声吸收发展简史

声吸收发展简史G.斯托克斯在1845年就导得由黏性引起的流体中声吸收公式

其吸收系数除了与黏滞系数成正比外,还与声波的频率二次方成正比

这里的黏滞系数仅指当时可由流体力学方法确定的切变黏滞系数

G.基尔霍夫1868年又提出了由热传导引起的声吸收,这一部分的吸收系数除了与介质的热导率成正比外,还与声波的频率成二次方关系

后人把这两部分吸收加起来称之为经典吸收

以后,特别自20世纪20年代开始采用比较先进的压电效应技术来产生并接收声波起,迅速蓬勃地展开了可以在很大范围(包括在各种气体、液体乃至固体)内测量声吸收的研究

大量的测量发现,除了单原子气体(如氩气等)外,几乎所有的气体都与经典理论有偏离

1920年爱因斯坦提出了从声频散来确定缔合气体的反应率,从而促进了对气体分子热弛豫吸收理论的广泛研究

进入30年代后,这种弛豫吸收机制延伸到液体的研究

此后数十年来,流体中声吸收的实验和理论研究不仅扩展了频率(次声到特超声)范围,而且涉及广泛的介质,包括各种化学和生物介质以至含水雾的大气等

 固体中吸收的研究开展得稍迟一些,20世纪30年代末起才出现这方面的测量

从宏观看来,横波或剪切波只有在黏弹性液体(如聚合物沥青等)中必须考虑,而在一般流体中因衰减很快,可忽略不计

但在固体中纵波和横波二类体波并存,并且涉及晶轴的取向等,吸收机制较为复杂

目前已成为声学和固体物理学研究的领域

 

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