Шум
От точки А к точке Б— звук в открытом пространстве - часть 10
Явление, которое мы обозначали как «взаимное уничтожение» или «взаимодействие волн», на языке физики называют «интерференцией». Интерференция имеет место всегда, когда две волны одновременно проходят через одну точку. Это очень распространенное явление; впервые мы встретились с ним, рассматривая прохождение звука в резонансной трубе: в результате интерференции исходной и отраженной волн возникала стоячая волна. На этом принципе построены применяемые в лабораториях интерферометры— это особые резонансные трубы для измерения отражательной способности вещества, которое помещают на конце трубы.
Разумеется, отражение звука происходит не только когда звук доходит до конца трубы, но и в других случаях. Чаще всего отражение наблюдается при падении звука на большую плоскую твердую поверхность. Начнем с конца и, прежде чем обсуждать причины (см. гл. 8), рассмотрим некоторые следствия отражения звука. На рис. 6 и 7 было показано, что происходит при взаимодействии бегущих друг другу навстречу волн: образуется стоячая волна; она пульсирует, оставаясь на месте и не двигаясь ни в каком направлении. Эти рисунки относились к плоским волнам, бегущим по трубе, но с плоскими волнами приходится встречаться не слишком часто; у нас гораздо больше шансов наткнуться на другой тип волн — на сферические волны. Что же происходит при отражении сферической волны?
 |
Рис. 35. Интерференция волны и ее отражения от плоскости. |
На рис. 35 изображена «замороженная» сферическая волна. На рисунок нанесены и соединены друг с другом точки максимальных сгущений и разрежений в волне. Помимо падающей волны, на схеме показаны большая отражающая поверхность и отраженная сферическая волна. Здесь снова наблюдается интерференция: сгущения и разрежения в одной волне будут взаимно уничтожаться или усиливаться при наложении на сгущения и разрежения в другой волне. Результат получается весьма любопытный: обнаруживаются определенные зоны, где обе волны постоянно взаимодействуют конструктивно, усиливая интенсивность звука, и другие зоны, где их взаимодействие постоянно деструктивно и приводит к снижению интенсивности звука до нуля.