超声波与次声波PPT课件
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10.9 次声波和超声波教学目标:①知道次声波和超声波的频率,知道它们不同于可闻声波的特性②了解次声波和超声波的实际应用引 入:在生活中我们可听到各种各样的声波,但是人耳能听到的声波的频率范围是有限的,大致在20 Hz 到2000 Hz 之间.频率小于20 Hz 和频率大于2000 Hz 的声波,虽不能引起人类听觉器官的感觉,但它们对人类有很大的实际意义,本节课我们就来共同学习这两种波.一、声波1.什么是声波?声波是机械波的一种,在弹性介质(固体、液体、气体)中,频率在20~20000Hz 的机械振动称为声振动。
由声振动激起的波动称为声波。
在空气与水中传播的声波是纵波,在固体中传播的声波则可以是纵波,也可以是横波。
2.声波的分类:①可闻声波:人耳能听到的声波的频率大约在20Hz —20000Hz 之间,这一频率范围的声波能被人耳听到,称为可闻声波。
②次声波:频率低于20Hz 的声波称为次声波,次声波不能被人耳听到 ③超声波:频率高于20000Hz 的声波称为超声波,超声波不能被人耳听到3.声波的速度:气体中纵波的速度: ργP v =其中γ=C p,m /C v,m 是气体的定压摩尔热容与定容摩尔热容之比。
ρ、P :气体的密度和压强。
在1atm 和0℃时,空气中声速为:15331293.110013.14.1-⋅=⨯⨯=s mv 由理想气体状态方程RT Pμρ=得到声波在气体中的传播速度μγRT v = 声波的传播速度几乎与频率无关,但是由于速度与介质的密度有关,所以声波的传播速度对于温度和压强的变化很敏感。
在同一温度下,声波在液体与固体中的速度大于在空气中的速度。
4.声强:定义:声波的能流密度叫做声强。
2221ωρvA I = SI 制单位:W .m -2超声波 ω大 声强大炮 声 A 大 声强大声强太小,不引起听觉 ——下限声强太大,不引起听觉,引起痛觉 ——上限对于不同频率的声波,引起听觉的上下限值是不同的:各频率上限连接而成的曲线——痛觉阈(threshold of feeling )各频率下限连接而成的曲线——可闻阈(threshold of hearing )两条曲线之间的范围为听觉范围:10-12W .m -2~1W .m -25.声强级(Sound Level ):引起人们听觉的声强变化范围变化很大,为10-12W .m -2~1W .m -2,数量级相差很大。