声波的形状是怎样形成的

发布时间: 2023-04-09 22:01:11 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 91

声音的形状是什么?声音的形状是波纹形状。声音是由物体振动发生的,发声的物体叫声源。声音是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人...

声波的形状是怎样形成的

声音的形状是什么?

声音的形状是波纹形状。

声音是由物体振动发生的,发声的物体叫声源。声音是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。声音是声波通过任何物质传播形成的运动。

声音传播的性质

声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质,这个介质可以是空气,水,固体。在真空中,声音是不能传播的。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。水的反抗平衡力要比空气的大,而铁的反抗平衡力又比水的大。

超声波是怎样形成的?

超声(Ultrasound,简称US)医学是声学、医学、光学及电子学相结合的学科。凡研究高于可听声频率的声学技术在医学领域中的应用即超声医学。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程,所以超声医学具有医、理、工三结合的特点,涉及的内容广泛,在预防、诊断、治疗疾病中有很高的价值。 超声成像是利用超声声束扫描人体,通过对反射信号的接收、处理,以获得体内器官的图象。常用的超声仪器有多种:A型(幅度调制型)是以波幅的高低表示反射信号的强弱,显示的是一种“回声图”。M型(光点扫描型)是以垂直方向代表从浅至深的空间位置,水平方向代表时间,显示为光点在不同时间的运动曲线图。以上两型均为一维显示,应用范围有限。B型(辉度调制型)即超声切面成象仪,简称“B超”。是以亮度不同的光点表示接收信号的强弱,在探头沿水平位置移动时,显示屏上的光点也沿水平方向同步移动,将光点轨迹连成超声声束所扫描的切面图,为二维成象。至于D型是根据超声多普勒原理制成.C型则用近似电视的扫描方式,显示出垂直于声束的横切面声象图。近年来,超声成象技术不断发展,如灰阶显示和彩色显示、实时成象、超声全息摄影、穿透式超声成像、超声计并机断层圾影、三维成象、体腔内超声成像等。 超声成像方法常用来判断脏器的位置、大小、形态,确定病灶的范围和物理性质,提供一些腺体组织的解剖图,鉴别胎儿的正常与异常,在眼科、妇产科及心血管系统、消化系统、泌尿系统的应用十分广泛。

能够在听觉器官引起声音感觉的波动称为声波。人类能够感觉的声波频率范围约在20-20000HZ。频率超过20000HZ,人的感觉器官感觉不到的声波,叫做超声波。

声波的基本物理性质如下:

(一)声波的频率、周期和速度

声源振动产生声波,声波有纵波、横波和表面波三种形式。而纵波是一种疏密波,就像一根弹簧上产生的波。用于人体诊断的超声波是声源振动在弹性介质中产生的纵波。声波在介质中传播,介质中质点在平衡位置来回振动一次,就完成一次全振动,一次全振动所需要的时间称振动周期(T)。在单位时间内全振动的次数称为频率(f),频率的单位是赫兹(HZ)。f=1/T,声波在介质中以一定速度传播,质点振动一周,波动就前进一个波长(λ)。波速(C)=λ/T或C=f·λ。

(二)声阻抗

声波在媒介中传播,其传播速度与媒质密度有关。在密度较大介质中的声速比密度较小介质中的声速要快。在弹性较大的介质中声速比弹性较小的介质中要快。这就引出了声阻抗的定义,声阻抗为介质密度(ρ)和声速(C)的乘积。用字母Z表示,Z=ρ·C。
超声波是一种高频声波,其频率高于人耳能够听到的范围(通常超过 20kHz)。它是由振动或冲击产生的声波,可以在水、空气、固体介质中传播。
超声波的形成主要有以下几种方式:
电声换能器:通过将电能转化为声能,使用电声换能器可以产生超声波。

压电超声源:利用压电效应产生超声波。
磁声换能器:通过将磁能转化为声能,使用磁声换能器可以产生超声波。

气体激励器:利用气体振动产生超声波。

超声波通常用于医学成像、测距、研究材料结构等应用,具有广泛的应用前景。

怎么形成声波声波如何传播原理

  声波的产生是由于物体的机械震动而产生的。怎么形成声波?声波是如何传播的?下面是我整理的怎么形成声波,欢迎阅读。

  怎么形成声波

  从物理现象而言,物体振动后接触到空气,激振空气而发生空气压力的波动。形成空气质点向外传送,产生稠密层与稀疏层。也就是空气的分子被交替地压紧与放松,空气密度高时,气压高於稳态的大气力。疏时,气压小於稳态的大气压力,这就是压力波动而形成的声波运动。

