Частота звука в различных средах

borodin88

Меняется ли она от среды к среде? Напомните, кто знает.

CHPZ

еняется ли она от среды к среде? Напомните, кто знает.
да, конечно, меняется скорость, то ли в n толи в 1/n раз, где эн - показатель преломления

estochka

с показателем преломления - отжиг )

vvasilevskiy

Доля истины в его словах есть-если мы например, возбуждаем звук мандельштам-брюэлленовским(или как там этого брилуена-мог напутать) рассеянием-тогда частота будет зависеть от скорости звука в веществе и показателя преломления.
А вторая часть утверждения конечна бредовая про n и 1/n

iri3955

Сам-то подумай, как частота может поменяться?
Скорость, длина волны, да....
Мона даж простую аналогию.
Есть труба. Левый конец в сечении в 2 раза больше правого.
В левый конец подаётся вода со скоростью 1 литр в секунду...
И с какой же скоростью вода будет выливаться из другого конца?

vvasilevskiy

Не все так просто, все зависит от того чем мы этот звук возбуждаем?

iri3955

Что, серьёзно? А как это может повлиять?

vvasilevskiy

Если ты звук возбуждаешь световой волной

iri3955

фега... Это сложно... пойду лучше пить...
А сурьёзно... на стыке сред одна волна может порождать несколько?

vvasilevskiy

Нет, тут сложней. Группой световых волн(минимум две, но одна из них может появиться сама(мандельштам брилюенновское рассеяние)если скорость наведенной волны плотности совпадает-разностная волна совпадает со скоростью звука в среде ) в среде возбуждаем некоторую волну плотности

Shalive

Тут вообще-то спрашивали про частоту именно звука, а не как она возбуждается.
Частота звука не меняется, меняется скорость его прохождения, которая зависит от свойств среды. Звук в воздухе распространяется со скоростью примерно 340 м/с, в воде 1500м/с, а в твердом теле до 10 км/с (в зависимости от материала) с одной и той же частотой. Посмотрите какую-нибудь физическую таблицу, там будут даны именно скорости звука.
Другое дело, когда звук заходя в ту же трубу, допустим с каким-нибудь дефектом, может сгенерировать еще и гармоники (двойная частота субгармоники (кратная получастоте суммарную частоту (если зашли две звуковые волны разных частот) и т.п. эффекты. Но основная частота никуда не денется (разве что, в конце концов, затухнет)

Shalive

Забыла про единственный случай, когда она все-таки меняется: при движении источника звука - Допплеровский эффект. Да и то, меняется она именно для наблюдателя, а не для источника

varushka2006

Кто-нибудь задумывался над тем, что нехватает среде (какого рода нелинейности, и как ее можно искуственно ввести чтобы в ней получить ГВГ от механической волны, ну или параметрику?
То есть получть не смешаное взаимодействие световых и механических волн типа ВКР и тп.
а чистое взаимодействие - трех и более механических волн.!
Понятно в (изотроной) газовой среде этого сделать врят-ли удастся
Нужно твердотельное вещество (кристалл) с выделенным направлением
PS: спасиб автору первого ответа - поржал

vvasilevskiy

По моему это на три порядока проще чем со светом, я не знаю точно(не акустик, ОФВП но говорили что в воде легко увидеть все нелинейности.
В принципе в изотропной среде, я так понимаю нужно нелинейное изменение давления от объема, а термодинамика на этот счет дает кучу вариантов

Shalive

Кто-нибудь задумывался над тем, что нехватает среде (какого рода нелинейности, и как ее можно искуственно ввести чтобы в ней получить ГВГ от механической волны, ну или параметрику?
Как акустик, честно скажу, за всю свою сознательную работу со звуковыми волнами (или механическими, кому как нравится их обзывать) в твердом теле, я еще НИ РАЗУ не получила на выходе чистой волны одной частоты. Всегда были гармоники.
Кроме как искусственно выращенные идеальные кристаллы, больше никакое из твердых тел не совершенно.
Другое дело, когда сигнал очень слабый (например, где-то на 100 дБ меньше основного, или шумов много) и на него можно забить. А если дефект существенный, то и сигнал от второй гармоники соответственно будет достаточно ощутимым. Это в принципе основы акустической дефектоскопии.

Shalive

В принципе в изотропной среде, я так понимаю нужно нелинейное изменение давления от объема, а термодинамика на этот счет дает кучу вариантов
В изотропной среде нужен просто очень мощный сигнал, тогда приходится учитывать, что вообще-то, уравнения гидродинамики нелинейные.
На воде это лучше всего видно по волнам во время шторма, когда верхушка волны бежит (именно из-за это нелинейности) быстрее ее основания. А деформация формы волны - это ничто иное как генерация высших гармоник

varushka2006

Круто !
А можешь спектр зааплодить в виде картинки например.
Желательно для двух случаев - На входе и на выходе.
Интересно посмотреть на эти дополнительные гармоники

bazill

Меняется ли она от среды к среде? Напомните, кто знает.
да меняется так как скорость звука меняется

Shalive

да меняется так как скорость звука меняется
НЕ МЕНЯЕТСЯ! Меняется скорость звука и длина волны, а частота остается той же.

Shalive

А можешь спектр зааплодить в виде картинки например.
спектр, полученный в пластине из дюрали. Пластина возбуждалась на частоте 2,5 кГц.

varushka2006

Спасибо
прикольно
конечно интересно не просто наблюдать что было на выходе,
но и сравнивать это с тем, что было на входе.
Иначе это пустое занятие - где гарантия что эти 15-20 гармоник появились именно в дюрали, а не вышли из источника колебаний.

Shalive

сравнивать это с тем, что было на входе
  спектр шпильки, на которую крепилась пластина (сама шпилька жестко крепилась к вибростолу как видишь, даже здесь есть высшие гармоники, но во-первых не так много, а во-вторых где-то на 60дБ меньше того, что получилось на выходе. Да и в большинстве своем зашумлены, в отличие от тех, что сгенерировались в пластине. Вот я и говорю, что во всех конденсированных материалах есть дефекты, либо структура, вызывающая нелинейность. Только где-то она меньше, где-то больше.

stm2383383

А какого размера была пластина? Я тут посчитал, что при скорости в дюрали 6800 м/сек и частоте 2500 Гц, длина волны составляет 2,75 м. Значит для изучения волновых эффектов размеры должны быть больше.

Shalive

Такая скорость только у продольной объемной волны, в пластине будут еще и изгибные, а у них скорость на низких частотах зависит от частоты*толщину пластины, как корень, поэтому на таких частотах достаточно низкая. Точные значения не вспомню, но порядка десятков см/с, длина волны была что-то около 3 см. А пластина была круглая, диаметром 169 мм, крепилась в центре.

stm2383383

А как отделяете изгибную волну от продольной, поперечной и поверхностной?

Shalive

поверхностная там в принципе не рождается, слишком толщина маленькая. то же можно сказать и о продольной: во-первых, как верно замечено, на такой частоте продольной волны так таковой нет в такой маленькой пластине, а во-вторых, способ возбуждения предполагает, что продольная волна там никак не сможет родиться.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: