平面波的基本性質

平面波的基本性質第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日內容提要平面波波動方程的解聲波傳播速度聲阻抗率與媒質特性阻抗第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解其中

稱為波數第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解設x=0的聲源振動時，在毗鄰媒質中產生了paejωt的聲壓，于是可求得聲場中的聲壓為第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解C0代表單位時間內波陣面?zhèn)鞑サ木嚯x，也就是聲傳播速度，簡稱為聲速。第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解聲波在傳播過程中，等相位面是平面，所以通常就稱為平面波。第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解原因：理想媒質；平面波平面聲場中任何位置處，聲壓和質點速度都是同相位的。第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、平面波波動方程的解④質點的位移第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、聲波傳播速度第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、聲波傳播速度第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、聲波傳播速度理想氣體中的小振幅聲波對空氣＝1.4，0＝1.293kg/m3，P0=1.013×

105Pa，得空氣中的聲速為c0=331.6m/s.聲速與媒質溫度的關系（理想氣體）第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、聲波傳播速度對理想氣體有則聲速公式變?yōu)榻乒铰曀倥c無聲擾動時媒質平衡狀態(tài)的絕對溫度T0的平方根成正比。（克拉柏龍公式）第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、聲波傳播速度對于一般流體（包括液體）：絕熱體積壓縮系數：對于水，20oC時，0＝998kg/m3，βs=45.8×10-11m2/N，得水中的聲速為c0(20oC)

=1480m/s.第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、聲波傳播速度

聲速c0代表的是聲振動在媒質中的傳播速度，它與媒質質點本身的振動速度v是完全不同的兩個概念。質點速度的幅值假設（約相當于人們大聲講話時的聲壓）第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日三、聲阻抗率與媒質特性阻抗定義：聲場中某點的聲壓與該點處質點振速的比值為該點的聲阻抗率，即ZS

一般為復數形式，可表示為

rS

叫聲阻率，xs

叫聲抗率。

第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日三、聲阻抗率與媒質特性阻抗第十九頁，共二十一頁，2022年，8月28日三、聲阻抗率與媒質特性阻抗上式表明，在平面聲場中各位置的聲阻抗率數值上相等，且為一個實數。

平面前進聲波：

沿負方向傳播的反射波：

第二十頁，共二十一頁，2022年，8月28日注意：乘積0c0是媒質固有的一個特性常數，是反映媒質本身聲學特性的固有參數，因其具有聲阻抗率量綱，所以稱為媒質特性阻抗。其國際單位為Pas/m

。三、聲阻抗率與媒質特性阻抗如，對20攝氏度的空氣，其特性阻抗為對