"Всеволод Арабаджи. Загадки простой воды " - читать интересную книгу автора

известная доля звуковой энергии, превратившись во внутреннюю энергию молекул
в процессе сжатия, по окончании расширения не успеет превратиться во
внешнюю. В этом случае произойдет наиболее значительное поглощение звука
молекулами газа.

Энергия, затрачиваемая на сжатие, превращается прежде всего в
поступательную энергию молекул, движущихся параллельно направлению сжатия.
Определенная часть поступательной энергии переходит затем во вращательную и
колебательную энергию атомов в молекулах, но может быть затрачена и на
осуществление перехода атомных и молекулярных электронов на более высокие
уровни энергии.

В сухом, чистом и неподвижном воздухе поглощение акустических колебаний
имеет наименьшую величину и осуществляется молекулами кислорода. Во влажном
воздухе поглощение возрастает, но остается меньшим по величине, чем в
турбулентном воздушном потоке. Поглощение звука во влажном воздухе
происходит за счет взаимодействия молекул кислорода и водяного пара. Часть
звуковой энергии при неупругих столкновениях молекул переходит в
колебательную энергию атомов в молекулах. Для всех частот с увеличением
относительной влажности поглощение звука сначала возрастает, при влажности
10...20% достигает максимума и при дальнейшем увеличении влажности монотонно
уменьшается.

При температуре ниже или около 0 C столкновения между молекулами
энергетически недостаточны для возбуждения колебательных движений атомов в
молекулах кислорода. Зато при увеличении температуры воздуха от 20 до 55 C
молекулярное поглощение звука благодаря возбуждению колебательных движений в
молекулах кислорода возрастает примерно в 2 раза. В Калифорнии, например,
при температуре около 55 C и влажности в 2,5% во время штиля на частоте 3
кГц поглощение звука составляет 0,13 дБ/м.

В зоне умеренного климата на той же частоте при влажности 40% и
отсутствии ветра оно равняется лишь 0,02 дБ/м.

Внутренняя энергия молекул азота слишком мала, чтобы влиять на
поглощение звука. В углекислом газе поглощение звука становится
значительным, начиная с частоты в 3 кГц, и в дальнейшем быстро растет.

Воздух, наполненный туманом, не может не вызывать добавочного
поглощения и рассеяния звука. Затухание звука в тумане происходит благодаря
его рассеиванию на каплях, так как капли участвуют в колебательном движении
и испаряются при сжатиях звуковых волн. Наблюдаемое иногда при редких
туманах улучшение слышимости можно объяснить влиянием свойственной туману
высокой влажности, наличием температурных инверсий, отклоняющих звуковые
лучи к земле, и почти полным отсутствием ветра.

Обычно при подъеме над земной поверхностью температура атмосферного
воздуха падает, при инверсиях наблюдается обратный ход температуры.

Английские аэронавты, поднимавшиеся во время тумана над Лондоном,