Прохождение звука через границы раздела двух сред

1. Прохождение звука через границы раздела двух сред.
При падении звуковой волны на границу раздела между двумя средами звук частично отражается, а частично проникает во вторую среду. Интенсивности отраженной и прошедшей через границу волн определяются соответствующими коэффициентами.
Коэффициент отражения (r) -величина, равная отношению интенсивностей отраженной и падающей волн:
r = Іотр/ Іпад
Коэффициент проникновения (ß) – величина, равная отношению интенсивностей прошедшей ипадающей волн:
ß = Іотр/ Іпад
Сумма коэффициентов отражения и преломнения равна еденице:
r + ß = 1
Для расчета коэффициентов отражения и проникновения используется специальная физическая величина, называемая волновым сопротивлением.
Волновым сопротивлением среды (Ra) называется произведение плотности среды (p) на скорость распространения звука (ʋ):
Ra= pʋ
(3.7)
Величины коэффициентов отражения и проникновения определенния отношением (x) волновых сопротивленией граничащих сред:

x = Rменьшее / Rбольшее

(3.8)
При нормальном падении звуковой волны на границу раздела сред справедливы следующие формулы:

Из формулы (3.9) видно, что чем сильнее различаются волновые сопротивления сред, тем большая доля энергии отражается на границе раздела. В частности, если величина х близка к нулю, то коэффициент отражения близок к единице. Например, для границы воздух-вода х = 3х10^-4, а r = 99,88 %. То есть отражение является практически полным.
В таблице 3.3 приведены скорости и волновые сопротивления некоторых сред при 20 °С. Отметим, что значения коэффициентов отражения и преломления не зависят от того порядка, в котором звук проходит данные среды. Например, для перехода звука из воздуха в воду значения коэффициентов такие же, как для перехода в обратном направлении.