Diffrakció akkor következik be, amikor a hang hullámhossza meghaladja az akadály méretét. Az alacsony frekvenciájú hanghullámok meglehetősen hosszúak. Például 100 Hz-es frekvencián 3,37 m-nek felel meg. A frekvencia csökkenésével a hossz még nagyobb lesz. Ezért a hanghullám könnyen meghajlik a hozzá hasonló tárgyak körül. A park fái egyáltalán nem zavarják a hanghallásunkat, mert törzsük átmérője jóval kisebb, mint a hanghullám hossza.

A diffrakciónak köszönhetően a hanghullámok áthatolnak az akadályon lévő repedéseken és lyukakon, és továbbterjednek mögöttük.

Helyezzünk a hanghullám útjába egy lyukkal ellátott lapos képernyőt.

Abban az esetben, ha a hanghullámhossz ƛ sokkal nagyobb, mint a furat átmérője D , vagy ezek az értékek megközelítőleg egyenlőek, akkor a lyuk mögött a hang eléri a képernyő mögötti terület (hangárnyék terület) minden pontját. A kimenő hullám eleje félgömbnek fog kinézni.

Ha ƛ csak valamivel kisebb, mint a rés átmérője, akkor a hullám nagy része egyenesen terjed, kis része pedig kissé oldalra tér. És abban az esetben, amikor ƛ sokkal kevesebb D , az egész hullám előrefelé fog haladni.

Hangvisszaverődés

Ha egy hanghullám eléri a két közeg határfelületét, további terjedésének különböző lehetőségei vannak. A hang visszaverődhet a felületről, irányváltoztatás nélkül átkerülhet egy másik közegbe, vagy megtörhet, azaz mozoghat, megváltoztatva irányát.

Tegyük fel, hogy egy akadály jelenik meg egy hanghullám útjában, amelynek mérete jóval nagyobb, mint a hullámhossz, például egy puszta szikla. Hogyan fog viselkedni a hang? Mivel ezt az akadályt nem tudja megkerülni, ez tükröződik rajta. Az akadály mögött van akusztikus árnyékzóna .

Az akadályról visszaverődő hangot ún visszhang .

A hanghullám visszaverődésének jellege eltérő lehet. Ez a fényvisszaverő felület alakjától függ.

Visszaverődés a hanghullám irányának változásának nevezzük két különböző közeg határfelületén. Visszaverődéskor a hullám visszatér abba a közegbe, ahonnan jött.

Ha a felület sík, akkor a hang ugyanúgy visszaverődik róla, mint a tükörben a fénysugár.

A homorú felületről visszaverődő hangsugarak egy pontra fókuszálnak.

A domború felület eloszlatja a hangot.

A diszperziós hatást a domború oszlopok, nagy díszlécek, csillárok stb.

A hang nem megy át egyik közegből a másikba, hanem visszaverődik onnan, ha a közeg sűrűsége jelentősen eltér. Így a vízben megjelenő hang nem jut át ​​a levegőbe. A felületről visszaverve a vízben marad. A folyóparton álló személy nem hallja ezt a hangot. Ez a víz és a levegő hullámimpedanciáinak nagy különbségével magyarázható. Az akusztikában a hullámimpedancia egyenlő a közeg sűrűségének és a benne lévő hangsebességnek a szorzatával. Mivel a gázok hullámellenállása lényegesen kisebb, mint a folyadékok és szilárd anyagok hullámellenállása, ha egy hanghullám eléri a levegő és a víz határát, az visszaverődik.

A vízben lévő halak nem hallják a víz felszíne felett megjelenő hangot, de jól megkülönböztetik a hangot, amelynek forrása a vízben vibráló test.

Hangtörés

A hangterjedés irányának megváltoztatását ún fénytörés . Ez a jelenség akkor fordul elő, amikor a hang egyik közegből a másikba kerül, és terjedési sebessége ezekben a környezetekben eltérő.

A beesési szög szinuszának és a visszaverődési szög szinuszának aránya megegyezik a közegben történő hangterjedési sebességek arányával.

Ahol én - beesési szög,

r - visszaverődési szög,

v 1 – a hangterjedés sebessége az első közegben,

v 2 – a hangterjedés sebessége a második közegben,

n – törésmutató.

A hangtörést ún fénytörés .

Ha egy hanghullám nem merőlegesen esik a felületre, hanem 90°-tól eltérő szögben, akkor a megtört hullám el fog térni a beeső hullám irányától.

A hangtörés nem csak a közegek határfelületén figyelhető meg. A hanghullámok megváltoztathatják irányukat egy heterogén közegben - a légkörben, az óceánban.

A légkörben a fénytörést a levegő hőmérsékletének, a légtömegek sebességének és mozgási irányának változása okozza. Az óceánban pedig a víz tulajdonságainak heterogenitása miatt jelenik meg - eltérő hidrosztatikus nyomás különböző mélységekben, különböző hőmérsékletek és eltérő sótartalom.

Hangelnyelés

Amikor egy hanghullám találkozik egy felülettel, energiájának egy része elnyelődik. Azt pedig, hogy egy közeg mennyi energiát képes elnyelni, a hangelnyelési együttható ismeretében meghatározható. Ez az együttható megmutatja, hogy a hangrezgések energiájának mekkora részét nyeli el 1 m2 akadály. Ennek értéke 0 és 1 között van.

A hangelnyelés mértékegységét ún szabin . Nevét az amerikai fizikusról kapta Wallace Clement Sabin, az építészeti akusztika alapítója. 1 sabin az az energia, amelyet 1 m 2 felület elnyel, melynek abszorpciós együtthatója 1. Vagyis egy ilyen felületnek abszolút a hanghullám összes energiáját el kell nyelnie.

Visszaverődés

Wallace Sabin

Az anyagok hangelnyelő tulajdonságát széles körben használják az építészetben. Wallace Clement Sabin a Fogg Múzeumhoz tartozó Előadóterem akusztikáját tanulmányozva arra a következtetésre jutott, hogy összefüggés van a terem mérete, az akusztikai viszonyok, a hangelnyelő anyagok típusa és területe, valamint visszhangidő .

Visszaverődés nevezzük a hanghullám akadályokról való visszaverődésének folyamatát és a hangforrás kikapcsolása utáni fokozatos csillapítását. Zárt térben a hang ismételten visszaverődik a falakról és tárgyakról. Ennek eredményeként különféle visszhangjelek keletkeznek, amelyek mindegyike külön-külön szólal meg. Ezt a hatást ún visszhang hatás .

A helyiség legfontosabb jellemzője az visszhangidő , amit Sabin beírt és kiszámolta.

Ahol V - a szoba térfogata,

A – általános hangelnyelés.

Ahol a i – az anyag hangelnyelési együtthatója,

S i - az egyes felületek területe.

Ha a visszhangzási idő hosszú, úgy tűnik, hogy a hangok „kalandoznak” a teremben. Átfedik egymást, elnyomják a fő hangforrást, és a terem visszhangossá válik. Rövid visszhangzási idővel a falak gyorsan elnyelik a hangokat, és eltompulnak. Ezért minden helyiségnek saját pontos számítással kell rendelkeznie.

Számításai alapján Sabin úgy rendezte el a hangelnyelő anyagokat, hogy a „visszhanghatás” csökkenjen. A Boston Symphony Hall pedig, amelynek létrehozásánál akusztikai tanácsadó volt, máig a világ egyik legjobb termeként tartják számon.