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shiling1813新虫 (小有名气)
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声波的振幅随温度升高而下降的原因？ 已有2人参与
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最近兄弟我在做波导杆（钨丝）中的超声波传输实验，发现从常温到900摄氏度的过程中， 超声波的振幅随温度升高下降了一个量级。 怎么从物理上解释这个现象，尤其是从原子微观机理上解释这个现象？什么计算软件可以定量分析这个现象？ 我查看了一些声学方面的书，基本都是从宏观力学上描述声波，没看到微观上如何联系宏观声波，我实在是困惑。 我曾想从弹性模量的变化解释这个现象，但当温度升高时（从常温到900摄氏度）， 钨的弹性模量减小不到一倍（约从400MPa减小到300MPa）。当温度升高时，形变和振幅变化似乎不应该很大吧。 我觉得这个问题很有意思，很想知道原因。请各位学者们给我解惑啊？ |
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shiling1813
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3楼2015-07-16 22:23:17
2楼2015-07-15 21:01:03
syd4182
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4楼2015-07-16 23:41:46
【答案】应助回帖
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楼主，上次考虑确实欠妥！你说的这个问题从辐射声阻抗方面考虑是否可以？ 具体不知道你的试验条件及频率等详细信息，如果你的信号源（激励源）能保持振动速度不变的话，那么这个信号源可以看做是均匀脉动辐射，而当将它贴近钨丝杆时，由于温度升高，钨丝杆的速度将下降（因为声速等于弹性模量加上拉米常数除以密度，然后开方）。而脉动球源在介质中辐射时，其辐射阻抗与介质中的声速成正比，声速降低了，辐射阻抗变小。由于声源在介质中辐射的声能量与辐射阻抗成正比，辐射阻抗降低，介质的声能量就减小了。介质中的声能量与振幅的平方成一定关系，由此就导致振幅减小了。 另：现在一般的声学问题，很少涉及原子方面的问题，因为声波波长毕竟比原子的直径要大很多。应该是从宏观方面考虑吧。 |
5楼2015-07-17 09:36:09