Каков микроскопический механизм отражения звуковых волн?

Есть пара вопросов, похожих на этот, но ответы не совсем отвечают тому, что я хочу.

В ЭМ отражение света микроскопически описывается ЭМ волной, ускоряющей электроны, которые когерентно переизлучают свет. В аналогичной форме анализа мы также можем объяснить кажущееся снижение скорости света тем фактом, что свет, распространяющийся через среду, постоянно сталкивается с рассеивателями, которые вносят фазовые отставания, а результирующая интерференция представляет собой очевидное «замедление» света.

В том же духе этого микроскопического механизма, что происходит со звуком, особенно с отражением? Звуковые волны микроскопически возникают из-за изменений плотности, что приводит к изменениям давления, которые я объясняю столкновениями молекул. Карманы с более высокой плотностью сталкиваются с более сильными столкновениями с карманами с более низкой плотностью, и из-за некоторого суммарного инерционного дрейфа происходит постоянное движение вперед и назад. Я предполагаю, что на границе раздела мы получаем когерентные отражения звука от поверхности, потому что столкновение сообщает частице противоположный импульс, таким образом, мы имеем закон отражения звука, идентичный закону отражения света.

Это всего лишь мое предположение, мне интересно, есть ли (а) источник этого и (б) эта картина хотя бы отдаленно верна?

Я просто хочу указать на причуду в природе, которая не подходит под ваше описание. Звук может существовать в твердых и жидких телах, а также в газах, а отражение может иметь место на границе раздела, где ваше описание не совсем подходит, например, на границе твердое тело-вакуум (звук не отражается от вакуума из-за столкновений с это, но там что-то другое происходит). Еще одним примером является полное внутреннее отражение света.

Ответы (1)

Отражение звуковых волн от твердых объектов (например, от стен) хорошо изучено и возникает из волнового уравнения, охватывающего граничное условие, которое представляет несоответствие импеданса .

Отражение падающих акустических плоских волн в воздухе от массивных неупругих стен математически рассматривается в любом учебнике по акустике, например, в учебнике Лео Беранека и Мэтта Бойда.