tailieunhanh - CƠ SỞ ÂM HỌC ĐẠI DƯƠNG ( BIÊN DỊCH PHẠM VĂN HUẤN ) - CHƯƠNG 5

TRUYỀN ÂM TRONG NƯỚC NÔNG Khi truyền âm trong nước nông một tia bất kỳ (ngoại trừ tia trực tiếp trong trường hợp môi trường đồng nhất) bị phản xạ một hoặc nhiều lần từ đáy. Tại những khoảng cách tương đối xa trường âm chủ yếu là kết quả của phản xạ nhiều lần các tia âm từ đáy. Lý thuyết truyền âm trong nước nông sẽ được giới thiệu dưới đây với giả thiết rằng độ sâu nước không đổi. . BIỂU DIỄN TIA CỦA TRƯỜNG ÂM TRONG MỘT LỚP: CÁC NGUỒN ẢO Giả thiết rằng một lớp. | Chương 5 TRUYỀN ÂM TRONG NƯỚC NÔNG Khi truyền âm trong nước nông một tia bất kỳ ngoại trừ tia trực tiếp trong trường hợp môi trường đồng nhất bị phản xạ một hoặc nhiều lần từ đáy. Tại những khoảng cách tương đối xa trường âm chủ yếu là kết quả của phản xạ nhiều lần các tia âm từ đáy. Lý thuyết truyền âm trong nước nông sẽ được giới thiệu dưới đây với giả thiết rằng độ sâu nước không đổi. . BIỂU DIỄN TIA CỦA TRƯỜNG ÂM TRONG MỘT LỚP CÁC NGUỒN ẢO Giả thiết rằng một lớp đồng nhất bị giới hạn bởi bề mặt tự do z 0 ở phía trên và bởi đáy z h ở phía dưới hình . Nguồn âm điểm O01 giả thiết đặt tại điểm r 0 z z1. Trường âm sẽ được đặc trưng bằng áp suất âm p r z đã chuẩn hóa theo một cách sao cho ở lân cận bề mặt p R-1 exp i kR01 R01 r2 z1 - z 2 1 2. Áp suất âm p r z thỏa mãn phương trình Helmholtz Ap k2p 0 k . c Điều kiện p 0 z 0 phải được thực hiện tại bề mặt biên liên tục áp suất mục . Trường hợp đáy cứng lý tưởng sẽ được xét đầu tiên với các điều kiện biên là dp dz z h 0. 158 Hình . Phản xạ của một sóng từ các biên của lớp và các nguồn ảo Phương trình là nghiệm của nhưng nó không thỏa mãn điều kiện tại các biên Z 0 Z h . Đe thỏa mãn những điều kiện đó chúng ta phải tính đến các quá trình phản xạ của sóng từ các biên. Bổ sung vào sóng phản xạ từ biên phía dưới ta nhận được cho áp suất âm _ exp i kRm exp i kỉỉ02 p Poì Pũ2 R ĩ rt01 rí02 ở đây R02 r2 2 ỉ - z 2 1 2. Sóng phản xạ có thể được xem như là phát ra từ nguồn ảo Qp nhận được bởi sự phản xạ gương của nguồn O01 tại biên phía dưới của lớp. 159 Phương trình thỏa mãn . Nó cũng thỏa mãn điều kiện biên tại đáy bởi vì O01 và O02 là đối xứng qua biên z h từ sự đối xứng này suy ra rằng 3p 3z z h 0. Điều này còn có thể chứng minh bằng cách lấy đạo hàm trực tiếp theo z. Tuy nhiên không thỏa mãn điều kiện tại biên z 0 . Vì vậy chúng ta bổ sung thêm vào các nguồn O01 và O02 một cặp nguồn ảo O03 và O04 nhận được bằng sự phản xạ gương của hai nguồn thứ .