О. Х.Қўлдашов, З. Мирзаева, З. Абдумаликова биофизика (дарслик) фарғона – техника – 2007

3.2.Товушнинг интенсивлиги. Товушнинг тарқалиши
Эластик муҳит бўйлаб товуш тарқалганда товуш тарқалмаган пайтдагига нисбатан ортиқча босим ҳосил бўлиб, уни товуш босими деб аталади. Товуш босими учун
(3.3)
ифодани (ясси тўлқин учун) келтириб чиқариш мумкин, бу ерда –муҳит зичлиги,  – тебраниш (тўлқин) частотаси, А–тўлқин амплитудаси.
p₀=Au (3.4)
Катталик товуш босимининг амплитудаси деб аталади.
Товушнинг интенсивлиги (бирлик юза орқали 1с да олиб ўтилаётган энергия) учун
(3.5)
ифода келиб чиқади. Бундан кўринадики, ясси товуш тўлқинининг интенсивлиги товуш манбаигача бўлган масофага боғлиқ эмас экан. Амалда товуш тўлкинлари энергиясининг муҳит томонидан ютилиши натижасида товуш манбаидан узоқлашиб борган сари тўлқин амплитудаси ва товуш интенсивлиги камайиб боради.
Муҳитда координатаси х бўлган нуқтада амплитудаси А₀ бўлган ясси товуш тўлқини тарқалаётган бўлсин. Амплитуданинг dх масофадаги dА камайиши dх га ва А₀ га пропорционал деб фараз қилайлик, яъни –dA=A₀dx бўлсин, бу ерда  – сўниш коэффициенти. Мазкур тенгламани интеграллаб
A=A₀e^–% (3.6)
ифодани ҳосил қиламиз, яъни ясси товуш тўлқини амплитудаси муҳитда экспоненциал қонун бўйича сўнади. (З) ифодани хисобга олсак
I=I₀e^–2% (3.7)
формула келиб чиқади. Сўниш коэффициенти частотага боғлиқ бўлиб, товуш частотасининг квадратига пропорционал равишда ортиб боради. Кучли портлашлар одатда кенг частоталар спектрига эга. Лекин частотаси катта бўлган товуш тўлқинлари кучли ютилиб, узоқ масофага етиб бормайди. Паст частотали тўлқинлар эса кам ютилиб, узоқ масофаларга етиб боради. Шу туфайли портлаш бўлган жойдан узоқ бўлган масофада портлаш кучсиз ҳамда бўғиқроқ (паст частотали) эшитилади. Бундан ташқари, у муҳитнинг динамик қовушоқлигига, температурасига ва бошқа катталикларга ҳам боғлик.
Газдаги ультратовушнинг тўлқин узунлиги (частотаси 1МГц га яқин) атмосфера босимидаги молекулаларнинг ўртача эркин югуриш масофаси билан бир хил тартибда бўлади, шунинг учун бундай қисқа тўлқинларда (310^–7 м) газни яхлит эластик муҳит деб ҳисоблаб бўлмайди.
Товушнинг ҳавода ютилишини ҳисоблаш шуни кўрсатадики, 20°С температурада частотаси 1000 Гц бўлган тўлқин тахминан 115 км масофада е марта сусаяди. Иссиқлик ўтказувчанлик хисобга олинганда бу масофа 81 км гача қисқаради. Лекин амалда товуш атмосферада бунга қараганда анача тез сусаяди. Бунинг сабаби шуки, шамол, ҳавонинг температураси ва намлиги, ҳар хил зичликка эга бўлган қатламларнинг борлиги товушнинг тарқалишига таъсир қилади. 165– расмда товушнинг тарқалишига шамол кандай таъсир кўрсатиши тасвирланган. Бир жинсли муҳитда нуқтавий манбадан таркалаётган сферик тўлқин ҳамма йуналишларда бир хил тезликка эга бўлиши керак. Лекин шамол эсаётган бўлса, унинг тезлиги билан тўлқин тезлиги ўзаро геометрик тарзда қўшилади. Ер сиртида ишқаланиш бўлиши туфайли шамолнинг Ер сирти ёнидаги тезлиги кичик бўлиб, баландлик ортиши билан катталашиб боргани сабабли, тўлқин фронтининг айрим қисмлари Ерга нисбатан ҳар хил тезлик билан ҳаракатланиб, товуш тўлқинларининг синиши кузатилади.
Тўлқин шамолга қарши бурчак остида тарқалганда, нурлар юқорига томон эгилади (а), қарама – қарши томонда эса ерга томон эгилади (б). Шунинг учун товуш шамолга рўпара томонга нисбатан шамолга тескари томонда узороқроқ масофада эшитилади.
Иссиқ ҳавода товуш совуқ ҳаводагига нисбатан каттароқ тезлик билан таркалади. Натижада товуш тўлқинидаги нурлар юқорига қараб эгилади. Ер сирти яқинидаги ҳаво қатламининг температураси юқоридаги қатламлар температурасига қараганда пастроқ бўлганда (бундай ъол кечалари, ҳаво очиқ бўлганда кузатилади, чунки бунда нурланиш туфайли Ер сирти ва унга яқин ҳаво қатламлари тезда совийди) нурлар Ер сиртига томон эгилади. Шунинг учун иссиқ кундагига нисбатан товуш ойдин кечада узақроқ масофадан эшитилади.
Кўпчилик товуш манбалари паст частотадаги (инфратовуш) тўқинларни тарқатади. Портлашлар, двигатель шовқини, шамол ва бошқалар ана шундай манбаларга мисол бўла олади. Мазкур тўлкинлар частотаси паст бўлганидан, улар узоқ масофаларгача етиб бориши мумкин. Ҳаводаги ядро портлашларини қайд қилишда мазкур тўлқинларнинг ана шу хусусиятидан фойдаланилади. 50–70 км баландликда атмосферада озон қатлама бўлиб, мазкур қатлам иссиқлиқ нурланишини жуда кучли ютади, натижада унинг температураси (50–70°С) кескин ортади. Кучли портлашнинг товуши мазкур қатламга етиб боргач, ундан қайтиб, Ер сиртига қайтиб келади. Ер сирти бўйлаб тарқалаетган товуш сиртнинг ғадир–будурликлари ҳамда ҳавонинг турбулент оқими туфайли вужудга келадиган зичликнинг нотекисликларида сочилиб, жуда тез сўнади. Шунинг учун портлаш манбаи атрофида товуш яхши эшитиладиган соҳалар билан товуш эшитилмайдиган соҳалар навбатлашиб келади.
Ҳаводагига нисбатан товуш сувда узоқроқ масофаларга етиб боради. Сувда ёруғлик ва радио тўлқинлари жуда тез (амалда бир неча ўн метр масофада) сўнади, шу сабабли сув остида сигнал юборишнинг ягона усули сифатида товуш ва ультратовуш тўлкинларидан фойдаланилади. Мазкур тўлкинларнинг сувда таркалишини ўрганадиган соҳа гидроакустика деб аталади.