  声波运动可藉固体,液体,或气体传送,但我们在音响的范畴里。所谓的声波系指振动藉由空气传送者而言。物体振动空气所产生的疏密波,进人耳的外耳道,到达人耳的耳膜,振动耳膜所引起的听觉感觉叫做「声音」。但人耳能听到的频率范围是很有限,因此我们所谓的声音,乃指能引起人耳能感觉的振动频率而言。更高或更低的频率不能引起人耳听觉反应的不称为声音,超过人耳低频感觉以外的为「低声纳」( Subsonic )。而超过人耳高频感觉以外的为(超音波)。

  声波是如何在空气中传送的呢?声波的传送很类似石子掉入水池中所造成的向四面扩散的涟波,由石子的落池点开始,形成由小到大,一环一环的同心涟波,向四面扩散。我们可以看到这一环一环高起水平面的波形是波顶,而一环一环低於水平面的是波谷,如果我们用图来表示的话。水平面为「0点」,涟波是呈弧形的形状,高於水平面的是波峰,低於水平面的是波谷。

  而声波也是由音源向各方向把空气分子交替地压紧与放松的。如果我们也用图来表示的话,压紧为波峰,放松是波谷。空气最紧密的地方是波顶,最放松的地方是波谷,「 0 点 」是稳态的大气压力,压紧与放松之间的相隔时间则视音源振动的速率而定。

  声波种类鉴定

  按频率分类,频率低于20Hz的声波称为次声波;频率20Hz~20kHz的声波称为可听波,即人耳能分辨的声波;频率20kHz~1GHz的声波称为超声波;频率大于1GHz的声波称为特超声或微波超声。

  与正弦波的关系

  正弦波是最简单的波动形式。优质的音叉振动发出声音的时候产生的是正弦声波。这是声波的震荡波形。

  正弦声波属于纯音。任何复杂的声波都是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。正弦波是各种复杂声波的基本单元。

  与冲击波的区别

  请注意,声波不是冲击波,声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!同样,在语音研究中要区分气流与声波,它们是两回事。在发音器官里,声带、舌尖或小舌的颤动,以及辅音噪声的形成等,都离不开气流的作用,但是气流不是声波的代名词。所谓“*浊音气流”、“*清音气流”的说法似乎包含了极其含混的意思。

  另外,即使没有其他声源体的作用,空气粒子总是在做无规则的震荡,或者说它们总是在骚动,它们激发起微弱的“白噪声”。绝对静寂的大气空间是不存在的。所谓背景噪声还包括自然界或人类生活环境里许多声源体杂乱的声音,对于言语交际来说它们没有信息价值。居室四壁或陡峭的山坡还有回声效应,噪声被放大、被增强了。言语声和它的滞后的回声叠加在一起,变成复杂的回响声。电声仪器设备里也都有白噪声。那种没有通信价值的噪声很强烈的时候人们会心烦意乱。有意思的是,在噪声极小的消声室待久了,人会感到不安宁。音乐中恰当使用沙锤之类的噪声带来的是艺术欣赏价值。人类语言里的许多辅音都包含噪声,它们很重要,能够起区分辅音的作用。

  与纵波的关系

  “声源”在空气中振动时,一会儿压缩空气,使其变得“稠密”;一会儿空气膨胀,变得“稀疏”,形成一系列疏、密变化的波,将振动能量传送出去。这种媒介质点的振动方向与波的传播方向一致的波,称为“纵波”。

  不过要注意,声波虽然一般是纵波,但在固体中传播时,也可以同时有纵波及横波,横波速度约为纵波速度的50%-60%。在空气中的声波是纵波,原因是气体及相当多的液体(合称流体)不能承受切力,因此声波在流体中传播时不可能为横波;但固体不仅可承受压(张)应力,也可以承受切应力,因此在固体中可以同时有纵波及横波。

  地震波其实就是在地壳中传播的声波(确切讲是次声波),只是它的频率通常不在我们可听闻的范围内(某些动物则听闻得到) 虽然次声波看不见,听不见,可它却无处不在.地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等都会产生次声波,科学家借助仪器可以“听到”它。

  声波传播原理

  扬声器、各种乐器以及人和动物的发音器官等都是声源体。地震震中、闪电源、雨滴、刮风、随风飘动的树叶、昆虫的翅膀等各种可以活动的物体都可能是声源体。它们引起的声波都比正弦波复杂,属于复合波。地震产生多种复杂的波动,其中包括声波,实际上那种声波本身是人耳听不着的,它的频率太低了(例如1Hz)。

  人对声音的感觉有一定频率范围,大约每秒钟振动20次到20000次范围内,即频率范围是20Hz--20000Hz,如果物体振动频率低于20Hz或高于20000Hz人耳就听不到了,高于20000Hz的频率就叫做超声波,而低于20Hz的频率就叫做次声波。所以说不是所有物体的振动所发出的声音我们都能听到的。另外要能听到声音也必须有传播声音的介质。

  声波是大气压力之外的一种超压变化。

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