Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Звуковые волны

раняется  звук.
    Иными словами, все акустические явления  объяснялись  как  механические
    процессы.
         В 1787  году  Хладни,  основоположник   экспериментальной  акустики
    открыл продольные колебания струн, пластин, камертонов и колоколов.  Он
    первый достаточно точно измерил скорость распространения звуковых  волн
    в различных газах. Доказал, что в твёрдых телах  звук  распространяется
    не мгновенно, а с конечной скоростью, и в 1796 году определил  скорость
    звуковых волн в твёрдых телах по отношению звука в воздухе. Он  изобрёл
    ряд музыкальных инструментов. В 1802 году  вышел  труд  Эрнеста  Хладни
    "Акустика", где он дал систематическое изложение акустики.
         После Хладни французский учёный Жан Батист Био в 1809 году  измерял
    скорость звука в твёрдых телах.
         В  1800  году  английский   учёный   Томас   Юнг   открыл   явление
    интерференции звука и установил принцип суперпозиции волн.
         В 1816 году французский физик Пьер Симон Лаплас вывел  формулу  для
    скорости звука в газах.
         В  1827 году Ж. Колладон и Я. Штурм провели опыт на Женевском озере
    по определению скорости звука в воде, получив значение 1435 м/с.
         В 1842 году австрийский физик Христиан Доплер  предположил  влияние
    относительного движения  на  высоту  тона (эффект Доплера).  А  в  1845
    году Х. Бейс-Баллот  экспериментально  обнаружил  эффект  Допплера  для
    акустических волн.
         В  1877  году  американский  учёный  Томас  Алва   Эдисон   изобрёл
    устройство для записи и воспроизведения звука, который потом сам  же  в
    1889 году усовершенствовал. Изобретённый им способ звукозаписи  получил
    название механического.
         В 1880 году французские учёные братья  Пьер  и  Поль  Кюри  сделали
    открытие,  которое   оказалось  очень   важным  для     акустики.   Они
    обнаружили, что, если кристалл кварца сжать с двух сторон, то на гранях
    кристалла   появляются   электрические   заряды.   Это    свойство    -
    пьезоэлектрический  эффект - для  обнаружения  не  слышимого  человеком
    ультразвука. И наоборот, Если к  граням  кристалла приложить переменное
    электрическое  напряжение,  то  он  начнёт   колебаться,   сжимаясь   и
    разжимаясь.



                          Основные понятия акустики



                              Звуковые частоты

         Колебания упругой пластинки, зажатой  в  тисках,  имеют  тем  более
    высокую частоту, чем короче  свободный  колеблющийся  конец  пластинки.
    Когда  частота колебаний делается выше чем 16 Гц, мы  начинаем  слышать
    колебания этой пластинки.
         Таким образом, звук обусловливается  механическими   колебаниями  в
    упругих средах и телах  (твёрдых,  жидких  и  газообразных),  но  не  в
    вакууме.
         То, что воздух - проводник звука, было доказано поставленным опытом
    Роберта Бойля в 1660 году. Если звучащее тело,  например  электрический
    звонок, поставить под колокол воздушного насоса, то по мере откачивания
    из под него воздуха - звук будет делаться  слабее, и наконец, когда под
    колоколом весь воздух кончится, то звук прекратится.
         При своих колебаниях тело  попеременно  то  сжимает  слой  воздуха,
    прилегающий к его поверхности, то, наоборот, создаёт разрежение в  этом
    слое. Таким образом, распространение звука  в  воздухе  начинается    с
    колебаний плотности воздуха у поверхности колеблющегося тела.

                              Звуковые явления.

