Книга Звукова розвідка в артилерії (1948)
Вплив на чутність зміни температури
повітря з висотою
Зміна температури з висотою впливає на чутність звуків в атмосфері. У разі зміни температури з висотою відбувається рефракція (заломлення) звукових хвиль в атмосфері. Ззовна рефракція відбувається в тих випадках, коли звуковий промінь переходить з одного шару повітря в інший шар, в якому швидкість звуку має іншу величину. Пояснимо це за допомогою рис. 24. Візьмемо ряд таких шарів атмосфери, в кожному са Рнс. 94. При переході до однієї орси в іншому ввувовис
дучн пратсрпсвавт пралонлсввс з яких швидкість звуку має певне значення З, С„С, н т, дч, що рівномірно збільшується з висотою. Нехай звуковий промінь надходить під кутом рт до нормалі гтгач' нз середовища першої, в якій швидкість звуку С в середу другу, в якій швидкість звуку,. Так як С,) С„ то звуковий промінь, переломившись, піде під кутом де ра) р Заломлення променів підпорядковується наступним законам: - Заломлений промінь лежить в одній площині з падаючим променем;
— синус кута заломлення ра відноситься до синуса кута падіння р„ як швидкість звуку в заломлюючому середовищі, відноситься до швидкості звуку С, в середовищі, з якої надходить звук, тобто атп 8, Са
ир, С,. прннвр. Нехай З„= 340 к/сан, З, = 338 л/сал і кут р, = 80'.
34О В атон с.лучас пп Ра = - 0,983 = ГЬ990, тин кут Ва 83 ': так аал С, т Со то кут Ра будах велика Ра і г, д.
Якщо кут падіння досягає такої величини, що синус кута заломлення стане рівним одиниці, тобто кут заломлення досягне 90 ', то падаючий промінь вже не про. 42
никне в наступне середовище і повністю відіб'ється від поверхні розділу. Таке явище називається повним внутрішнім відбитком. Якщо взяти досить тонкі шари (теоретично нескінченнотонкі), то звуковий промінь матиме такий вигляд, як вказано на рис. 25. РНР. йа. Викривлення авукозого променя нрн уаелкченін
швидкості онука з висотою
Якщо швидкість звуку у верхніх шарах атмосфери зменшуватиметься, звуковий промінь буде таким, як показано на рис. 26, Так як швидкість звуку в атмосфері залежить від температури повітря, то заломлення звукових променів має відбуватися з межі двох шарів повітря з різними температурами.
Відмінності в температурах спостерігаються переважно між горизонтальними шарами повітря, причому найчастіше відбувається поступова зміна темпе-
Мал. йа. Викривлення звукового променя
лрн зменшення скоросні онука з висотою ратури при переході з одного шару в інший. Атмосферу, фізичний стан якої зміяєшся тільки в одному напрямку, називатимемо рівномірно-неоднорідною.
При збільшенні температури з висотою звукові промені будуть загинатися донизу, як показано на рис. 25, а прн зменшенні температури з висотою - догори, як показано мову рис. 26.
Взагалі звукові промені завжди загинаються убік