3.5.1 声学边界条件

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1、电子教材____☆声学基础☆___________『西北工业大学航海学院环境工程系』当前位置：□电子教材□第三章声波的基本性质□3.5声波的反射、折射与透射1【第三章声波的基本性质】23.5声波的反射、折射与透射前面讨论了平面声波在无限空间里自由传播的规律，然而声波在传播路径上常会遇到各种各样的“障碍物”。例如，声波从一种媒质进入另一种媒质时，后者对前一种媒质所传的声波来讲就是一种障碍物。本节就讨论声波在两种媒质的平面分界面上的一些现象。众所周知，当投掷一个物体时，物体碰到一块挡板以后就会弹了回来；但是如果在声的传播路径上放置

2、一块挡板，则一般地讲来，会有一部分声波反射回来，同时也有一部分声波会透射过去。例如，一垛普通的砖墙既可以隔掉部分声音，但又不能把全部的声音都隔掉；一垛木板墙将有更多的声音被透射进去。声波的这种反射、透射现象也是声传播的一个重要特征。●3.5.1声学边界条件●3.5.2平面波垂直入射时的反射与透射●3.5.3平面波斜入射时的反射与透射●3.5.4声波通过中间层的情况23.5.1声学边界条件[返回本节首页]声波的反射、折射及透射都是在两种媒质的分界面处发生的，因而首先必须讨论在分界面存在些什么声学特性和规律，即声学边界条件是什么?

3、设有两种都延伸到无限远的理想流体，其特性阻抗分别为和，且互相接触。设想在分界面上割出一块面积为S、厚度足够薄的质量元，其左右两个界面分别位于两种媒质里，其质量设为。如果在分界面附近两种媒质里的压强分别file:///D

4、/基础知识/声学基础教材/3.5.1声学边界条件.htm(1of3)2006-6-1415:16:15电子教材____☆声学基础☆___________『西北工业大学航海学院环境工程系』为p(1)和p(2)，它们的压强差就引起质量元的运动，按牛顿第二定律，其运动方程为（3-5-1）因为分界面是无限薄的，即这个质

5、量元的厚度乃至质量？？是趋近于零的，面质量元的加速度不可能趋于无限大，所以要上式成立就必须存在关系。此式对有无声波的情况都成立，当无声波存在时，(4－l0－1)式给出两媒质中的静压强在分界面处是连续的（3-5-2）当有声波存在时，考虑到，则有（3-5-3）即两种媒质中的声压在分界面处是连续的。此外，如果分界面两边的媒质由于声扰动得到的法向速度(垂直于分界面的速度)分别为v1和v2，因为两种媒质保持恒定接触，所以两种媒质在分界面处的法向速度相等，即（3-5-4）实际上，对于紧密相连的两种媒质问的无限薄分界面，它的质点的法向速度既

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7、/基础知识/声学基础教材/3.5.1声学边界条件.htm(2of3)2006-6-1415:16:15电子教材____☆声学基础☆___________『西北工业大学航海学院环境工程系』可以看作是媒质I的法向质点速度在分界面上的数值，也可以看作是媒质II的法向质点速度在分界面上的数值，因为分界面上质点的法向速度作为一个有意义的物理量只能是单值的，所以这两个量实际上是同一个量。（3-5-3）式及（3-5-4）式就是媒质分界面处的声学边界条件。23.5.1声学边界条件[下一节：23.5.2平面波垂直入射时的反射

8、与[返回本节首页]透射]23.5声波的反射、折射与透射[下一节：23.6声波的干涉][返回本章目录]字体：[大][中][小]file:///D

9、/基础知识/声学基础教材/3.5.1声学边界条件.htm(3of3)2006-6-1415:16:15