超声波与次声波
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频率小于 20Hz (赫兹的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。而次声波的波长往 往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球 2至 3周。某些频率的次声波由于和 人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。 次声 波的特点 次声波的特点是来源广、 传播远、 穿透力强 . 次声的声波频率很低,一般均在 20Hz
以下, 波长却 很长,传播距离也很远 . 它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远 .
例如,频率低于 1Hz 的次声波,可 以传到几千以至上万千米以外的地方 . 次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还 能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下 . 次声波的传播速度和可 闻声波相同,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之 几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。 1883年 8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间 的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时 108小时. 1961年,苏联在北极 圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了 5圈。 7 000 Hz的声波用一张纸即可阻挡,而 7 Hz的次 声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土.地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁.次声如果和周 围物体发生共振, 能放出相当大的能量, 如 4 Hz~8 Hz的次声能在人的腹腔里产生共振, 可使心脏出现强 烈共振和肺壁受损。 编辑本段应用与危害 危害
次声波会干扰人的神经系统正常功能, 危害人体健康。 一 定强度的次声波,能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为,晕车、晕船就是车、 船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人,遇到大风天气,往往感到头晕、恶心,这 也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。 应 用及前景 从 20世纪 50年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声接收、 抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们的 注意.其实,次声的应用前景十分广阔,大致有以下几个方面:1.研究自然次声的特性和产生机制,预 测自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生的次声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此, 人们利用一种叫 “ 水母耳 ” 的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报.利用类似方法, 也可预报火山爆发、 雷暴
超声波:
由于它的频率高,因此具有以下特点:
(a)方向性好,几乎沿直线传播;
(b)穿透能力强,能穿透许多电磁波不能穿透的物质;
(c)在媒质中传播时能产生巨大的作用力,可以用来为硬质材料做切割、凿孔等,也可以用来清洗和消毒等。
对于超声波的应用,我们比较熟悉的就是医院中常用的B超,它是把超声波射入人体,根据人体组织对超声波的传导和反射能力的变化来判断有无异常,如对人体脏器做病变检查、结石检查等,它具有对人体无损伤、简便迅速的优点.
次声波:
次声又称亚声,许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波.次声波对人体能够造成危害,引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状.
次声波的特点是来源广、传播远、穿透力强科学家们利用它来预测台风、研究大气结构等.在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等.
案例一:1890年, 一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中,突然神秘地失踪了. 20年后,人们在火地岛海岸边发现了它.奇怪的是:船上的开都原封未动.完好如初.船长航海日记的字迹仍然依稀可辨;就连那些死已多年的船员,也都“各在其位”,保持着当年在岗时的“姿势”;
案例二:1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船海员莫明其妙地死光;在匈牙利鲍拉得利山洞入口, 3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停止了呼吸......
上述惨案,引起了科学家们的普遍关注,其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究.就以本文开头的那桩惨案来说,船员们是怎么死的?是死于天火或是雷击的吗?不是,因为船上没有丝毫燃烧的痕迹;是死于海盗的刀下的吗?不!遇难者遗骸上看到死前打斗的迹象;是死于饥饿干渴的吗?也不是!船上当时贮存着足够的食物和淡水.至于前面提到的第二桩和第三桩惨案,是自杀还是他杀?死因何在?凶手是谁?检验的结果是:在所有遇难者身上,都没有找到任何伤痕,也不存在中毒迹象.显然,谋杀或者自杀之说已不成立.那么,是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗?法医的解剖报告表明,死者生前个个都很健壮! 经过反复调查,终于弄清了制造上述惨案的“凶手”,是一种为人们所不很了解的次声的声波.在马六甲海峡的那桩惨案,就是因为这艘货船在驶近该海峡时,恰遇上海上起了风暴.风暴与海浪摩擦,产生了次声波.次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳,以致血管破裂,最后促使死亡.
《次声波和超声波》教案
【教学目的】
1、知道什么是次声波和超声波
2、知道次声波和超声波的相关应用
【教学重点】
次声波和超声波的划分、它们在技术上的应用
【教学难点】
超声波应用的相关原理
【教学方法】
阅读法、分析法
【教具】
投影仪
【教学过程】
○、复习&引入
1、学生答问:什么是多普勒效应?两类多普勒效应的产生原因分别是什么?
2、学生答问:在海面上有一艘船,正迎着海浪传播的方向航行,它的颠簸频率会比它停着不动时的颠簸频率高还是低?
从人们接受声波时的某些特殊情况出发,我们知道了适应所有机械波的多普勒效应。今天,我们继续介绍和声波有着密切关系的――
一、次声波和超声波
1、次声波:频率低于20HZ的声波。
2、超声波:频率高于20000HZ的声波。 很显然,次声波和超声波是声波的“近亲”,它们虽然不能被人耳感知,但却可以通过特殊的仪器去发射和接受到。而且据我们所知,某些动物也有发射和接受次声或超声波的能力。
二、次声波和超声波的应用
1、次声波的特点和应用
产生:地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸、动物联络。
特点:a、被大气吸收的能量少、传播距离远――1883年8月,难苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波饶地球3圈,历时108小时;1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核实验激起的次声波饶地球35圈!b、穿透力强(7000Hz的普通声波用一张纸即可以阻挡,但7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土)。
应用:研究自然次声――预测自然灾害;测定人工产生的次声――做大规模气象预测;研究人和动物的次声――了解人体或动物器官的活动情况;军事应用――次声武器只对敌人的人员有伤害,不会对武器设备有任何影响(共振原理:4~8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损)。
老子山九年制学校 初中物理 备课人:钱进
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四、超声波和次声波复习题
1.(2013•潍坊一模)如图,关于声音的四幅图片的说明,正确的是( )
A.图片a中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
B.图片b表明月球上的宇航员能直接交谈
C.图片c所示的隔音墙表明噪声可以在声源处减弱
D.图片d表示声音是由发声体的振动产生的
2.(2013•齐齐哈尔)关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.在城市街道两旁植树种草,这是在声源处减弱噪声
B.敲锣时用力越大,声音的音调越高
C.声音在真空中的传播速度是340m/s
D.医生用“B超”检查胎儿的发育情况,利用了声能传递信息
3.(2013•大丰市二模)渔船利用声呐探测鱼群.声呐工作时利用( )
A.电磁波 B.超声波 C.紫外线 D.次声波
4.(2012•许昌一模)地震时会产生次声波(频率低于20Hz).在远离地震中心、人无震感的区域,次声波会引起某些动物的听觉反应.下列表格中是某些动物的听觉频率范围:由表中提供的数据可知,在远离地震中心的区域.听觉上有较明显反应的动物是( )
大象 猫 海豚 蝙蝠
1Hz~20000Hz 60Hz~65000Hz 150Hz~150000Hz 1000Hz~120000Hz
A.大象 B.猫 C.海豚 D.蝙蝠
5.(2012•宿迁模拟)现代战争中,次声波可作为军事武器,这是因为次声波和人体器官固有频率相近,会引起器官共振,导致器官变形、移位、甚至破裂.这主要利用了次声波的下列哪种特点( )
A.在空气中传播速度快 B.能传递信息
C.能传递能量 D.音调低
6.(2012•陕西)在亚丁湾海域,我国海军护航编队使用“金噪子”(又名“声波炮”)震慑海盗,它的声波定向发射器外观类似喇叭,能发出145dB以上的高频声波,甚至比喷气式飞机引擎的噪声还要刺耳,根据以上信息,下列说法中错误的是( )