Rayl

Rayl [Rayl]
je jednotka specifické akustické impedance — poměru zvukového tlaku k rychlosti částic prostředí.
Když zvukové vlny prochází hmotou, tlak zvukových vln působí na částice hmoty a způsobí, že se částice začnou pohybovat. Specifická akustická impedance vyjadřuje, jak se prostředí staví proti tomuto pohybu.

Definice a jednotky

Rozměrově odpovídá rayl tlaku · čas / délku — tedy hybnosti vztažené na jednotku objemu.

V soustavě MKS (SI) je 1 Rayl = 1 Pa·s/m = 1 N·s/m³ = 1 kg/(s·m²).

V soustavě CGS se používá také rayl — ale s jinou hodnotou: 1 Rayl(CGS) = 1 dyn·s/cm³ = 1 g/(s·cm²).

1 Rayl (CGS) = 10 Rayl (MKS)

Stejnojmenná jednotka v obou soustavách je častým zdrojem nedorozumění — doporučuje se vždy uvádět, o kterou variantu se jedná. Jednotku v dnešní podobě zavedl Leo Beranek v knize Acoustics (1954).

Použití v akustice

Specifická akustická impedance je klíčová pro popis šíření zvuku na rozhraní dvou prostředí — čím větší rozdíl impedancí, tím větší podíl zvuku se odráží zpět. To vysvětluje, proč zvuk z reproduktoru ve vzduchu obtížně proniká pod vodu, a naopak proč ultrazvukové sondy v medicíně potřebují gel pro impedanční přizpůsobení mezi sondou a tělem.

Typické hodnoty charakteristické akustické impedance:

Lord Rayleigh

Jednotka rayl je pojmenovaná po anglickém fyzikovi Johnu Williamu Struttovi, 3. baronu Rayleighovi (1842–1919). Lord Rayleigh napsal v letech 1877–1878 monumentální dílo The Theory of Sound (Teorie zvuku) — klasickou knihu akustiky, která je dodnes citována v akustickém inženýrství. Za svou práci na hustotách plynů a objev argonu obdržel v roce 1904 Nobelovu cenu za fyziku.

Pozor na záměnu: jednotka rayleigh (R) pro tok fotonů v astronomii je pojmenovaná po jeho synovi Robertu Johnu Struttovi, 4. baronu Rayleighovi (1875–1947).

Viz též