Шум


От точки А к точке Б— звук в открытом пространстве - часть 7


На распространение звука на открытом воздухе влияют не только градиенты ветра и температуры. На больших расстояниях для высоких частот очень существен другой фактор — вязкость воздуха. Так как частицы воздуха непрерывно совершают колебательные движения, то между соседними частицами возникают силы трения. Трение всегда приводит к поглощению энергии; на высоких частотах, когда соседние частицы колеблются друг относительно друга с большой скоростью, влияние трения может стать заметным. В результате трения звук частотой 10 кГц на расстоянии в 1 км затухает примерно на 40 дБ, это помимо ослабления, обусловленного законом обратных квадратов Земля также поглощает звуковую энергию. Об этом мы узнаем в следующей главе. Если местность холмистая, заросшая лесом или покрыта снегом, поглощение может оказаться очень существенным.

До сих пор наши звуковые волны испытывали только действие ветра и температуры. Но ведь мы живем не в пустыне, и звуки, которые мы слышим на открытом воздухе, как правило, встречают на своем пути препятствия потверже, чем дуновение ветра. Что происходит, когда звуковая волна падает на твердую поверхность, мы узнаем еще только через две главы, но, так как обычно поверхности имеют ограниченные размеры, выясним уже сейчас, что происходит со звуком, обходящим края таких препятствий.

Представим себе длинную, совершенно звуконепроницаемую стену, ограниченную прямым краем. Что случится со звуковой волной, проходящей мимо этого края? По-видимому, многие скажут, что волна пройдет совершенно прямо и по другую сторону стены образуется звуковая тень. Во всяком случае, это происходит со светом, а ведь нас учили, что звук, как и свет, распространяется прямолинейно. Однако и для звука, и для света все обстоит иначе.

В самом деле, вспомним метод Гюйгенса для построения волны. Каждую точку фронта волны можно рассматривать как самостоятельный источник вторичных волн, излучающий маленькие сферические волны, а благодаря тому что точки расположены непрерывно, взаимодействие этих сферических волн приводит к образованию такого же нового фронта волны, продвинувшегося немного вперед.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -



Книжный магазин