Kontext:
Wir alle wissen, dass durch das Galvanisieren einer Platte mit einer Silberbeschichtung diese Platte einen sehr hohen Reflexionskoeffizienten hat und als Spiegel für EM-Strahlung wirkt (nicht für alle Bereiche natürlich) mit spiegelnder Reflexion . Dies wurde von John Rennie in einem kürzlich erschienenen Beitrag hier schön ausgearbeitet .
Jetzt würde ich mir vorstellen, dass man einen Spiegel für jede Art von Welle konzipieren könnte, sei es mechanisch oder EM-Natur. Ich würde mir vorstellen, dass die gleiche Argumentation mit dem Huygens-Prinzip wie für einen Lichtspiegel auf akustische Wellen anwendbar sein sollte.
Fragen:
Das Wissen, dass Schall eine mechanische Longitudinalwelle ist, macht diese Tatsache die Eigenschaften eines Schallspiegels sehr unterschiedlich von denen eines Lichtspiegels?
Wie würde man vorgehen, um einen Schallspiegel zu bauen (sagen wir für unseren eigenen Hörbereich)? Soll das verwendete Material sehr elastisch oder doch sehr hart sein? Wie soll es verzinkt werden?
Letzte Frage: Die Wikipedia -Seite zu akustischen Spiegeln enthält einige Bilder von akustischen Spiegeln, die im 1. Weltkrieg aus Beton verwendet wurden. Sie scheinen alle konkav und nicht flach zu sein. Warum müssen sie konkav sein?
Ich habe versucht, die Fragen möglichst aufeinander bezogen zu stellen, damit der Beitrag zusammenhängend und beantwortbar bleibt. Beachten Sie, dass ich nur versuche, ein Verständnis zu erlangen, und nicht beabsichtige, selbst einen tatsächlichen akustischen Spiegel zu bauen. Dies sollte Antwortenden die möglichen detaillierten technischen Details ersparen.
Die meisten Festkörper reflektieren Schall, insbesondere gestrichener Betonblock reflektiert etwa 97 %, wenn der einfallende Schall darauf trifft. Es gibt einen Unterschied in der Komplexität zwischen einem optischen Bild und Ton. Wenn wir versuchen, ein unverzerrtes Bild zu reflektieren, möchten wir nicht nur einen Strahl reflektieren, sondern Licht von verschiedenen Orten im Raum und diese Struktur im reflektierten Bild erhalten. Für Ton gibt es kein wirkliches Äquivalent zum "Bild", wir versuchen normalerweise nicht, die räumliche Struktur des Tons zu bewahren. Vielleicht möchten Sie den Ton zwar konzentrieren, aber das ähnelt eher einer Antenne als einem Spiegel (wie in einem parabolischen Akustikspiegel).
Ich bin Geophysiker in der Ölindustrie im Ruhestand. In Anbetracht der grundlegenden Strahlentheorie würde ich Schall- und Lichtspiegel im Prinzip nicht als sehr unterschiedlich betrachten.
Glänzend reflektiert besser für Licht; hart reflektiert besser für den Klang. Die Form eines Schallspiegels richtet sich nach seinem Zweck. Eine Felswand ist ein toller Klangspiegel – du sagst „Hallo“ zu ihr und sie sagt gleich „Hallo“ zurück.
Konkave Schallspiegel konzentrieren den Schall auf einen Brennpunkt, sodass er lauter und leichter zu hören ist.
Die Öl- und Gasindustrie bildet Schallwellen ab, um ein Bild der unterirdischen Struktur und anderer physikalischer Eigenschaften zu erstellen. Dies nennt man seismische Daten.
Neil