ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА

ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА, превращение энергии звуковой волны в другие виды энергии, и в частности в тепло; характеризуется коэфф. поглощения а, к-рый определяется как величина, обратная расстоянию, на к-ром амплитуда звуковой волны уменьшается в е=2,718 раз. а выражается в см-¹, т. е. в неперах на см или же в децибелах на л (1 дб/м = 1,15 • 10^-3 см ^-1). П. з. характеризуют также

При распространении звука в среде, обладающей вязкостью и теплопроводностью,

от частоты, что часто выполняется на практике, то a~w². Если при прохождении звука нарушается равновесное состояние среды, П. з. оказывается значительно большим, чем определяемое по формуле (1). Такое П. з. наз. релаксационным (см. Релаксация) и описывается формулой

соответственно. В этом случае П. з. сопровождается дисперсией звука. Величина a/f², где f= w/2п, является характеристикой вещества, определяющей П. з. Она, как правило, в жидкостях меньше, чем в газах, а в твёрдых телах для продольных волн меньше, чем в жидкостях. П. з. в газах зависит от давления газа, разрежение газа эквивалентно увеличению частоты. Теплопроводность и сдвиговая вязкость в газах дают в П. з. вклад одного порядка величины. В жидкостях П. з. в основном определяется вязкостью, а вклад теплопроводности пренебрежимо мал. В большинстве жидкостей для П. з. существенны объёмная вязкость и релаксационные процессы. Частота релаксации в жидкостях, т. е. величина

область релаксации оказывается лежащей в диапазоне высоких ультразвуковых и гиперзвуковых частот. Коэфф. П. з. обычно сильно зависит от темп-ры и от наличия примесей.

П. з. в твёрдых телах определяется в основном внутр. трением и теплопроводностью среды, а на высоких частотах и при низких темп-рах - различными процессами взаимодействия звука с внутр. возбуждениями в твёрдом теле, такими, как фононы, электроны, спиновые волны и пр. Величина П.з.в твёрдом теле зависит от кристаллич. состояния вещества (в монокристаллах П. з. обычно меньше, чем в поликристаллах), от наличия дефектов, примесей и дислокаций, от предварит, обработки, к-рой был подвергнут материал. В металлах, подвергнутых предварит, термообработке, а также ковке, прокатке и т. п., П. з. частозависит от амплитуды звука. Во мн. твёрдых телах при не очень высоких

бротности не зависит от частоты и может служить характеристикой потерь материала. Самое малое П. з. при комнатных темп-pax было обнаружено в нек-рых диэлектриках, напр, в топазе, берилле,

никах П. з. всегда больше, чем в диэлектриках, поскольку имеется дополнит, поглощение, связанное с взаимодействием звука с электронами проводимости. В полупроводниках это взаимодействие при определённых условиях может приводить к "отрицательному поглощению", т. е. к усилению звука (см. Усиление ультразвука). С ростом темп-ры П. з., как правило, увеличивается.

Наличие неоднородностей в среде приводит к увеличению П. з. В различных пористых и волокнистых веществах П. з. велико, что позволяет применять их для заглушения и звукоизоляции.

Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Ми х а и л о в И. Г., Соловьев В. А. и Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, т. 3, ч. Б, М., 1968-1969; т. 7, М., 1974; Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б., Ультразвуковые методы в физике твердого тела, пер. с англ., М., 1972. А.Л.Полякова.