Paineaallon heijastuminen mikrotasolla.

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Elikkäs, josko joku osaavampi viitsisi hieman valottaa, miten paineaallon heijastuminen tapahtuu mikrotasolla, kun aalto siirtyy tilaan, jossa akustinen impedanssi pienenee.

Ts. oletetaan tasapaksu putki, jonka loppuvaiheilla sijaitsee megafoni (laajeneva kartio). Tämän putken alkupäästä lähetetään liikkeelle paineaalto, joka heijastuu putkessa vallitsevaa painetta alhaisempana "alipaineaaltona" takaisin lähtösuuntaansa, kun aalto saavuttaa megafonin.

Onko tälle jotakin loogista selitystä molekyylitasolla? Ainakin tilanne, jossa aalto heijastuu akustiselta impedanssiltaan suuremmasta tilasta (em. putken loppupää on suljettu/supistuva), on aika helposti pääteltävissä molekyylitasolla.

Oletettakoon että em. putkessa ei ole minkäänlaisia eroja väliaineessa eri kohtien välillä. Itselläni on jonkinlainen hatara mututeoria, mutta en viitsi sillä toistaiseksi foorumia täyttää, kun on niin julmetun pitkä ja vaikeaselkoinenkin...

Kommentit (6)

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009

Hämmennetään soppaa:

Theoretical analysis by Mika Prunnila and Johanna Meltaus, both of the VTT Technical Research Centre of Finland in Espoo, suggests that sound may be able to leap across a vacuum separating two objects made of piezoelectric crystals.

http://www.newscientist.com/article/mg2 ... r-all.html

Luin tänään fysiikan kertauskirjaa ja nyt jäi vähän auki, mitä vastaan kirjoituksissa, jos äänen luonteesta kysytään.

..Varmaan että vanhentuneen tiedon mukaan.

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009
ville-v
jees
http://www.newscientist.com/article/mg20827804.600-sound-can-leap-across...

Luin tänään fysiikan kertauskirjaa ja nyt jäi vähän auki, mitä vastaan kirjoituksissa, jos äänen luonteesta kysytään.


Ääni ei kulje tyhjiössä. Artikkelin mukaan se kulkee sähkökentässä.



Niinhän ne puhuu fononeista. Eikä ole hirveän vaikeaa edes itse päätellä sitä, kun kerran puhutaan piezosähköisestä kiteestä.

..Fononi ei taida perinteisen kaavan mukaan käydä väliaineesta..

Vierailija
jees
Hämmennetään soppaa:

Theoretical analysis by Mika Prunnila and Johanna Meltaus, both of the VTT Technical Research Centre of Finland in Espoo, suggests that sound may be able to leap across a vacuum separating two objects made of piezoelectric crystals.

http://www.newscientist.com/article/mg2 ... r-all.html

Luin tänään fysiikan kertauskirjaa ja nyt jäi vähän auki, mitä vastaan kirjoituksissa, jos äänen luonteesta kysytään.

..Varmaan että vanhentuneen tiedon mukaan.




Piezosähköiset elementit muuttaa ääniaallot sähkökentäksi joka ylittää tyhjiön. Vähän kuin puhelin ilman johtoja.

Elii vanha tieto ettei ääni ylitä tyhjiötä, äänenä, pitää yhä paikkaansa.

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009

Olenko minä nyt oikeasti ainoa joka pitää uutista mielenkiintoisena, vai onko veroeuroja vain hukattu minun henkilökohtaisiin tarpeisiini?

No korotetaan panoksia ja laitetaan sama mumbojumbona:
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/100 ... 1408v1.pdf

Ja miten niin ei välity äänenä? Miten ääni etenee väliaineessa? Fononeina?

Vierailija

Tuossa mumbojumbo-artikkelissa http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/100 ... 1408v1.pdf (johon New Scientistin juttu perustuu) kerrotaan lämmön kulkeutumisesta tyhjiöraon läpi. Artikkelissa puhutaan fononeista, jotka ovat siis äänen kvantteja vastaavasti kuin fotonit ovat valon kvantteja. Hilavärähtelyt, tai siis nämä fononit, ovat usein vastuussa lämmön kulkeutumisesta kiinteissä aineissa. Fononit noudattavat usein samoja periaatteita kuin perinteiset ääniaallot. Tyhjiö on äänelle tyypillisesti ylivoimainen este (koska värähtelevää väliainetta ei ole) ja New Scientist onkin sitten halunnut popularisoida artikkelin idean sanomalla että ääni kulkee tyhjiöraon läpi, mikä on periaatteessa oikea tulkinta. Mutta, kuten ville-v huomautti, niin fononit (tai ääniaallot) välittää tyhjiön läpi sähkökenttä, joka tunnetusti ei vaadi väliainetta. Fononit luovat tämän sähkökentän, joten voi ajatella että oikeastaan fononi on olemassa myös tyhjiössä. Tuo kenttä voi olla voimakas vain kohtuullisen lähellä kappaleiden pintaa, eli tyhjiörako ei voi olla kovin suuri.

Mutta mitä siis vastata jos kirjoituksissa kysytään että kulkeeko ääni tyhjiössä? Väittäisin että on varsin turvallista vastata että ei kulje...

Uusimmat

Suosituimmat