下载文档原格式
第一章声波的传播特性及听觉特性第一节声波的传播特性声波是由物体振动产生的，当振动在一定的频率和强度范围内时，人耳就可听到。
振动发声的物体称为声源，有声波传播的空间称为声场。
当声源在空气中发声时，媒质质点在平衡位置附近作往复振动，媒质中振动着的质点的位移会作用到相邻质点，使后者也产生振动，于是，振动形成波动，在空间传播开来，在声源周围形成疏密交替的空气压力波，称为声波。
声波在150C时，大约以340m/s的速度由声源向外传播。
气体中的声波属于纵波，即波的前进方向与媒质质点的振动方向在一条直线上。
在传播过程中不受反射而向前行进的声波，称为行波。
在某一时刻，空间行波相位相同各点的轨迹曲面称为波阵面，也称为波前。
波阵面为平面的声波称为平面声波。
尺寸比波长小的声源所发出的声波是以球面扩展的，波阵面为球面，称为球面声波。
这种声源称为点声源。
现实中的声源，即使具有一定尺寸，但在距离与声源尺寸相比充分远时，也可将它看作点声源，在这样的距离处得到球面声波。
当距离远到一定程度时，波阵面即与平面声波的波阵面相接近，可看作平面声波。
声能从声源沿波阵面的法线方向传播的路径称为声线，在各向同性的媒质中，声线是代表声波的传播方向。
例如球面声波的声线就是球面的半径线。
声波的瞬时状态可用声压、媒质质点振速和媒质密度中的任何一个来描述。
（1）声压：有声波存在时，在静态大气压强上叠加的变化分量称为声压。
（2）质点振速：有声波存在时，媒质质点的振动速度。
单位为m/s。
（3）媒质密度：单位体积内的媒质质量称为媒质密度。
有声波存在时，媒质密度要产生稠密稀疏的变化。
单位为kg/m3。
一、声波的反射声波在前进过程中如果遇到尺寸甚大于声波波长的坚硬界面，会产生反射。
声波从界面反射的角度与声波入射到界面的角度相等，即反射角等于入射角。
反射的声波如同从界面后面与声源相对应位置处发射出来的一样，即如同在该位置处有一声源，称为虚声源，也称为镜像声源，它与界面的距离等于声源与界面的距离，如图1-1所示。
描述声波的特性及其应用一、声波的特性1.定义：声波是机械波的一种，是由物体振动产生的，通过介质（如空气、水、固体等）传播的波动现象。
2.分类：根据传播介质的性质，声波可分为空气声波、水声波和固体声波等。
3.频率：声波的频率是指声波振动的次数，单位为赫兹（Hz）。
人耳能听到的声波频率范围约为20Hz～20000Hz。
4.波长：声波的波长是指相邻两个声波峰或声波谷之间的距离。
声波的波长与频率成反比。
5.速度：声波在介质中的传播速度与介质的性质有关。
在常温下，空气中的声速约为340米/秒。
6.能量：声波具有能量，其能量与振幅有关。
振幅越大，声波的能量越大。
7.方向性：声波在传播过程中，能量会向四面八方扩散，具有一定的方向性。
二、声波的应用1.通信：声波在空气中传播，可应用于语音通信、广播、电视等领域。
2.医学：声波在生物体内传播，可用于超声波诊断、超声波治疗等。
3.工业：声波在材料中传播，可用于无损检测、声纳测距等。
4.音乐：声波在空气中传播，可应用于音乐演奏、录音等领域。
5.环境监测：声波可用于监测噪声污染、评估生态环境等。
6.军事：声波在水中传播，可用于水下通信、潜艇探测等。
7.科学研究：声波在地球内部传播，可用于地质勘探、地震监测等。
8.生物：声波在生物体内传播，可影响生物的生长、发育和行为。
9.教育：声波可用于教学演示、实验验证等。
10.日常生活：声波可用于各种声控设备、报警系统等。
综上所述，声波是一种具有广泛应用前景的波动现象。
了解声波的特性及其应用，对于中学生来说，有助于培养对物理学科的兴趣和认识。
习题及方法：1.习题：声波的频率是多少？解题方法：声波的频率是指声波振动的次数，单位为赫兹（Hz）。
例如，人耳能听到的声波频率范围约为20Hz～20000Hz。
2.习题：声波的波长与频率之间的关系是什么？解题方法：声波的波长与频率成反比。
频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。
