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关于声速不变性和声波动方程协变性问题的探讨
郭 峰 君 声波在各向同性且分布均匀的无边界媒质中传播,声速U是恒定值,即U=sqrt(K/ρ),K为媒质的体积模量, ρ为媒质的密度.人们一直坚信:在流体媒质中,当观察者和声源在同一直线上以速度V相互靠近时, 相对于观察者的声速 Ur=U+Vr, (1) 相对于声源的声速 Us=U-Vs, (2) Vr和Vs分别为观察者和声源相对于流体媒质运动的速度,且V=Vr+Vs;用于描述观察者接收频率Fr与声源发射频率Fs之间对应关系的声多普勒效应频率变换式为 Fr=Fs*Ur/Us=Fs*(U+Vr)/(U-Vs). (3) 然而纵观声速和声多普勒效应研究历史,既没有证明式(1)和式(2)成立的任何实验依据,也没有证明式(3)成立的任何实验依据.这是非常有必要予以高度重视和进行深入探讨的课题. |