         При распространении  звуковой  волны  происходит  затухание  звука,
    связанное с различными необратимыми  процессами. Часть энергии, которая
    переносится  звуковыми волнами, поглощается средой.
         Величина, равная отношению поглощённой звуковой энергии к  звуковой
    энергии, поступающей  в  среду,  называется  коэффициентом  поглощения.
    Коэффициент  поглощения  зависит  от  внутреннего   трения   (вязкости)
    поглощающей среды и от  её  теплопроводности.  Он  так  же  зависит  от
    скорости распространения звука в  этой  среде,  от  плотности  среды  и
    частоты звуковой волны.
         Звуковая волна, распространяясь в  некоторой   среде,  когда-нибудь
    доходит до границы этой среды,  за  которой  начинается  другая  среда,
    состоящая из   других частиц, в которой и  скорость  звука  другая.  На
    такой границе происходит явление отражения  звуковой  волны.  При  этом
    сгущение частиц превращается в разрежение, а разрежение - в сгущение.
         Происходит это потому, что колебания, принесённые волной к границе,
    передаются частицами второй среды и   они  сами  становятся  источником
    новой звуковой волны. Эта вторичная волна распространяется не только во
    второй среде, но и в первой, откуда пришла первичная волна. Это и  есть
    отраженная волна.
         На границе двух сред происходит частичное  поглощение и прохождение
    звука в другую среду. Доля  отражённой энергии звуковой волны зависит в
    основном от соотношения плотностей этих сред  и  состояния  поверхности
    раздела. Отражение звука, распространяющегося в  воздухе,  от  твёрдого
    тела или жидкой поверхности  происходит  практически  полностью.  Звук,
    распространяющийся  в  плотной  среде,  также   практически   полностью
    отражается на границе раздела с воздухом.
         Если преграда  представляет  собой  более  плотную  среду,  то  при
    отражении  происходит  потеря  полуволны.  В  большом  помещении  после
    каждого звука возникает  гул, который  является  результатом  наложения
    звуковых волн,  отраженных  от  различных  преград  в  этом  помещении.
    Например   от   стен,   потолка,   колонны    и   т.п..   Это   явление
    называется   реверберацией.   Если   в   помещении   много   отражающих
    поверхностей,   особенно    мягких,   сильно   поглощающих   звук,   то
    реверберация отсутствует. Явление реверберации учитывают в архитектуре,
    при проектировании больших залов, добиваясь определённой окраски звука,
    который приобретает мягкость и объёмность.
         С явлением отражения звука связано такое   известное  явление,  как
    эхо. Оно состоит в том, что  звук от  источника  доходит  до  какого-то
    препятствия, которое и является границей двух сред, отражается от него,
    и возвращается к  месту,  где  эта  звуковая  волна  возникла.  И  если
    первичный звук и звук отражённый доходят до слушателя не  одновременно,
    то он слышит звук дважды. Звук может испытать  и  несколько  отражений.
    Тогда можно услышать звук много раз. Например раскаты грома.
         При отражении звуковой волны  от  менее  плотной   среды,  например
    лёгкие газы, звуковая волна,  распространяющаяся  в  воздухе,  проходит
    через неё, вовлекая частицы этой среды в волновое движение  и  частично
    отражаясь.
         Величина, равная отношению отражённого потока  звуковой  энергии  к
    падающему потоку звуковой  энергии, называется коэффициентом отражения.
    Величина, равная  отношению  проходящего  потока   звуковой  энергии  к
    падающему   потоку   звуковой   энергии,    называется    коэффициентом
    пропускания.
         Для звуковых  волн  выполняются  законы  отражения  и  преломления,
    аналогичные законам отражения и преломления света.

                               Свойства звука.

         Ощущение звука вызывается звуковыми  волнами,  достигающими  органа
    слуха - уха. Важнейшая  часть  этого  органа  -  барабанная  перепонка.
    Пришедшая  к  ней  звуковая  волна   вызывает   вынужденные   колебания
    барабанной перепонки с частотой колебаний в волне.  Они  воспринимаются
    мозгом как звук.
         Звуки бывают разные. Мы легко различаем  свист  и  дробь  барабана,
    мужской голос (бас) от женского (сопрано).

         Об одних звуках говорят, что они низкого тона, другие  мы  называем
    звуками высокого  тона.  Ухо  их  легко  различает.  Звук,  создаваемый
    большим барабаном, это звук низкого тона, свист - звук  высокого  тона.
    Простые измерения (развертка колебаний) показывают,  что  звуки  низких
    тонов - это колебания малой частоты в звуковой  волне.  Звуку  высокого
    тона соответствует  большая  частота  колебаний.  Частота  колебаний  в
    звуковой волне определяет тон звука.
         Существуют  особые  источники   звука,   испускающие   единственную
    частоту, так называемый чистый тон. Это   камертоны различных  размеров
    - простые  устройства,  представляющие  собой  изогнутые  металлические
    стержни на ножках.  Чем  больше  размеры  камертона,  тем  ниже   звук,
    который он испускает при ударе по нему.
         Если взять несколько камертонов разного размера, то  не  представит
    труда расположить их на слух в порядке возрастания  высоты  звука.  Тем
    самым они  окажутся расположенными и по размеру: самый большой камертон
    даёт низкий звук, а маленький - наиболее высокий.
         Звуки даже одного тона могут быть разной громкости. Громкость звука
    связана с энергией   колебаний  в  источнике  и  в  волне.  Энергия  же
    колебаний определяется амплитудой колебаний. Громкость,  следовательно,
    зависит от амплитуды колебаний.  Но  связь  между  громкостью  звука  и
    амплитудой колебаний не простая.
         Самый слабый ещё слышимый звук, дошедший до  барабанной  перепонки,
    приносит в 1 секунду  энергию,   равную  примерно  10-16  Дж,  а  самый
    громкий звук (звук реактивного ракетного двигателя в нескольких  метрах
    от него) - около 10-4 Дж. Следовательно,  по  мощности   самый  громкий
    звук примерно в тысячу миллиардов раз превосходит самый слабый.
         Интенсивности звука при слуховом восприятии соответствует  ощущение
    громкости   звука.   При     определенной   минимальной   интенсивности
    человеческое  ухо не воспринимает звука. Эта минима
12345След.
скачать работу

Звуковые волны

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