经典气体中声波的速度与吸收系数

通过求解Boltzmann动力学方程，得到了经典气体中平面声波的速度与吸收系数。这是在线性响应理论中作为单粒子分布函数对周期性外场的响应完成的。在弛豫时间近似下导出了非微扰色散方程并进行了数值求解。所得理论结果表明，声速与标度吸收系数对变量$\omega\tau$具有普适依赖关系，其中$\omega$为声频率，$\tau^{-1}$为粒子碰撞频率。在$\omega\tau\sim 1$区域发生从频繁碰撞到稀疏碰撞机制的转变。声速急剧增加，标度吸收系数出现极大值——这两点理论发现均与数据相符。