Ohyb zvuku vzniká za otvory/předměty (zvukovými izolátory), které mají stejné nebo menší rozměry než vlnová délka zvukové vlny. Má–li však otvor/překážka velké rozměry proti vlnové délce zvuku, vzniká v prostoru za překážkou akustický stín, tj. prostor, kde se zvuk nešíří. Frekvence lidského hlasu je přibližně 1000 Hz, tomu odpovídá vlnová délka 30 cm, proto se lidský hlas na otvorech menších ohýbá.

Většinou k lomu zvuku nedochází, protože rychlost zvuku v kapalinách a tuhých tělesech je mnohem větší než ve vzduchu, a proto nastává úplný odraz zvuku. Pokud ale narazí zvuk na prostředí, ve kterém se šíří pomaleji, dojde k jeho lomu podle Snellova zákona

kde α je úhel dopadu zvuku, β je úhel lomu zvuku a v1 a v2 jsou rychlosti zvuku v prvním a druhém prostředí.

Lom zvukových vln nastává velmi často v ovzduší, jestliže má v různých vrstvách různou teplotu. Za běžné situace, kdy teplota vzduchu s výškou klesá, prochází atmosférou zvukový paprsek šikmo vzhůru a láme se ke kolmici. K tomu ale nedochází jen na jednom rozhraní, ale na velké spoustě vrstev, proto je tvar paprsku zaoblený. Při teplotní inverzi má zakřivení zvukových paprsků opačný charakter. S lomem zvukových paprsků v atmosféře souvisí vznik akustického stínu a anomální slyšitelnosti. Na obrázku je v bodě A znázorněn zdroj zvuku, který je v určité výšce nad zemským povrchem. Jednotlivé křivky znázorňují šíření zvukových paprsků za situace, kdy teplota vzduchu s výškou klesá. Paprsky procházející atmosférou šikmo dolů se lámou od kolmice a v určitém bodě dosáhne jejich úhel dopadu kritické hodnoty a vznikne úplný odraz. Paprsek se pak začne zakřivovat směrem vzhůru a lom od kolmice je vystřídán lomem ke kolmici. Do oblasti vyznačené šrafovaně zvukové paprsky nepronikají a vzniká tu akustický stín. Příkladem tohoto jevu je blýskavice – bouřka při které vidíme blesky, ale neslyšíme hromy.


Vznik akustického stínu.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Anomální slyšitelnost vzniká tehdy, jestliže v určité výšce existuje inverzní průběh teploty. Zvukový paprsek směřující atmosférou šikmo vzhůru se po dosažení vrstvy s teplotní inverzí začne lámat od kolmice. V pásu inverzní teploty se zvukový paprsek úplně odráží. Jestliže v ovzduší existuje inverzních vrstev nad sebou víc, pak se může vytvářet několik zón s anomální slyšitelností vzájemně oddělených zónami ticha. Jev můžeme pozorovat nad vodní hladinou za tichého letního večera.


Šíření zvuku na velkou vzdálenost.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Autor textu

Autor textu: 

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.