Есть ли резонансная частота для самого эфира?

Когда вы содержите воздух или любой другой газ в ограниченном объеме$V_o$(контейнер) при статическом давлении$P_o$вы можете определить несколько линейную константу под названием Elastance .

где$\gamma$- удельная теплоемкость газа.

Упругость можно рассматривать как объемное свойство содержащегося в нем газа, который имеет тенденцию вести себя как пружина .

Также, если вы рассматриваете газ внутри длинного тонкого контейнера, мы можем определить другую константу, инерцию .

где$\rho$i плотность газа,$l$это длина и$A$площадь поперечного сечения контейнера соответственно. Инертность можно рассматривать как объемное свойство содержащегося в нем газа, который имеет тенденцию вести себя как объемная масса.

Итак, вместе, если мы рассмотрим эти объемные свойства, действующие вместе в закрытом контейнере, мы можем ожидать увидеть собственную частоту, резонанс

Из этих свойств и определенных геометрических допущений можно вывести выражение для резонансной частоты резонатора Гельмгольца.

Так что, по крайней мере, в этом моделировании вам нужна некая геометрическая граница, чтобы установить резонансное состояние в газе, чтобы поддерживать свойства. Учитывайте объем$V_o$больше и больше при постоянном$P_o$; Эластичность и частота по существу обращаются в нуль.

Поэтому я не верю, что сами объемные свойства без ограничивающей геометрии могут поддерживать резонансную систему, по крайней мере, в области акустических частот (звуковых и ультразвуковых).

Я могу представить, что есть несколько способов ответить на этот вопрос. В области акустики окружающей среды нас часто интересуют потери энергии из-за атмосферного поглощения , когда волновой фронт проходит через атмосферу.

Уравнения для оценки атмосферного поглощения используют частоты релаксации колебательной энергии двухатомного кислорода и двухатомного азота, которые приблизительно равны

Как упоминает @Jwalbrecht2000, другие молекулы также могут резонировать, но, поскольку азот и кислород составляют примерно 99% атмосферы, это отличная начальная оценка.

Воздух как объемная среда не имеет собственной частоты. Это происходит только тогда, когда он содержится в физическом резонаторе, частота которого определяется его размером, формой и давлением воздуха.

Однако атомы и молекулы воздуха имеют различные собственные частоты, связанные с такими вещами, как химические связи, электронные орбитали и, наконец, ядерные явления. Так как в воздухе много составляющих, то и таких частот тоже много. Все они чрезвычайно высоки, что соответствует электромагнитному излучению от микроволновых частот до жестких гамма-лучей.

Согласно корпускулярно-волновому дуализму все частицы имеют собственную частоту; поэтому, поскольку воздух состоит из частиц, резонанс применим и к воздуху. Однако мы также должны принять во внимание, что, поскольку воздух является однородным веществом, состоящим из азота, кислорода, аргона и других газов, и процентное содержание каждого газа изменяется локально, резонансная частота (или частоты) воздуха будет зависеть от его определенный состав.