匀速运动介质中的声波干涉

吕令杰

(山东师范大学 物理与电子科学学院，山东 济南　250358)



匀速运动介质中的声波干涉

吕令杰

(山东师范大学 物理与电子科学学院，山东 济南250358)

探讨了由两个静止声源产生的声波在匀速运动的介质中的干涉，计算了两声源在同一时刻产生的两列等相位的波面分别到达某点的时间差，并与角频率相乘求得该点的相位差，进而得到了等相位差的点所满足的方程，最后讨论了几个特殊位置处的干涉情况及相关应用.

声波干涉；运动介质；相位差；纵波；测速

当介质相对声源匀速运动时，声波的波长在空间中有所改变，但只要观察者相对于声源静止，在声场中任意点观测到的声波频率都是相等的，并且等于声源振动的频率[1].基于此，本文认为两个静止的相干声源在匀速运动的介质中仍然会产生干涉. 笔者认为对于上述问题，一般情况下常以介质为参考系讨论声波的干涉，但是，若选择两相对静止的声源为参考系则便于问题的讨论.此时各质元的位移可以分解为质元因振动而偏离其平衡位置的位移(下文称振动位移)和平衡位置运动的位移.因为介质是整体运动的，即各质元平衡位置运动的位移是相等的，该位移分量不会改变相应质元平衡位置处的密度或压强.假如我们只关心某点处的密度或压强的变化情况，那么只需考虑平衡位置位于该点的质元的振动位移的变化.平衡位置位于该点的质元的振动位移的……