Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Tốc độ âm thanh”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Dòng 211:
| website = The Engineering Toolbox
}}</ref> Ứng dụng của [[Âm học dưới nước|âm thanh dưới nước]] có thể được thấy ở [[sonar]], [[Âm học dưới nước#Liên lạc dưới nước|liên lạc âm thanh]] và [[hải dương học âm thanh]].
====Nước biển====
[[File:Underwater_speed_of_sound.svg|thumb|Vận tốc âm thanh là một hàm của độ sâu tại một vị trí ở bắc Hawaii trong [[Thái Bình Dương]] suy ra từ [[Atlas Đại dương Thế giới]] 2005.]]
Trong nước mối không có bọt khí hoặc trầm tích lơ lửng, âm thanh di chuyển khoảng {{nobreak|1500 m/s}} ({{nobreak|1500.235 m/s}} tại {{nobreak|1000 [[Pascal (đơn vị)|kilopascal]]}}, 10{{nbsp}}°C và [[độ mặn]] 3% bởi một phương pháp).<ref>{{cite journal|last1=Wong|first1=George S. K.|last2=Zhu|first2=Shi-ming|title=Speed of sound in seawater as a function of salinity, temperature, and pressure|journal=The Journal of the Acoustical Society of America|date=1995|volume=97|issue=3|pages=1732|doi=10.1121/1.413048}}</ref> Vận tốc âm thanh trong nước biển phụ thuộc vào áp suất (do đó là độ sâu), nhiệt độ (thay đổi {{nobreak|1 °C}} ~ {{nobreak|4 m/s}}), và [[độ mặn]] (thay đổi 1[[Phần nghìn|‰]] ~ {{nobreak|1 m/s}}), và phương trình thực nghiện được chứng minh để tính toán chính xác vận tốc âm thanh từ các biến này.<ref>[http://handle.dtic.mil/100.2/ADB199453 APL-UW TR 9407 High-Frequency Ocean Environmental Acoustic Models Handbook], pp. I1-I2.</ref><ref>{{cite web|last1=Robinson|first1=Stephen|title=Technical Guides - Speed of Sound in Sea-Water|url=http://resource.npl.co.uk/acoustics/techguides/soundseawater/content.html|website=National Physical Laboratory|accessdate=7 December 2016|date=22 Sep 2005}}</ref> Các hệ số khác tác động đến vận tốc của âm thanh không đáng kể. Vì nhiệt độ giảm với độ sâu trong khi áp suất và độ mặn tăng, đồ thị vận tốc với độ sâu thường cho thấy một đường cong đặc trưng mà giảm tới cực tiểu ở độ sâu vài tăm mét, sau đó tăng lại với độ sâu tăng lên (bên phải).<ref>{{cite web
| url = http://www.dosits.org/science/soundmovement/speedofsound/
| title = How Fast Does Sound Travel?
| work = Discovery of Sound in the Sea
| publisher = University of Rhode Island
|accessdate=30 November 2010
}}</ref> Để biết thêm thông tin xem Dushaw et al.<ref name=Dushaw93/>
Một phương trình thực nghiệm đơn giản cho vận tốc âm thanh trong nước biển với độ chính xác tương đối cho các đại dương trên thế giới do Mackenzie:<ref>{{cite journal
| last = Kenneth V.
| first = Mackenzie
| title = Discussion of sea-water sound-speed determinations
| year = 1981
| journal = Journal of the Acoustical Society of America
| volume = 70
| issue = 3
| pages = 801–806
| doi = 10.1121/1.386919
|bibcode = 1981ASAJ...70..801M}}</ref>
: <math>c(T, S, z) = a_1 + a_2 T + a_3 T^2 + a_4 T^3 + a_5 (S - 35) + a_6 z + a_7 z^2 + a_8 T(S - 35) + a_9 T z^3,</math>
trong đó
* ''T'' là nhiệt độ tính theo độ C;
* ''S'' là độ mặn tính theo phần nghìn;
* ''z'' là độ sâu tính theo mét.
