Линейные характеристики звукового поля, страница 3

Рис. 2.2. К выводу уравнения движения среды

19

2.3. Плоская волна

Волна, фронт которой представляет собой плоскость, называется звукоьой <,о.1ной. Плоская волна образуется источником звука, если его линейные размеры велики по сравнению с длиной излучае­мой им волны или. если зона поля находится на достаточно большом расстоянии (по сравнению с длиной волны) от источника звука. Клас­сическим примером плоской волны считают колебания, возбуждаемые жестким непрогибающимся поршнем в длинной трубе с неотражающим звук стенами, если диаметр поршня намного меньше длин волн излу­чаемых колебаний (рис. 2.3). Поверхность фронта волны в трубе не меняется по мере распространения волны.

Если излучатель колеблется по гармоническому закону с круговой частотой Q, то давление, развиваемое у его поверхности,

На расстоянии г от излучателя звуковое давление

 (2.2)

где т — г/сзб — время пробега звуковой волны от излучателя до точ­ки, находящейся на расстоянии г.

Выражение (2.2) можно представить в виде

(2.3)

где k— Q/c_3B = 2тг/А — так называемое волновое число.

Произведение kr определяет фазовый сдвиг у колебания в точке, находящейся на расстоянии г от излучателя.

Рис. 2,3. Плоская волна в длинной трубе

20