acústica submarina
La acústica submarina es el estudio de la propagación del sonido en el agua y la interacción de las ondas mecánicas que constituyen el sonido con el agua, su contenido y sus límites. El agua puede estar en el océano, un lago, un río o un tanque . Las frecuencias típicas asociadas con la acústica submarina están entre 10 Hz y 1 MHz . La propagación del sonido en el océano a frecuencias inferiores a 10 Hz no suele ser posible sin penetrar profundamente en el lecho marino, mientras que las frecuencias superiores a 1 MHz rara vez se utilizan porque se absorben muy rápidamente. La acústica submarina a veces se conoce como hidroacústica .
El campo de la acústica subacuática está estrechamente relacionado con una serie de otros campos de estudio acústico, incluidos el sonar , la transducción , el procesamiento de señales , la oceanografía acústica , la bioacústica y la acústica física .
El sonido submarino probablemente ha sido utilizado por animales marinos durante millones de años. La ciencia de la acústica submarina comenzó en 1490, cuando Leonardo da Vinci escribió lo siguiente: [1]
En 1687, Isaac Newton escribió sus Principios matemáticos de la filosofía natural , que incluía el primer tratamiento matemático del sonido. El siguiente gran paso en el desarrollo de la acústica submarina lo dieron Daniel Colladon , un físico suizo , y Charles Sturm , un matemático francés . En 1826, en el lago de Ginebra , midieron el tiempo transcurrido entre un destello de luz y el sonido de la campana de un barco sumergido que se escuchó usando una bocina de escucha submarina. [2] Midieron una velocidad del sonido de 1435 metros por segundo en una distancia de 17 kilómetros (Km), proporcionando la primera medición cuantitativa de la velocidad del sonido en el agua. [3] El resultado que obtuvieron estuvo dentro del 2% de los valores actualmente aceptados. En 1877, Lord Rayleigh escribió la Teoría del sonido y estableció la teoría acústica moderna.
El hundimiento del Titanic en 1912 y el comienzo de la Primera Guerra Mundial impulsaron la siguiente ola de progreso en la acústica submarina. Se desarrollaron sistemas para detectar icebergs y submarinos . Entre 1912 y 1914, se concedieron varias patentes de ecolocalización en Europa y EE. UU., que culminaron con el eco-ranger de Reginald A. Fessenden en 1914. Durante este tiempo, Paul Langevin llevó a cabo un trabajo pionero en Francia y en Gran Bretaña AB Madera y asociados. [4] El desarrollo de ASDIC activo y sonar pasivo(Sound Navigation And Ranging) avanzó a buen ritmo durante la guerra, impulsado por los primeros despliegues a gran escala de submarinos . Otros avances en acústica subacuática incluyeron el desarrollo de minas acústicas .
En 1919, se publicó el primer artículo científico sobre acústica submarina, [5] que describía teóricamente la refracción de las ondas de sonido producidas por los gradientes de temperatura y salinidad en el océano. Las predicciones de alcance del documento se validaron experimentalmente mediante mediciones de pérdida de propagación .
