Reflexion der Schallwelle

In meinem Lehrbuch steht:

Die Reflexion von Schallwellen zur Verschiebung von einer starren Begrenzung (z. B. dem geschlossenen Ende einer Orgelpfeife) ist analog zur Reflexion einer Saitenwelle von einer starren Begrenzung; Reflexion, begleitet von einer Inversion, dh einer abrupten Phasenänderung von π . Dies steht im Einklang mit der Anforderung, dass die Verschiebungsamplitude am starren Ende Null bleiben muss, da ein mittleres Teilchen am starren Ende nicht schwingen kann. B. der Überdruck und die entsprechende Verschiebung derselben Schallwelle variieren π / 2 in Bezug auf die Phase wird ein Verschiebungsminima am starren Ende ein Punkt von Druckmaxima sein. Dies impliziert, dass die von der starren Grenze reflektierte Druckwelle die gleiche Phase wie die einfallende Welle haben wird, dh ein Kompressionspuls wird als Kompressionspuls reflektiert und ein Verdünnungspuls wird als Verdünnungspuls reflektiert.

Die letzte Aussage habe ich nicht verstanden. Wenn die Phasenänderung nach Reflexion an einer starren Begrenzung erfolgt π , dann sollte ein Verdünnungspuls nicht als Kompressionspuls und ein Kompressionspuls als Verdünnungspuls reflektiert werden, schließlich ist die Phasendifferenz zwischen einem Teilchen bei Verdünnung und Kompression π . Wo liege ich falsch? Ich glaube, ich habe Schwierigkeiten, das zu verstehen π Phasenänderung bei Schallwellen. Dasselbe war im Fall einer Welle auf einer Saite leicht zu verstehen. Bitte räumen Sie diese Verwirrung auf!

Antworten (2)

Die Antwort, die Sie suchen, ist eigentlich in der Passage.

Es gibt zwei Möglichkeiten, eine Schallwelle zu beschreiben: als Variation der Druckwelle und als mittlere Verschiebung der Partikelwelle, wie unten dargestellt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

. . . der Überdruck und die Verschiebung, die derselben Schallwelle entsprechen, variieren um π/2 in Bezug auf die Phase. . .

. . . ein Verschiebungsminima am starren Ende wird ein Punkt von Druckmaxima sein. . .

An einer starren Grenze gibt es also eine mittlere Verschiebung von Null, während die Druckänderung maximal ist.

Was zu der Aussage führt,

Dies impliziert, dass die von der starren Grenze reflektierte Druckwelle die gleiche Phase wie die einfallende Welle haben wird, dh ein Kompressionspuls wird als Kompressionspuls reflektiert und ein Verdünnungspuls wird als Verdünnungspuls reflektiert.

Ist die Phasenänderung nach Reflexion an einer starren Begrenzung π, . . .

Dies ist für die Verschiebungswelle nicht die Druckwelle.
Während für die Druckwelle das ist π / 2 außer Phase mit der Verschiebungswelle gibt es keine Phasenänderung an einer starren Grenze.

Betrachten einer Wellengleichung:

j = A cos ( k X ω T + ϕ 0 ) ϕ = ( k X ω T + ϕ 0 )
Ein abrupter Wechsel von π in der Phase ϕ ist wie Putten A cos ( ϕ + π ) anstatt A C Ö S ( ϕ ) was herauskommt A C Ö S ( ϕ )

Wenn Sie sich nun den Graphen einer dieser Sinusfunktionen ansehen, sehen Sie, dass die Maxima zu Minima werden und diejenigen mit dem Wert Null Null bleiben