Энциклопедический словарь (Е-Й)

Сила З. в данном месте есть количество звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения З. На основании этого определения можно вывести формулу:

Е = 2p2rwа2N2, в которой r есть плотность среды, w скорость распространения З., a амплитуда колебаний, N число колебаний в 1 секунду. Отсюда следует, что при постоянном N сила З. пропорциональна квадрату амплитуды колебаний и произведению из плотности среды на скорость распространения в ней З. Кроме того сила З. обратно пропорциональна квадратам расстояния данного места от источника З. Некоторая часть З. энергии должна также тратиться в среде на внутреннее трение и преобразовываться в теплоту. Что звукопроводность различных тел неодинакова, можно убедиться простыми опытами. В пустом (безвоздушном) пространстве З. вовсе не распространяется. В водороде — весьма слабо. Жидкости и твердые тела гораздо лучше проводят З., нежели газы. К лучшим проводникам З. принадлежат стекло, сталь, дерево. Между металлами худший проводник — свинец. Дерево значительно лучше проводит З. вдоль волокон, нежели поперек их. Мягкая резина, сердцевина бузины относятся к самым худым проводникам З. Опытами доказано, что можно считать звукопроводность (подобно электропроводности) прямо пропорциональною площади поперечного сечения тела и обратно пропорциональною длине его.

Скорость З. в свободном воздухе, на основании более точных наблюдений, равняется 332,5 метрам при 0°. Вычисление дает тоже самое из формулы: (формула утеряна — Saddam)(где р упругость, D плотность воздуха и есть отношение теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и при постоянном объеме. Затем g ускорение тяжести, d плотность ртути, a коэффициент расширения воздуха, t температура, d плотность сухого воздуха при 0° и 76 с. м. давления, f упругость водяных паров в воздухе и h барометрическая высота). С повышением температуры скорость З. возрастает. Она не зависит ни от высоты, ни от силы З. Скорость З. в трубах меньше, чем в свободном воздухе, в особенности в трубах или каналах малого поперечника. Скорость З. в воде, по опытам Колладона и Штурма, 1435 м. При +8°. В твердых телах, хорошо проводящих З., скорость З. еще значительнее. Так в стекле, алюминии, стали — ок. 5200 м.; в чугуне 4300 м., в меди 3750 м.; в свинце же гораздо меньше, именно 1200 м. В каучуке (резине) — изоляторе З. — скорость З. раз в 10 меньше, нежели в воздухе. В дереве, вообще, скорость З. почти такая же, как в металлах, притом она больше по направлению волокон (фибр). Так, напр., в ели скорость З. вдоль волоков в 2,2 раза больше, чем поперек; в сосне — в 1,6 раза больше; в дубе — в 1,36 раза.

Звуковые волны, составляющие последовательные сгущения и разрежения среды, встречая на пути своего распространения другую среду, частью от ее отражаются, частью же входят в нее, преломляются в ней (т. е. изменяют направление распространения). Эхо и резонанс представляют случаи отражения З. Есть возможность прямым опытом убедиться, что законы отражения З. тожественны с законами отражения света (при помоции вогнутых зеркал Пикте, а также и прибора Котрейля с чувствительным пламенем). Преломление З. можно наблюдать при помощи или чечевицы Зондгауса, наполненной углекислым газом, или призмы Гаеха (Hajech), наполняемой различными газами, или сетчатой чечевицы, в которой заключается пух, вата, волос или какие-либо стружки. Источником З. в таких опытах могут служить карманные часы или свисток; в последнем случае фокус, т. е. место, в которое собираются чечевицей звуковые лучи, может быть найден посредством чувствительного пламени.

Интерференцией З. называется явление усиления или ослабления З. при одновременном существовании двух тонов одинаковой высоты. В случае же двух тонов, близких друг другу по высоте, получается явление дрожания или биения звука. Если звуковые волны налагаются так, что как сгущения, так и разрежения отдельно между собою совпадают, то происходит усиление З. Обратно, если сгущение одной волны совпадает с разрежением другой, то получается ослабление З. В частном случае, когда волны распространяются по двум взаимно противоположным направлениям (напр., вследствие отражения, как в органных трубах) получаются так назыв. стоячие волны; в местах, где фазы колебания одинаковы, образуются пучности, а там где фазы противоположны — узлы. Пучности отстоять от узлов на 1/4 длины волны. Самый простой способ наблюдать интерференцию З. — держа камертон вблизи уха, поворачивать его, тогда заметны будут усиления и ослабления З.