声音是通过物体振动产生的
声波。是通过
介质(
空气或
固体、
液体)传播并能被人或动物
听觉器官所感知的
波动现象。
声音的原理
声音是一种
压力波:当演奏
乐器、拍打一扇门或者敲击桌面时,他们的振动会引起介质——空气分子有节奏的振动,使周围的空气产生疏密变化,形成疏密相间的纵波,这就产生了声波,这种现象会一直延续到振动消失为止。
声音作为
波的一种,总可以被分解为不同
频率不同
强度正弦波的叠加。这种变换(或分解)的过程,称为
傅立叶变换(Fourier Transform'。因此,一般的声音总是包含一定的频率范围。人耳可以听到的声音的频率范围在20到2万
赫兹之间。高于这个范围的波动称为
超声波,而低于这一范围的称为
次声波。
狗和
蝙蝠等
动物可以听得到高达16万赫兹的声音。
鲸和
大象则可以产生频率在15到35赫兹范围内的声音。
声音的传播
声音在不同的介质中传播的速度也是不同的。声音的传播速度跟介质的
反抗平衡力有关,反抗平衡力就是当物质的某个分子偏离其平衡位置时,其周围的分子就要把它挤回到平衡位置上,而反抗平衡力越大,声音就传播的越快。
水的反抗平衡力要比
空气的大,而
铁的反抗平衡力又比水的大。经科学家测量,在0
摄氏度的空气中,声音的传播速度是332
米/
秒;在水中的传播速度是1450米/秒;在铁中的传播速度是5000米/秒。声音的传播也与温度有关,声音在热空气中的传播速度比在冷空气中的传播速度快。另外声音在传播还与
阻力有关,当大风的天气中,声音传播的速度就慢得多。声音还会因外界物质的阻挡而发生
折射,例如人面对群山呼喊,就可以听得到自己的回声。另一个发个折射的例子就是晚上的声音传播的要比白天远,是因为白天声音在传播的过程中,遇到了上升的热空气,从而把声音快速折射到了空中;晚上冷空气下降,声音会沉着
地表慢慢的传播,不容易发生折射。
赫兹
赫兹是频率单位,记为Hz,指每秒钟周期性变化的次数。
分贝
分贝是用来表示声音强度的单位,记为dB 。参见
分贝。
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