Stouksun səs azalma qanunu

Stouksun səs azalma qanunu — səsin bir mühitdə yayılan zaman müxtəlif amillər, məsələn, viskozitet və səs dalğaları ilə mühitin hissəcikləri arasında sürtünmə nəticəsində intensivliyinin azalmasını izah edən qanun. Bu qanun səs enerjisinin yayılma zamanı itkiyə məruz qalmasını və mühitin xüsusiyyətlərinin bu prosesə təsirini təsvir edir.

 Mahiyyəti 
Səs azalma prosesi, səs enerjisinin yayılma zamanı hissəciklərin qarşılıqlı təsiri və sürtünmə səbəbindən itməsi ilə əlaqəlidir. Stouksun qanunu, xüsusilə maye və qaz mühitlərində bu prosesi anlamaq üçün istifadə edilir. Səs dalğaları təzyiq dalğaları şəklində mühitə nüfuz edir və bu zaman mühitin molekulları ilə qarşılıqlı təsirə girərək enerjinin bir hissəsini itirir. Bu enerji itkisi səsin intensivliyində azalma (attenuation) olaraq müşahidə edilir.Stokes, G. G. "On the theories of the internal friction in fluids in motion, and of the equilibrium and motion of elastic solids", Transactions of the Cambridge Philosophical Society, vol.8, 22, pp. 287–342 (1845)

 Tarixi 
Stouksun qanunu 1851-ci ildə britaniyalı alim Corc Qabriel Stouks tərəfindən irəli sürülmüşdür. Əvvəlcə, bu qanun mayelərdə hərəkət edən sferik cisimlərin viskoz mühitdə qarşılaşdığı müqaviməti izah etmək üçün tərtib edilmişdi. Daha sonra bu prinsipin səsin maye və qaz mühitlərində yayılmasına da tətbiq oluna biləcəyi müəyyən edildi. Stouksun tədqiqatları, viskoz mühitlərdəki enerji itkisini və bunun səsin yayılmasına təsirini daha dərindən anlamağa imkan vermişdir.G. Kirchhoff, "Ueber den Einfluss der Wärmeleitung in einem Gase auf die Schallbewegung", Ann. Phys., 210: 177–193 (1868). Link to paperS. Benjelloun and J. M. Ghidaglia, "On the dispersion relation for compressible Navier-Stokes Equations," Link to Archiv e-print Link to Hal e-print 

 Xüsusiyyətləri 
Stouksun qanunu, səs dalğalarının mühitdə yayılması zamanı enerji itkisini təsvir edir. Bu prosesdə səs dalğaları mühitə nüfuz edərkən, molekullarla qarşılıqlı təsirə girərək enerjinin bir hissəsini itirir. Azalma əsasən aşağı tezlikli səs dalğaları və sadə viskoz mühitlər üçün tətbiq edilir. Yüksəktezlikli dalğalar və daha mürəkkəb mühitlər üçün isə daha inkişaf etmiş modellər tələb olunur.

 Formulu 
Stouksun qanununun riyazi ifadəsi belədir.Happel, J. and Brenner, H. "Low Reynolds number hydrodynamics", Prentice-Hall, (1965)Landau, L. D. and Lifshitz, E. M. "Fluid mechanics", Pergamon Press,(1959)Morse, P. M. and Ingard, K. U. "Theoretical Acoustics", Princeton University Press(1986)Dukhin, A. S. and Goetz, P. J. "Characterization of liquids, nano- and micro- particulates and porous bodies using Ultrasound", Edition 3, Elsevier, (2017) 

Burada:

 : Azalma əmsalı, yəni səs intensivliyinin azalmasının ölçüsü.
 : Mayenin dinamik viskozitetsi.
 : Səs dalğasının tezliyi.
 : Mayenin sıxlığı.
 : Mayedə səsin sürəti.

Viskozitet (): mühitin daxili sürtünməsini ölçür. Daha yüksək viskozitetyə malik mühitlərdə səs enerjisi daha çox azalmağa məruz qalır.

Tezlik (): səs dalğalarının tezliyi artdıqca, enerji itkisi də artır. Yüksəktezlikli səs dalğaları daha çox azalmağa məruz qalır.

Sıxlıq (): daha sıx mühitlərdə səs dalğaları daha çox müqavimətə rast gəlir və daha çox azalma müşahidə olunur.

Səsin sürəti (): mayedə səsin sürəti mühitin sıxlığı və viskozitetsindən asılıdır. Daha sıx və az viskoz mühitlərdə səsin sürəti daha yüksəkdir, lakin bu prosesə digər amillər də təsir göstərə bilər.

 İstifadə sahələri 
Stouksun səs azalma qanunu müxtəlif sahələrdə geniş tətbiq olunur. Akustik dizayn və mühəndislik sahələrində səsin izolyasiyası və azaldılması üçün istifadə edilir. Tibbi ultrasəs texnologiyasında səs dalğalarının mühitlərdə yayılma xüsusiyyətlərini anlamaq üçün əhəmiyyətlidir. Ətraf mühit və sualtı akustikasında səs dalğalarının yayılmasını və itkilərini təhlil etmək üçün tətbiq olunur. Həmçinin atmosferik akustika sahəsində də səsin yayılma dinamikasını öyrənmək üçün istifadə edilir.L. E. Kinsler, A. R. Frey, A. B. Coppens et J. V. Sanders, Fundamentals of Acoustics, John Wiley & Sons, 2000

 İstinadlar 

Kateqoriya:Kolloid kimya
Kateqoriya:Akustika