Gibt es eine Phasenverschiebung ππ\pi Radian, wenn eine Druckwelle an einem Medium mit geringerer akustischer Impedanz reflektiert wird?

Kurze Antwort: Ja, für eine Druckwelle, die von einer Oberfläche mit geringerer akustischer Impedanz als das ursprüngliche Medium reflektiert wird, wäre die Phasenverschiebung$\pi$Radianten, wobei Absorptionsprozesse vernachlässigt werden.

Längere Antwort:

Ich habe einige Gleichungen, also lassen Sie mich den vollständigen Kontext bereitstellen. Stellen Sie sich eine ebene Druckwelle vor, die sich in einem homogenen Fluid ausbreitet und normalerweise auf eine flache Grenzfläche zu einer anderen Domäne auftrifft. Die charakteristische akustische Impedanz der ursprünglichen Domäne sei mit bezeichnet$Z_1$und für die zweite Domäne als$Z_2$. Der Reflexionskoeffizient kann dann geschrieben werden als

$$R = \frac{Z_2-Z_1}{Z_2+Z_1}.$$ Allgemein$Z_1$Und$Z_2$mögen komplexe Größen sein (Frequenzbereich; im Zeitbereich wären es Faltungsoperationen), aber wenn wir Absorptionsprozesse vernachlässigen, sind sie real. So ist z$Z_2>Z_1$(z. B. starre Oberfläche) ist der Reflexionskoeffizient positiv und die Phasenänderung ist 0 Radiant. Wenn$Z_2<Z_1$der Reflexionskoeffizient ist negativ, was eine Phasenänderung von ist$\pi$Radiant. Offensichtlich führen komplexe Impedanzen zu Reflexionskoeffizienten, die nicht auf 0 oder beschränkt sind$\pi$Bogenmaß Phasenverschiebungen und sind im Allgemeinen nicht diese einfachen Fälle.