Колебательная скорость

Колебательное движение частиц происходит со скоростью v:

(2.6)

Величина Z= называется характеристическим акустическим импедансом. Здесь – плотность вещества. Давление в упругой волне прямо пропорционально импедансу и колебательной скорости частиц.

. (2.7)

Волна, распространяясь в пространстве, переносит упругую энергию.

Интенсивность

Интенсивность I – это плотность потока (т.е. количество энергии через единицу площади), переносимая волной за период колебаний:

. (2.8)

Интенсивности I=1Вт/см² соответствует амплитуда и₀ 5 , что для частот в единицы мегагерц составляет миллионные доли миллиметра.

Различие между двумя уровнями интенсивности I₁, и I₂ оценивают в децибелах (дБ)

L=10 lg (I₁/I₂). (2.9)

Если рассматривается отношение давлений P₁и P₂или амплитуд упругих смещений, то применимо следующее соотношение:

, (2.10)

откуда L=20lg(P₁/P₂) (дБ). (2.11)

Отношение давлений или интенсивностей можно выразить в неперах (Нп), если взять натуральный логарифм:

L₁=ln(P₁/P₂)=(1/2)ln(I₁/I₂). (2.12)

Между непером и децибелом есть соотношение:

1Нп = 8,68дБ; 1дБ=0,115Нп.

Соответствие некоторых значений шкалы децибел отношениям амплитуд и интенсивностей представлено в табл. 2.1.

Таблица 2.1