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声学相关基础知识
制作小组成员:方江
声学的定义
什么是声学?
声波(弹性波、机械波):机械振动在弹性媒质中的传播
声学:研究声波的产生、传播、接收、作用和处理重现的科学
按质点振动方向与波的传播方向划分声波
纵波:质点的振动方向与波的传播方向平行
横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直
准纵波:质点的振动方向与波的传播方向接近于平行
准横波:质点的振动方向与波的传播方向接近于垂直
在流体介质中一般只存在纵波
在固体介质中一般存在纵波和横波
在各向异性介质中一般存在准横波和准纵波
按频率划分的声波
次声波:频率低于20Hz的机械波
声波: 频率在20Hz—20kHz之间的机械波
超声波:频率在20kHz以上的机械波
特超声:频率在10亿Hz以上的弹性波
次声波
频率低于20Hz(或16Hz)的机械波(10-6—20Hz)
特点:频率低、声速低,穿透能力强,衰减小,传播距离大
海洋风暴、地震爆发等可产生次声波,井筒中的压力脉冲波(传播速度只有每秒几十米)是次声波
次声波在空气中传播数万米甚至十万公里而无明显衰减
声波(可闻声)
频率在20Hz—20000Hz之间的机械波
也称为可闻声波,即人的耳朵可以可以感觉到的弹性波
我们生活在声波的海洋之中
超声波
频率在20000Hz以上的机械波
人耳听不到,个别动物(例如狗、蝙蝠)可以感受到超声波的存在
超声波的特点:
a 频率高、波长短
b 方向性强,易于成束
c 容易反射
d 在空气中衰减很大,在流体介质中衰减较小,在固体中衰减更小
特超声
频率在10亿(109)Hz以上的弹性波
特超声弹性波显示粒子特性
特超声可以用于研究物质结构
声学的分支
次声学
水声学
超声学
语言声学和生理声学
建筑声学和噪声控制
声发射
··· ···
次声学
研究次声波的产生、传播、接收、作用和处理的学科
次声学的应用举例:
a 次声武器
b 勘察检测:核试验检测的四种方法:次声,水声、地震、放射性核素
c 预报和评价地震、海啸(例:1883年一个印尼火山口子发出次声波,绕地球一直转了四圈多,经历108个小时,波速约为300m/s)