Hằng số ''a''<sub>1</sub>, ''a''<sub>2</sub>, …, ''a''<sub>9</sub> là
: <math>\begin{align}
a_1 &= 1,448.96, &a_2 &= 4.591, &a_3 &= -5.304 \times 10^{-2},\\
a_4 &= 2.374 \times 10^{-4}, &a_5 &= 1.340, &a_6 &= 1.630 \times 10^{-2},\\
a_7 &= 1.675 \times 10^{-7}, &a_8 &= -1.025 \times 10^{-2}, &a_9 &= -7.139 \times 10^{-13},
\end{align}</math>
với giá trị kiểm tra {{nobreak|1550,744 m/s}} đối với {{nobreak|1=''T'' = 25 °C}}, {{nobreak|1=''S'' = 35 phần nghìn}}, {{nobreak|1=''z'' = 1.000 m}}. Phương trình này có sai số tiêu chuẩn {{nobreak|0,070 m/s}} đối với độ mặn giữa 25 và 40 [[ppt|phần nghìn]]. Xem [http://www.npl.co.uk/acoustics/techguides/soundseawater/ Technical Guides. Speed of Sound in Sea-Water] đối với tính toán trực tuyến.
Các phương trình khác cho vận tốc âm thanh trong nước biển chính xác trong một loạt các điều kiện khác nhau, nhưng phức tạp hợp nhiều, ví dụ phương trình bởi V. A. Del Grosso<ref>{{cite journal
| last = Del Grosso
| first = V. A.
| title = New equation for speed of sound in natural waters (with comparisons to other equations)
| year = 1974
| journal = Journal of the Acoustical Society of America
| volume = 56
| issue = 4
| pages = 1084–1091
| doi = 10.1121/1.1903388|bibcode = 1974ASAJ...56.1084D}}</ref> và phương trình Chen-Millero-Li.<ref name=Dushaw93>{{cite journal
| last1 = Dushaw
| first1 = Brian D.
| last2 = Worcester
| first2 = P. F.
| last3 = Cornuelle
| first3 = B. D.
| last4 = Howe
| first4 = B. M.
| title = On Equations for the Speed of Sound in Seawater
| year = 1993
| journal = Journal of the Acoustical Society of America
| volume = 93
| issue = 1
| pages = 255–275
| doi = 10.1121/1.405660|bibcode = 1993ASAJ...93..255D}}</ref><ref>{{cite journal
| last1 = Meinen
| first1 = Christopher S.
| last2 = Watts
| first2 = D. Randolph
| title = Further Evidence that the Sound-Speed Algorithm of Del Grosso Is More Accurate Than that of Chen and Millero
| year = 1997
| journal = Journal of the Acoustical Society of America
| volume = 102
| issue = 4
| pages = 2058–2062
| doi = 10.1121/1.419655|bibcode = 1997ASAJ..102.2058M
}}</ref>
===Vận tốc âm thanh trong plasma===
Vận tốc âm thanh trong [[plasma]] đối với trường hợp phổ biến mà electron nóng hơn ion (nhưng không nóng hơn quá nhiều) được tính bởi công thức (xem [[Các tham số plasma#Vận tốc|ở đây]])
: <math>c_s = (\gamma ZkT_\mathrm{e}/m_\mathrm{i})^{1/2} = 9.79 \times 10^3(\gamma ZT_e/\mu)^{1/2}~\mathrm{m/s},</math>
với
* ''m''<sub>i</sub> là khối lượng [[ion]];
* ''μ'' là tỷ lệ khối lượng ion trên khối lượng [[proton]] {{nobreak|1=''μ'' = ''m''<sub>i</sub>/''m''<sub>p</sub>}};
* ''T''<sub>e</sub> là nhiệt độ [[electron]];
* ''Z'' là trạng thái điện tích;
* ''k'' là [[hằng số Boltzmann]];
* ''γ'' là [[chỉ số đoạn nhiệt]].
Ngược lại với khí, áp suất và khối lượng riêng được cung cấp bởi các thành phần riêng biệt, áp suất bởi electron và khối lượng riêng bởi ion. Hai tính chất được kết hợp qua điện trường thay đổi.
==Tham khảo==
| |||