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  • 1 # fktlo39981

    波(聲波)。聲音以波的形式振動(震動)傳播。聲音是由物體振動產生的聲波,是透過介質(空氣或固體、液體)傳播並能被人或動物聽覺器官所感知的波動現象。最初發出振動(震動)的物體叫聲源。聲音的本質是波動。受作用得空氣發生振動,當震動頻率在20-20000Hz時,作用於人的耳鼓膜而產生。聲音作為一種波,頻率在20 Hz~20 kHz之間的聲音是可以被人耳識別的。傳播:

    1、傳播介質:除了空氣,水、金屬、木頭等彈性介質也都能夠傳遞聲波,它們都是聲波的良好介質。在真空狀態中因為沒有任何彈性介質,所以聲波就不能傳播了。

    2、聲波的干涉:在兩個或更多聲波相遇時,它們會彼此相加或減去,相互影響疊加,這種現象稱為波的干涉。如果它們的波峰和波谷完全同相,則互相加強,因此產生的波形的振幅高於任何單個波形的振幅。如果兩個波形的波峰和波谷完全異相,則會相互抵消,導致完全沒有波形。然而,在大多數情況下,各種聲波會存在不同程度的異相,產生比單個波形更復雜的組合波形。例如,表示音樂、語音、噪聲和其他聲音的複雜波形結合了各種聲音的波形。因為其獨特的物理結構,單個樂器可以產生極複雜的聲波。這就是小提琴和小號即使演奏相同音符但聽起來不同的原因。

    3、衰減:一個聲音在傳播過程中將越來越微弱,這就是聲波的衰減。造成聲波衰減的原因有以下三個:(1)、幾何衰減:物體振動發出的聲波向四周傳播,聲波能量逐漸擴散開來。能量的擴散使得單位面積上所存在的能量減小,聽到的聲音就變得微弱。幾何衰減也叫作球面擴散衰減。(2)、經典吸收:聲波在固體介質中傳播時,由於介質的粘滯性而造成質點之間的內摩擦,從而使一部分聲能轉變為熱能;同時,由於介質的熱傳導,介質的稠密和稀疏部分之間進行熱交換,從而導致聲能的損耗,這就是介質的經典吸收現象。通常認為,吸收衰減與聲波頻率的一次方、頻率的平方成正比。(3)、分子弛豫吸收:當聲波透過介質時,會打破介質內部與外部自由度能量之間的平衡狀態,導致內、外自由度能量的重新分配,建立新平衡狀態,這一過程成為弛豫過程。建立平衡的過程是不可逆過程,因而伴隨著熵的增長,導致有規的聲能向無規的熱能轉化,即聲波的弛豫吸收。

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