*二、冲击波

图 7-32

    上面讨论多普勒效应时,总是假设波源相对于介质的运动速率小于波在该介质中的传播速率,而当波源的运动速率达到波的传播速率时,多普勒效应失去物理意义。如果波源相对于介质的运动速率vs超过波在该介质中的传播速率u,情况又将如何呢?显然,在这种情况下波源总是跑在波的前面,在各相继瞬间产生的波面的包络为一圆锥面,称为马赫锥,如图7-32所示。因为马赫锥面是波的前缘,在圆锥外部,无论距离波源多近都没有波扰动。这个以波速传播的圆锥波面称为冲击波,简称击波。马赫锥的半顶角,称为马赫角,应由下式决定

                         ,                   (7-94)

式中M = vs /u称为马赫数,是空气动力学中的一很有用的量。例如,只要测出高速飞行物的马赫数,就可以相当准确地计算出该物体的飞行速度。

   “冲击波”虽然以波来称呼,而实际上不同于一般意义的波,它只是一个以波速向外扩展的、聚集了一定能量的圆锥面。

       
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