3.习题：声波在空气中的传播速度是多少？解题方法：在常温下，空气中的声速约为340米/秒。
第一章声波的传播特性及听觉特性第一节声波的传播特性声波是由物体振动产生的，当振动在一定的频率和强度范围内时，人耳就可听到。
振动发声的物体称为声源，有声波传播的空间称为声场。
当声源在空气中发声时，媒质质点在平衡位置附近作往复振动，媒质中振动着的质点的位移会作用到相邻质点，使后者也产生振动，于是，振动形成波动，在空间传播开来，在声源周围形成疏密交替的空气压力波，称为声波。
声波在150C时，大约以340m/s的速度由声源向外传播。
气体中的声波属于纵波，即波的前进方向与媒质质点的振动方向在一条直线上。
在传播过程中不受反射而向前行进的声波，称为行波。
在某一时刻，空间行波相位相同各点的轨迹曲面称为波阵面，也称为波前。
波阵面为平面的声波称为平面声波。
尺寸比波长小的声源所发出的声波是以球面扩展的，波阵面为球面，称为球面声波。
这种声源称为点声源。
现实中的声源，即使具有一定尺寸，但在距离与声源尺寸相比充分远时，也可将它看作点声源，在这样的距离处得到球面声波。
当距离远到一定程度时，波阵面即与平面声波的波阵面相接近，可看作平面声波。
声能从声源沿波阵面的法线方向传播的路径称为声线，在各向同性的媒质中，声线是代表声波的传播方向。
例如球面声波的声线就是球面的半径线。
声波的瞬时状态可用声压、媒质质点振速和媒质密度中的任何一个来描述。
（1）声压：有声波存在时，在静态大气压强上叠加的变化分量称为声压。
（2）质点振速：有声波存在时，媒质质点的振动速度。
单位为m/s。
（3）媒质密度：单位体积内的媒质质量称为媒质密度。
有声波存在时，媒质密度要产生稠密稀疏的变化。
单位为kg/m3。
一、声波的反射声波在前进过程中如果遇到尺寸甚大于声波波长的坚硬界面，会产生反射。
声波从界面反射的角度与声波入射到界面的角度相等，即反射角等于入射角。
反射的声波如同从界面后面与声源相对应位置处发射出来的一样，即如同在该位置处有一声源，称为虚声源，也称为镜像声源，它与界面的距离等于声源与界面的距离，如图1-1所示。
声音的传播和声波的特性声音是人类生活中不可或缺的一部分，它是信息传递、交流和理解的重要工具。
本文将介绍声音的传播方式以及声波的一些特性，以便更好地理解声音在我们日常生活中的应用。
一、声音的传播方式声音是通过介质的振动传播的，最常见的介质是空气。
在空气中，当声源振动时，会造成空气分子的振动，从而形成声波并向外传播。
除了空气，声音还能在固体和液体中传播，因为固体和液体中的分子排列更加紧密，传播速度较高。
声音的传播方式主要有以下两种：1. 纵波传播：声波以纵向的方式传播，类似于弹簧的振动。
当声源振动时，产生的压缩和稀疏波动会在介质中传递。
这种传播方式常见于固体和液体中。
2. 横波传播：声波以横向的方式传播，类似于绳子的振动。
这种传播方式在空气中最常见，也是人耳能够感知到的声音的传播方式。
二、声波的特性声波具有一些独特的特性，对于理解声音的产生和传播过程至关重要。
1. 频率：声波的频率指的是单位时间内波动的次数，单位是赫兹（Hz）。
频率决定了声音的音高，高频率的声音听起来较高，低频率的声音听起来较低。
2. 振幅：声波的振幅指的是波动的最大幅度，决定了声音的音量大小。
振幅越大，声音听起来越大。
3. 波长：声波的波长指的是波动的一个完整周期所占据的距离。
波长与频率有关，频率越高，波长越短。
4. 声速：声速指的是声音在介质中传播的速度，单位是米每秒（m/s）。
声速在不同介质中有所不同，一般情况下，声音在固体中传播最快，液体次之，空气最慢。
5. 反射和折射：声波在碰到障碍物时会产生反射和折射现象。
反射指的是声波碰到障碍物后反弹回来的现象，折射指的是声波在介质之间传播时发生的方向改变。
6. 吸收和衰减：声波在传播过程中会遇到吸收和衰减。
吸收指的是声波能量被介质吸收的过程，而衰减指的是声波能量逐渐减弱的过程。
三、声波的应用声波的特性和传播方式使得它在很多领域有着广泛的应用。
1. 通讯技术：声音的传播是人类语言和通信的基础。
