文本阅读:
第1章声音35
度。因此,这个位置声音的所有能量全部转化为空气分子的动能。换句话说,转化为振动速度。由于在无界区域运动阻力较小,即"弹性"较小,所以储存在速度分量的能量不能沿着运动方向继续传播。因此,质点在分界处被进一步向前推伸后,分子的动量迅速返回到有"弹性"的有界区域。这相当于一个传播方向相反的反射波,反射波的相位是相反的。因为它是从弹簧的拉伸状态或稀疏状态开始传播的,而不是从压缩状态开始。图1.20所示为用高尔夫球弹簧模型说明这种现象,其中无界区域用没有任何弹簧来模拟。在这种情况下,由于声波需要改变传播方向,发生了一个有趣的现象,即连接无界区域的质量块以两倍于离分界面较远的质量块的速度运动。产生这种现象的原因是,由于反射波压力分量的相位改变了,使得反射波的压力分量与入射波的压力分量相位相反。从声学意义上说,发生反射的边界处的声压分量为零,而速度分量是原来的两倍。
图1.20声波从有界心
区域到无界区域的反
射现象
有界区域
ooFBm)Cxx.)原
T
NN
元r
有界区域
a:3r3m3m3w2053m2c09
T
N
xwoDBa033003)R
下
综上所述,在硬边界发生反射后,反射波与入射波的压力分量相位相同,然而从有界区域到无界区域发生反射后,反射波与入射波的压力分量反相。这是由于不同边界的声阻抗不同所导致的。在第一种情况下,