Разрежение


Разрежение — это уменьшение плотности предмета, противоположное сжатию . [1] Подобно сжатию, которое может распространяться волнами ( например, звуковыми волнами ), волны разрежения также существуют в природе. Обычная волна разрежения — это область низкого относительного давления, следующая за ударной волной (см. рисунок).

Волны разрежения расширяются со временем (так же, как морские волны распространяются, достигая пляжа); в большинстве случаев волны разрежения сохраняют один и тот же общий профиль («форму») все время на протяжении всего движения волны: это самоподобное расширение . Каждая часть волны распространяется с локальной скоростью звука в местной среде. Такое поведение расширения контрастирует с ростом давления, которое со временем сужается, пока не превращается в ударные волны.

Естественный пример разрежения возникает в слоях атмосферы Земли . Поскольку атмосфера имеет массу , большая часть атмосферного вещества находится ближе к Земле из-за земного притяжения . Следовательно, воздух в верхних слоях атмосферы менее плотный или разреженный по сравнению с воздухом в нижних слоях. Таким образом, разрежение может относиться либо к уменьшению плотности в пространстве в один момент времени, либо к уменьшению плотности во времени для одной конкретной области.

Современная конструкция гитар является примером использования разрежения в производстве. Вынуждая уменьшить плотность (потеря масла и других примесей) в ячеистой структуре деки, разреженный верх гитары производит тональную декомпрессию, влияющую на звучание инструмента, имитируя состаренное дерево.


Примером разрежения является также фаза звуковой волны или фонона . Половина звуковой волны состоит из сжатия среды , а другая половина - из разуплотнения или разрежения среды.