Лекция 2 (1133442), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Пользуясь принципом предельного поглощения,можно показать, что единственность имеет место и в случаевещественного коэффициента k 2 ( x, y ).7. Излучение волн. Квадрупольный излучательПоверхность шара радиуса a колеблется так, что радиальнаясоставляющая скорости Vr на поверхности r a равнаV0Va 1 3cos 2 eit4(53)Вычислить интенсивность и мощность такого излучателя второгопорядка – квадрупольного излучателя.Звуковое давление p(M , t ) удовлетворяет уравнению колебаний:2 p2cp,2tгдеp0c ,02(54)С – скорость звука,и-давление и плотность среды в невозмущенномp00состоянии,-показательадиабаты. itУстановившийся процесс:Радиальная составляющая скорости:p ( M , t ) p ( M )e.Vrpp11 Vr i,(55)0 rtritгдеVr Vr e .
Для полинома Лежандра P2 ( x) имеет место формула:2P2 ( x) 3x 1 13cos2 P2 (cos ) (56)24p k 2 p 0, r a, p i V P (cos ), r a,0 0 2 r1 ),pO(r p ikp o ( 1r ),k.c r(57)(58)(59)(60)Симметрия по p( M ) p ( r , ) p(r, ) Cn n(1) (kr ) Pn (cos ),(61)n 0где n(1) (kr ) (58), (61) H (1) (kr ).n2kr(62)12C2 ic 0V01 2(1) (ka)(63) 2(1) (kr )p(r , ) ic0V0 (1)P (cos ), 2 (ka) 2(64) 2(1) (kr )Vr (r , ) V0 (1)P2 (cos ). 2 (ka)(65)Рассмотрим длинноволновый случайзону (kr1) :(ka1)и дальнюю (волновую)x0 2(1) ( x) i 33 , 2(1) ( x) i 94 ,x ( x) 1x eixei 2 ,x(1)2(1)2x(66)( x)i 2ixixe e.i2ikr1 e ec0V0k 3a4 ikr i2krp(r , ) ic 0V0P2 (cos ) e eP2 (cos ),99ri(ka)4V0k 3a4 ikr i2Vr (r , ) e eP2 (cos ),9r(67)(68)P (r , , t ) Re p(r , )ei t c0V0k 3a4P2 (cos ) cos( t kr ),9r2(69)Vr (r , , t ) Re Vr (r , )ei t V0k 3a4P2 (cos ) cos( t kr ).9r2Интенсивность излучения квадруполя Y :TY 1 P (r , , t )Vr (r , , t )dt ,TT 2 ,(70)(71)0c0V02k 6a8P22 (cos )Y162r 2Мощность излучения квадруполя(72):2 2 c0V02k 6a8 r Y sin d d 40520 0(73)8.
Задачи математической теории дифракцииp0 const , 0 constD1 , p1 , 1 ,D2 , p2 , 2S1S2D3 , p3 , 3pi const , i const (i=1,2,3)2Vi ki Vi fi , M Di (i 0,1, 2,3)V V , M S ,0i iV0 Vi p0, M Si (i 1, 2,3), pin nV ( M ) O 1 ,r 0 Vi 2201 ik0V0 o r , ki p (i=0,1,2,3)i r(74)(75)(76)(77)(78)S3Дифракция звуковой волны на бесконечном жёсткомцилиндреНа цилиндр радиуса a падает плоская звуковая волна, давление p0(x)в которой можно представить в виде:p0 Ae Aeikxikr cosn A J 0 (kr ) 2 (i) J n (kr ) cos n n 1Aeikxa0(79)xp(r , ) p0 (r , ) ps (r , ) - полное давление, p0 (r , ) Обозначим:давление в падающей волне, ps (r , ) давление в отраженнойволне.Тогда получим задачу:ps k 2 ps 0, r a, p 0 ps p0 , r a, rrr1 ,pO sr ps ikp o 1 .sr r(80)(81) (82) (83)ps (r , ) Cn H n(1) (kr ) cos n.(84)n 0(79), (81), (84) 2(i)n Jn (ka)J1(ka)C0 (1)A, Cn A,Hn(1) (ka)H0 (ka)(85)(n=1,2,...).Радиальная составляющая скорости в рассеянной волне:Vsr (r, ) ic1Волновая (дальняя зона)(1)nH (kr )ps (r , )(1)CH n n (kr)cos n0 n 0(kr1)(86): n )i(kr2 e24 kr) i(krn2 e4C(i)cos nn krn 0(87)(88).