문서:음파

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1. 개요2. 선형 음향학
2.1. 유도
2.1.1. [[오일러 방정식]]2.1.2. [[질량]]에 대한 [[연속 방정식]]2.1.3. 상태 방정식
3. 관련 문서

1. 개요



공기나 물과 같은 매질의 압축과 팽창, 즉 소밀파(疏密波)의 형태로 전파되는 역학적 파동. 일반적으로 매질의 진동 방향과 파동의 전파 방향이 나란하므로 종파이다.



2. 선형 음향학

오일러 방정식, 질량에 대한 연속 방정식, 상태 방정식을 선형 근사하여 연립하면 다음과 같은 두 파동 방정식이 유도된다.

<bgcolor=math>displaystyle nabla^{2} p - frac{1}{c_{0}^{2}} frac{partial^{2} p}{partial t^{2}} = 0 </math>

<bgcolor=math>displaystyle nabla^{2} mathbf{u} - frac{1}{c_{0}^{2}} frac{partial^{2} mathbf{u}}{partial t^{2}} = 0 </math>

여기서 [math(displaystyle p )], [math(displaystyle mathbf{u} )]는 각각 음압(音壓, sound pressure 또는 acoustic pressure), 유체 입자 속도(fluid particle velocity)라 불리는 물리량인데 여기서 음압은 평형 상태에서의 유체 내 압력 [math(displaystyle P_{0} )]부터 벗어난 정도를 뜻한다. ([math(displaystyle p equiv P - P_{0} )])

[math(displaystyle c_{0} = sqrt{B / rho_{0}} )]는 음파의 위상 속도(phase velocity)이다.

2.1. 유도


2.1.1. 오일러 방정식


2.1.2. 질량에 대한 연속 방정식


2.1.3. 상태 방정식

3. 관련 문서