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声音是通过物体振动产生的声波。是通过介质空气固体液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。

声音的原理 编辑

声音是一种压力波:当演奏乐器、拍打一扇门或者敲击桌面时,他们的振动会引起介质——空气分子有节奏的振动,使周围的空气产生疏密变化,形成疏密相间的纵波,这就产生了声波,这种现象会一直延续到振动消失为止。

声音作为的一种,总可以被分解为不同频率不同强度正弦波的叠加。這種變換(或分解)的過程,稱為傅立葉變換(Fourier Transform)。因此,一般的声音总是包含一定的频率范围。人耳可以听到的声音的频率范围在20到2万赫兹之间。高于这个范围的波动称为超声波,而低于这一范围的称为次声波蝙蝠动物可以听得到高达16万赫兹的声音。大象则可以产生频率在15到35赫兹范围内的声音。

声音的传播 编辑

声音在不同的介质中传播的速度也是不同的。声音的传播速度跟介质的反抗平衡力有关,反抗平衡力就是当物质的某个分子偏离其平衡位置时,其周围的分子就要把它挤回到平衡位置上,而反抗平衡力越大,声音就传播的越快。的反抗平衡力要比空气的大,而的反抗平衡力又比水的大。经科学家测量,在0摄氏度的空气中,声音的传播速度是332/;在水中的传播速度是1450米/秒;在铁中的传播速度是5000米/秒。声音的传播也与温度有关,声音在热空气中的传播速度比在冷空气中的传播速度快。另外声音在传播还与阻力有关,当大风的天气中,声音传播的速度就慢得多。声音还会因外界物质的阻挡而发生反射,例如人面对群山呼喊,就可以听得到自己的回声。折射的例子就是晚上的声音传播的要比白天远,是因为白天声音在传播的过程中,遇到了上升的热空气,从而把声音快速折射到了空中;晚上冷空气下降,声音会沉着地表慢慢的传播,不容易发生折射。

声音的单位 编辑

赫兹 编辑

赫兹是频率单位,记为Hz,指每秒钟周期性变化的次数。

分贝 编辑

分贝是用来表示声音强度的单位,记为dB 。参见分贝

声音的应用 编辑

超声波编辑

超聲波為超越人體可聽到的頻率,即大於20000赫茲。超声波被广泛应用于工业军事医疗等行业。在工业上,常用超声波来清洗精密零件,原理是利用超声波在清洗液中产生震荡波,使清洗液产生瞬间的小气泡,从而冲洗零件的每个角落。军事上,潜艇声呐来发现敌军的舰船与潜艇。在医疗上,可以利用超声波进行洗牙和超声波碎胆结石等等应用。

次声波 编辑

火山爆发龙卷风雷暴台风等许多灾害性事件发生前都会产生出次声波,人们就可以利用这种前兆来预报灾害事件的发生。在军事上,可用利用核试验火箭运行等产生的次声波获得相关的数据。高能量的次声波对动物内脏具有破坏作用,军事上有人在研究开发次声武器(有人将其列入二十世纪十大科技骗局之一),由于次声波只对动物内脏具有杀伤力,所以相比核武器,对环境的破坏作用小的多,是十分清洁的武器。

声音的危害 编辑

超声波编辑

次聲波 编辑

次聲波會干擾人的神經系統正常功能,危害人體健康。一定強度的次聲波,能使人頭暈、噁心、嘔吐、喪失平衡感甚至精神沮喪。有人認為,暈車、暈船就是在運行時產生的次聲波引起的。在大風天氣,高層建築裡的人往往感到頭暈、噁心,這也是因為大風使高樓搖晃產生次聲波的緣故。

噪声污染 编辑

随着社会的进步,噪声污染已经成为社会突显问题。据调查,噪音每上升一分贝,高血压发病率就增加3%。影响人的神经系统,使人急躁、易怒;亦會影响睡眠,令人難以入睡,過大的噪音可以令人在睡中醒來,從而擾亂睡眠週期,造成睡眠不足或感到疲倦。40~50分貝的聲音會干擾睡眠,60~70分貝會干擾學習,120分貝(甚至更高)會導致耳痛,聽力喪失!

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