Techniklexikon

Schallbrechung

Akustik, analog zur Brechung von Lichtstrahlen in der geometrischen Optik die Richtungsänderung eines Schallstrahles beim Übergang in ein Medium mit anderer Schallgeschwindigkeit. Die Richtungsänderung gehorcht dem Snelliussches Brechungsgesetz. Gleichzeitig wird ein Teil der ankommenden Schallwelle an der Grenze zwischen den Medien reflektiert, wenn deren Schallkennimpedanz (Schallwellenwiderstand) unterschiedlich ist (Schallreflexion). Da Schallgeschwindigkeit und Schallkennimpedanz temperaturabhängige Grössen sind, tritt Schallbrechung mit einem deutlichen Temperaturgradienten auf. Dabei entstehen, wenn keine scharfe Schichtgrenze ausgebildet ist, gekrümmte Schallstrahlen und es kann sich eine Zone des Schweigens ausbilden. Auf dem Prinzip der Schallbrechung beruhende reflexionsarme akustische Linsen lassen sich praktisch nur in Flüssigkeiten realisieren. Sie werden in der Ultraschalltechnik angewendet.

Schallbrechung: a) Brechung zum Erdboden hin, b) Ablenkung nach oben in kalte Luftschichten (S: Schallquelle).