ОТРАЖЕ́НИЕ ЗВУ́КА

ОТРАЖЕ́НИЕ ЗВУ́КА, воз­вра­ще­ние зву­ко­вой вол­ны, па­даю­щей на гра­ни­цу раз­де­ла двух уп­ру­гих сред, в ту же сре­ду, из ко­то­рой при­шла па­даю­щая вол­на. Как пра­ви­ло, О. з. со­про­во­ж­да­ет­ся об­ра­зо­ва­ни­ем пре­лом­лён­ных волн во вто­рой сре­де. Обыч­но рас­смат­ри­ва­ет­ся О. з. на пло­ских гра­ни­цах раз­де­ла, од­на­ко мож­но го­во­рить об О. з. от пре­пят­ст­вий про­из­воль­ной фор­мы, ес­ли раз­ме­ры пре­пят­ст­вия зна­чи­тель­но боль­ше дли­ны зву­ко­вой вол­ны. В про­тив­ном слу­чае про­ис­хо­дит рас­сея­ние зву­ка или ди­фрак­ция зву­ка.

Па­даю­щая вол­на вы­зы­ва­ет дви­же­ние гра­ни­цы раз­де­ла сред, в ре­зуль­та­те ко­то­ро­го и воз­ни­ка­ют от­ра­жён­ные и пре­лом­лён­ные вол­ны. Их струк­ту­ра и ин­тен­сив­ность долж­ны быть та­ко­вы, что­бы по обе сто­ро­ны от гра­ни­цы раз­де­ла нор­маль­ные со­став­ляю­щие ко­ле­ба­тель­ной ско­ро­сти час­тиц и уп­ру­гие на­пря­же­ния, дей­ст­вую­щие на гра­ни­цу раз­де­ла, бы­ли рав­ны. Из этих гра­нич­ных ус­ло­вий сле­ду­ет за­кон от­ра­же­ния, со­глас­но ко­то­ро­му рав­ны уг­лы па­де­ния и от­ра­же­ния, т. е. уг­лы ме­ж­ду нор­ма­лью к по­верх­но­сти раз­де­ла и на­прав­ле­ния­ми рас­про­стра­не­ния па­даю­щей и от­ра­жён­ной волн; эти уг­лы рас­по­ло­же­ны в од­ной плос­ко­сти по обе сто­ро­ны от нор­ма­ли. Ес­ли от­ра­же­ние про­ис­хо­дит от гра­ни­цы со сре­дой, в ко­то­рой ско­рость рас­про­стра­не­ния зву­ка боль­ше, чем в сре­де, из ко­то­рой па­да­ет вол­на, то при уг­ле па­де­ния, боль­шем не­ко­то­ро­го кри­ти­че­ско­го, воз­ни­ка­ет пол­ное внут­рен­нее от­ра­же­ние. От­но­ше­ние ин­тен­сив­но­сти от­ра­жён­но­го зву­ка к ин­тен­сив­но­сти па­даю­ще­го на­зы­ва­ет­ся ко­эф. О. з.; он за­ви­сит как от свойств сред, на­хо­дя­щих­ся по обе сто­ро­ны гра­ни­цы раз­де­ла, так и от уг­ла па­де­ния.

От­ра­жён­ные вол­ны мо­гут сов­па­дать по ти­пу по­ля­ри­за­ции с па­даю­щей вол­ной, а мо­гут иметь и др. по­ля­ри­за­цию. В по­след­нем слу­чае го­во­рят о пре­об­ра­зо­ва­нии (кон­вер­сии) мод при от­ра­же­нии или пре­лом­ле­нии. Кон­вер­сия от­сут­ст­ву­ет толь­ко при от­ра­же­нии зву­ко­вой вол­ны, рас­про­стра­няю­щей­ся в жид­ко­сти, по­сколь­ку в жид­кой сре­де су­ще­ст­ву­ют лишь про­доль­ные вол­ны. При про­хо­ж­де­нии зву­ко­вой вол­ной гра­ни­цы раз­де­ла твёр­дых тел об­ра­зу­ют­ся, как пра­ви­ло, и про­доль­ные, и по­пе­реч­ные от­ра­жён­ные и пре­лом­лён­ные вол­ны. Слож­ный ха­рак­тер О. з. име­ет ме­сто на гра­ни­це кри­стал­лич. сред, где в об­щем слу­чае воз­ни­ка­ют от­ра­жён­ные и пре­лом­лён­ные вол­ны трёх разл. по­ля­ри­за­ций.

О. з. мо­жет про­ис­хо­дить так­же при рас­про­стра­не­нии зву­ка в не­од­но­род­ной сре­де, напр. в сво­бод­ной ат­мо­сфе­ре или в мо­ре, ко­гда вслед­ст­вие из­ме­не­ния от точ­ки к точ­ке ско­ро­сти рас­про­стра­не­ния зву­ка и свя­зан­но­го с этим ис­крив­ле­ния зву­ко­во­го лу­ча мо­жет воз­ник­нуть пол­ное внут­рен­нее О. з. При на­ло­же­нии от­ра­жён­ной вол­ны на па­даю­щую по­яв­ля­ют­ся уз­лы и пуч­но­сти стоя­чих волн. В за­кры­тых по­ме­ще­ни­ях в ре­зуль­та­те мно­го­крат­ных О. з. от стен об­ра­зу­ет­ся слож­ное зву­ко­вое по­ле. В слу­чае воз­вра­ще­ния зву­ка при от­ра­же­нии от уда­лён­ной по­верх­но­сти мо­жет воз­ник­нуть эхо. О. з. от дна мо­ря, от айс­бер­гов или др. тел, по­гру­жён­ных в мо­ре, ис­поль­зу­ет­ся для оп­ре­де­ле­ния глу­бин и ме­сто­по­ло­же­ния от­ра­жаю­щих тел (см. Гид­ро­ло­ка­ция).