Wydział EAiE	Dawid Pytka		rok pierwszy		grupa 5		zespół 5
Pracownia fizyczna I	Temat: Interferencja fal akustycznych.						Nr ćwiczenia 25
Data wykonania:	Data oddania	Zwrot do popr.		Data oddania		Data zaliczenia	ocena

Wstęp :

Zaburzenie mechaniczne rozchodzi się w ośrodku ciągłym jako fala. Fale powstające w ośrodku sprężystym to fale mechaniczne. Fale powstają w wyniku drgania cząsteczek ośrodka sprężystego. Jeżeli w jakimkolwiek punkcie takiego ośrodka (w fazie stałej, ciekłej lub gazowej) wywołamy drganie jego cząstek, to w wyniku oddziaływania między cząstkami drganie to będzie przenosić się w ośrodku od cząstki do cząstki z pewną prędkością v. Cząstki ośrodka, w którym fala rozchodzi się, wykonują jedynie drgania wokół swoich położeń równowagi. Fale, w zależności od tego jaki kąt tworzy kierunek ruchu cząstek materii z kierunkiem rozchodzenia się samych fal, dzielimy na: poprzeczne i podłużne. W cieczach i gazach mogą się rozchodzić wyłączne fale podłużne (cząstki ośrodka poruszają się w kierunku rozchodzenia się fali).

Fale dźwiękowe są podłużnymi falami mechanicznymi. Mogą one rozchodzić się w ciałach stałych, gazach i cieczach. Fale dźwiękowe są to fale o takich częstościach, które w działaniu na ucho ludzkie i mózg wywołują wrażenie słyszenia. Są to częstości z zakresu od 20 Hz do 20 kHz. Fale o częstościach niższych to infradźwięki, a o częstościach wyższych- ultradźwięki.

W ciele stałym prędkość dźwięku v określa stosunek modułu sprężystości E do gęstości ρ ośrodka.

W przypadku gazów moduł Younga zastępujemy adiabatycznym modułem sprężystości, równym iloczynowi ciśnienia p. i stosunku ciepeł właściwych χ= C_p/C_v. Podciśnieniem atmosferycznym w zwykłych temperaturach większość gazów wykazuje własności zbliżone do własności gazu doskonałego. Z tego względu p/ρ dla gazów w tych warunkach można zastąpić przez RT/μ. Podstawiając tą wartość do poprzedniego wzoru otrzymujemy wzór na prędkość dźwięku w gazach:

Rozchodzenie się fali dźwiękowej opisuje się równaniem falowym. Gdy źródłem fali dźwiękowej jest układ wykonujący drgania harmoniczne powstaje fala sinusoidalna:

y=y_msin(kx-ωt)

gdzie: ω=2πν=2π/T, k=2π/λ.

Jeżeli w ośrodku rozchodzą się dwie lub więcej fal to zaburzenie wypadkowe jest sumą zaburzeń jakie wywołały poszczególne fale.

Interferencja fal odnosi się do fizycznych efektów nakładania się dwóch lub więcej ciągów falowych.

W przypadku interferencji dwóch fal amplituda fali wypadkowej osiąga wartość minimalną jeżeli różnica dróg, po których biegną fale, jest równa nieparzystej wielokrotności połówek długości fali. Natomiast wartość maksymalną, gdy różnica dróg jest parzystą wielokrotnością długości fali.

Znając długość fali λ można obliczyć prędkość rozchodzenia się dźwięku w gazie.

v=νλ

---