Principes van de geometrische akoestiek

Home ] Fermat P. ] Huyghens C. ]

 

ico_oog.jpg (907 bytes)

sferische golf:
Een sferische golf heeft bolvormige golffronten.  De deeltjes bewegen heen en weer in een richting volgens de straal van de cirkel.  De golffronten breiden zich uit in sferische richting.
De golffronten vormen boloppervlakken met de bron in het middelpunt van de bol.  De stralen zijn rechten die vanuit de bron vertrekken, loodrecht op de boloppervlakken.
vlakke golf:
Dit is een golf waarbij een golffront een vlak vormt.  De deeltjes bewegen in een richting loodrecht op dit vlak.  In het voorbeeld hieronder worden de golffronten weergegeven door rode lijnen.

cirkel10.gif

2golf30.gif (104035 bytes)

 

De basiswetten van de geometrische akoestiek zijn vervat in de principes van Fermat en Huyghens.

Volgens Fermat plant een golf zich niet noodzakelijk voort volgens de kortste weg, maar wel volgens de snelste weg.  In een homogeen medium zal de geluidstraal zijn weg dus vervolgen aangegeven door de startrichting.  Dit principe brengt mee dat bij spiegelende reflectie de invalsrichting, de loodlijn op het weerkaatsingsoppervlak en de weerkaatsingsrichting coplanair zijn.  Bovendien zijn de invals- en weerkaatsingshoek aan elkaar gelijk.
Refractie of afbuiging is mogelijk wanneer een straal door twee media gaat met verschillende voortplantingssnelheid.  Optisch is het effect bekend onder de vorm van lenswerking.  Sabine signaleerde een dergelijk effect in de zaalakoestische context, bij de doorgang van het geluid door een kolom van opstijgende warme lucht, maar het effect treedt vooral op bij de geluidvoortplanting buiten.  In het geval van temperatuurinversie is er immers een temperatuurstijging met toename van de hoogte in de luchtlagen bij de grond.  Dit veroorzaakt een afbuiging van de geluidstralen naar het aardoppervlak toe.

Volgens Huyghens kan de verdere voortplanting van een golffront gevonden worden door elk punt van het voortschrijdend golffront als een kleine sferische uitstraler te beschouwen en door het raakoppervlak te construeren aan de naburige bolvormige golfjes.

lb_huyg2.gif (2795 bytes)

 

link naar de site van dhr. Sparrow

Meer animatie over het golfconcept vind je op de volgende pagina http://www.acs.psu.edu/users/sparrow/movies/animations5.html

  © Laboratorium Bouwfysica, K.U.Leuven

 

Vorig Home Volgende

logo.jpg (4554 bytes) auteurs: Gerrit Vermeir
             Veerle Meerbergen

review: Dick Botteldooren
            Guy Bladt

gewijzigd op: 21/09/00