声波传播原理-身边的物理

2024-06-12 理论教育版权反馈

【摘要】：声波声音是如何传播的地震是一种非常可怕的自然灾害，地震发生时会有一个震源，地震波就是以这个震源为中心向四处扩散开来的，就好像是水波一圈一圈地向四周扩散一样。正弦声波属于纯音。任何复杂的声波都是由多种正弦波叠加而成的复合波，它们是有别于纯音的复合音。示波器记录下的正弦波曲线对于人体来说，外界的声波由耳廓和耳道组成的外耳收集。它们将声音提高，加大声音的振动，直到声波通过椭圆窗安全到达内耳。

声波　声音是如何传播的

地震是一种非常可怕的自然灾害，地震发生时会有一个震源，地震波就是以这个震源为中心向四处扩散开来的，就好像是水波一圈一圈地向四周扩散一样。声音的传播和刚才的这个例子有些类似，也是以波的形式在传播，我们把这种波叫做声波。

声源体发生振动会引起四周空气振荡，这种振荡以波的形式传播着，我们把它叫做声波，声波借助各种媒介向四面八方传播。

声音是可听声波的一种特殊情形，比如说，对于人耳的可听声波，当那种阵面波达到人耳位置的时候，人的听觉器官会产生相应的声音感觉。除了空气，水、金属、木头等也都能够传递声波，这些都是声波的良好媒质，但在真空状态中声波就不能传播了。

正弦波是声波中一种最简单的波动形式。优质的音叉振动发出的声音产生的即是正弦声波。正弦声波属于纯音。正弦波是各种复杂声波的基本单元。任何复杂的声波都是由多种正弦波叠加而成的复合波，它们是有别于纯音的复合音。

示波器记录下的正弦波曲线

对于人体来说，外界的声波由耳廓和耳道组成的外耳收集。当声音进入耳朵之后，耳道将普通声音响度提高，使它成为更易理解的语音。与此同时，耳道还充当着耳朵另一个重要部分的“保护者”的角色，这个重要的受保护对象就是鼓膜。鼓膜是一层有弹性的圆形膜，当声波撞击它的时候会产生振动并一直传到中耳。中耳包含了3块很小的骨头，一般情况下，人们称之为锤骨、砧骨和镫骨，医学上叫作听小骨。它们架起了一座从鼓膜到内耳的桥梁。它们将声音提高，加大声音的振动，直到声波通过椭圆窗安全到达内耳。内耳（又称耳蜗），是一个形状和蜗牛外壳比较相似的螺旋管，管内充满着淋巴液。当声波穿过椭圆窗，液体开始运动，使微小的毛细胞也跟着运动。这些毛细胞依此将振动转换成电脉冲，沿着听神经传送到大脑。(www.chuimin.cn)

耳朵的结构

人类很早就懂得用声波学原理来解决物质生产中遇到的问题。在蒙古族的牧区中，经常会出现这样的情况：有些母羊生下小羊后，由于一些特殊的原因，无力哺养自己的羊羔。为了不让这些小羊夭折，就必须找到另外一只母羊来代替它哺育羊羔。可是，母羊除了自己亲生的小羊以外，是拒绝给别的小羊喂奶的。每当这种情况发生的时候，牧民就抱着小羊蹲坐在母羊的身旁，一遍又一遍地吟唱着祖辈流传下来的《认奶歌》，不久后，令人不可思议的奇迹就出现了。刚才对小羊极为排斥的母羊慢慢地走到了小羊的面前，并且用舌头轻轻地舔着小羊的头，而这个时候的小羊也不再害怕了，而是轻快地蹦出牧民的怀抱，跑到羊妈妈身旁跪下来吃奶，从此以后，它们就像亲生母子一般相依为命地生活了。这种情况听起来似乎非常神奇，但实际上也是有道理可讲的。在平稳和谐的音乐节奏和真挚舒缓的歌声中，母羊的感情被完全激发起来，所以，发生了拒绝喂奶到主动喂奶的自然变化；相反，如果换成起伏不定光怪陆离的现代舞曲，就不会达到这种效果，甚至可能出现相反的结果。这主要就是由于声波的不同从而对生物体产生了完全不同的刺激、引导和暗示。

声波记录仪记录下的声波曲线

在现代科学中，科学家们根据声波学原理解释了很多现象，也解决了很多困扰人们的问题。相信在以后的科学发展中，声波学还将继续帮助人类去探索未知的世界。

寻找泰坦尼克

1912年，举世闻名的英国大商船泰坦尼克号在赴美途中发生了与冰山相撞沉没的悲剧。这次海难事件引起了全世界的关注。为了寻找沉船，美国科学家设计并制造出第一台测量水下目标的回声探测仪，用它在船上发出声波，然后用仪器接收障碍物反射回来的声波信号。根据水中的声速，只要测量发出信号和接收信号之间的时间，就可以计算出障碍物的距离和海的深浅。

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