Was ist der mikroskopische Mechanismus für die Reflexion von Schallwellen?

Es gibt ein paar ähnliche Fragen , aber die Antworten beantworten nicht ganz das, was ich will.

Bei EM wird die Reflexion von Licht mikroskopisch als EM-Welle beschrieben, die Elektronen beschleunigt, die das Licht kohärent wieder emittieren. In einer ähnlichen Form der Analyse können wir auch die scheinbare Verringerung der Lichtgeschwindigkeit durch die Tatsache erklären, dass Licht, das sich durch ein Medium ausbreitet, ständig auf Streuer trifft, die Phasenverzögerungen einführen, und die Nettointerferenz eine scheinbare „Verlangsamung“ des Lichts ist

Was um alles in der Welt passiert in einem ähnlichen Geist dieses mikroskopischen Mechanismus mit Schall, insbesondere Reflexion? Schallwellen sind mikroskopisch aufgrund von Dichteschwankungen, was zu Druckschwankungen führt, die ich als molekulare Kollisionen rationalisiere. Taschen mit höherer Dichte kollidieren stärker mit Taschen mit geringerer Dichte, und aufgrund einer gewissen Netto-Trägheitsdrift gibt es ein konstantes Hin und Her. An einer Grenzfläche stelle ich mir vor, dass wir kohärente Schallreflexionen von einer Oberfläche erhalten, weil die Kollision dem Teilchen einen entgegengesetzten Impuls verleiht, wodurch wir das Schallreflexionsgesetz haben, das mit dem des Lichts identisch ist.

Dies ist nur meine Vermutung, ich frage mich, ob (a) es eine Quelle dazu gibt und (b) dieses Bild aus der Ferne korrekt ist?

Ich möchte nur auf eine Eigenart in der Natur hinweisen, die nicht zu Ihrer Beschreibung passt. Schall kann sowohl in Festkörpern und Flüssigkeiten als auch in Gasen vorhanden sein, und die Reflexion kann an einer Grenzfläche stattfinden, an der Ihre Beschreibung nicht ganz funktioniert, z. B. an einer Festkörper-Vakuum-Grenzfläche (der Schall wird aufgrund von Kollisionen mit nicht vom Vakuum reflektiert). es, aber da passiert etwas anderes). Ein weiteres Beispiel ist die Totalreflexion von Licht.

Antworten (1)

Die Reflexion von Schallwellen an festen Objekten (z. B. Wänden) ist gut verstanden und ergibt sich aus der Wellengleichung, die eine Randbedingung umfasst, die eine Impedanzfehlanpassung darstellt .

Die Reflexion von einfallenden akustischen ebenen Wellen in Luft an massiven, unelastischen Wänden wird in jedem Lehrbuch der Akustik mathematisch behandelt, zum Beispiel in dem von Leo Beranek und Matt Boyd.