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平面波在介质层上的反射和透射
一、垂直入射
(1)方程和边条件:
声压波动方程:
2
2 1 ¶ p 1
p 1 - 2 2 =0; x £0
c ¶t
1
2
2 1 ¶ p 2
p 2 - 2 2 =0; 0 £x £l
c ¶t
2
2
2 1 ¶p 3
p 3 - 2 2 =0; x ‡l
c ¶t
3
边条件:声压连续、法向振速连续
p 1(x ) |x =0 =p 2 (x ) |x =0 ;u1n |x =0 =u2n |x =0
p 2 (x ) |x =l =p 3 (x ) |x =l ;u | =u |
2n x=l 3n x=l
针对具体问题,由方程得声压函数的形式解:
j (wt -k x ) j (wt +k x
p = p +p = A e 1 +B e 1
1 1i 1r 1 1
j ( wt -k x) j ( wt +k x)
p =p +p =A e 2 +B e 2
2 2i 2r 2 2
p =p =A ej [wt -k3 (x -l )]
3 3t 3
1 ¶p (x , t )
由 : u n (x , z , t ) = - r0 ¶x dt
得: u = 1 (A e j (wt -k 1x ) -B e j (wt +k 1x ) )
1n 1 1
Z
1
u = 1 (A ej ( wt -k 2 x) -B ej ( wt +k 2 x) )
2n 2 2
Z
2
u = 1 A ej [wt -k3 (x -l)]
3n 3
Z
3
Z = rc i =1,2,3
i i i
将
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