常识科技篇:物理常识之声

  一、声音的产生

  振动产生声——一切正在发声的物体都在振动;振动停止则发声停止。

  1.音调,即声音频率的高低,由物体振动的快慢决定。

  (1)物理学中用频率来表示物体振动的快慢,频率的单位为赫兹,符号为Hz。物体振动的频率越大,音调就越高,频率越小,音调就越低。

  (2)人耳能听到的声音频率是20Hz—20000Hz:

  ①高于20000Hz的声音叫超声波——超声波的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。②低于20Hz的声音叫次声波:次声波的波长很长,不容易衰减、不易被水和空气吸收,能绕开某些大型障碍物发生衍射,所以,某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近甚至相同,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。③人发出的声音频率大约是80Hz—1100Hz。

  2.响度:声音的强弱,与物体的振幅有关。

  (1)声音响度强弱的度量单位是分贝,符号是dB——振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。响度还跟与发声体的远近有关。

  (2)噪音:声音一旦超过100分贝,就是人们常说的“噪音”。

  ①为了保护听力,应控制声音不超过90分贝——长期生活在90分贝以上的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病。

  ②为了保证工作和学习,应控制声音不超过70分贝——70分贝会干扰谈话,影响工作效率。

  ③为保证睡眠和休息,应控制声音不超过50分贝,30—40分贝是较为理想的安静环境。

  ④如果突然暴露在高达150分贝的环境中,鼓膜会破裂出血,双耳会完全失去听力。

  3.音色:是指声音的感觉特性。

  不同的发声体由于材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。所以,我们可以根据不同的音色,即使在同一音高和同一声音强度的情况下,也能区分出是不同乐器或人发出的。

  二、声音的传播

  1.声音可以传递能量和信息,如超声波洁牙(能量)、语言交谈(信息)。

  (1)声音靠介质传播,气体、液体和固体都可以传播声音。真空不能传声。(2)声音在介质中以声波形式传播,其传播速度与介质有关:声音在固体中传播速度最快,在液体中第二,气体排第三。(3)声速还与介质温度有关,声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s左右。

  2、回声:声波在两种介质的交界面处发生反射,形成回声。

  (1)人耳要想区分原声和回声,回声到达人耳要比原声晚0.1s以上。如不到0.1s,则回声和原声混在一起,只能使原声加强。——面对山谷大喊一声,稍后会再听到回音。

  (2)回声定位:某些动物(蝙蝠,海豚)能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位。(仿生技术:利用回声可以测距离,如测海有多深、离障碍物有多远)

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