声波简介
超声波简介
超声波简介
超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。
在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。
超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。
英文： ultrasonic (waves);
supersonic (waves)
科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹(Hz)。
我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz～20000Hz。
当声波的振动频率小于20Hz或大于
20KHz时，我们便听不见了。
因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。
通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹～5兆赫兹。
(一)超声波在传播时，方向性强，能量易于集中。
(二)超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。
(三)超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效。
治疗。
超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介如B超等用作诊断；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用，去影响，改变以致破坏后者的状态，性质及结构用作治疗。
声波基本知识简介
声波基本知识简介◆声波的频率范围次声波：10-4~20Hz可听声波：20~2x104 Hz超声波：2x104~5x108 Hz特超声波：5x108~1012 Hz◆声波的强度范围0~130dB◆声波产生与传递的机理物体振动时激励周围空气质点产生振动，由于空气具有惯性和弹性，在空气质点的相互作用下，振动物体周围的空气就交替地产生压缩与膨胀，并且逐渐向外传播而形成声波。
◆声波的有关参数1、波长——周期波中两个相邻等声压点之间的距离；代号λ；λ=c/f倍频程与波长对应表:2、声速——声波在空气中的传播速度；代号c；c=√γP0/ρ;其中：P0——大气静压强；γ——比热比；对于空气，γ=1.4；ρ——空气密度；假设空气为理想气体，则声速只与空气的绝对温度有关：c=20.5√T;其中：T=273.2+t；t——摄氏温度；当t=21.1℃时，声速为344m/s，即1238 km/h；则在室温时空气中的声速约为340m/s。
◆声波的反射和折射（透射）声波的入射、反射和折射满足斯涅尔（Snell）定律：sinθ1/c1= sinθ-1/c1= sinθ2/c2从而：sinθ1/ sinθ2= c1/ c2水的特性阻抗比空气约大4000倍，当声波从空气入射到水面时，几乎百分之百被反射。
◆声波的倍频程倍频程——频带的单位，符号为oct，它等于两个声音的频率比（或音调比）的以2为底的对数，在音乐中常称为八度；10个倍频程中心频率(Hz)：31.563 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000◆背景噪声的修正总噪声与背景噪声相差3dB时，总噪声减3dB；总噪声与背景噪声相差4~5dB时，总噪声减2dB；总噪声与背景噪声相差6~9dB时，总噪声减1dB；总噪声与背景噪声相差10dB以上时，则背景噪声的影响可忽略不计；如总噪声与背景噪声相差小于3dB时，则应采取措施减小背景噪声。
超声波测距原理
声波简介声波是一种能在气体、液体和固体中传播的机械波。
根据振动频率的不同，可分为次声波、声波、超声波和微波等。
1) 次声波：振动频率低于l6Hz的机械波。
2) 声波：振动频率在16—20KHz之间的机械波，在这个频率范围内能为人耳所闻。
3) 超声波：高于20KHz的机械波。
超声波测距的方法超声波测距的方法有多种，如相位检测法、声波幅值检测法和渡越时间检测法等。
相位检测法虽然精度高，但检测范围有限; 声波幅值检测法易受反射波的影响。
超声波测距的基本原理超声波发生器在某一时刻发出超声波信号，遇到被测物体后反射回来，被超声波接收器接收到。
只要计算出超声波信号从发射到接收到回波信号的时间，知道在介质中的传播速度，就可以计算出距被测物体的距离：d=s/2=(vt)/2 （1）其中d为被测物到测距仪之间的距离，s为超声波往返通过的路程，v为超声波在介质中的传播速度，t为超声波从发射到接收所用的时间。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，则d=s/2=(340t)/2超声波传感器的类别为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电器方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波，电器方式包括压电型，磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛，液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率，功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前较为常用的是压电式超声波发生器。
压电式超声波传感器的原理目前，超声波传感器大致可以分为两类：一类是用电气方式产生的超声波，一类是用机械方式产生的超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
在工程中，目前较为常用的是压电式超声波传感器。
压电式超声波传感器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
压电式超声波发生器的内部有两个压电晶片和一个共振板。
超声与次声波
• 比如，当超声波在流体介质中时 ,悬浮在流体中 的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处， 在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和 磁致伸缩材料中传播时，由于超声波的机械作用 而引起的感生电极化和感生磁化。
• ②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小 气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成 负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和 ，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大 的拉应力把液体“撕开” 成一空洞，称为空化。 空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚 至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周 围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。
• 5、超声波的应用 • 1）因为能量很大，在我国北方干燥的冬季,如果
把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破 碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就 可以增加室内空气湿度。超声波加湿器的原理。
• 2）利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石 做剧烈的受迫振动而破碎， 从而减缓病痛，达到 治愈的目的。还可应用于牙科、癌症等的治疗。
超声与次声波
一、超声波
• 1、简介：所谓振动是指物质的质点在其平衡位 置附近进行的往返运动。譬如，鼓面经敲击后 ，它就上下振动，这种振动状态通过空气媒质 向四面八方传播，这便是声波。
• 即当物体振动时会发出声音。每秒钟振动的次 数称为声音的频率，它的单位是赫兹。
• 我们人类耳朵能听到的声波频率为20～ 20000赫 兹。当声波的振动频率大于20000 赫兹或小于20赫兹时，我们便听不见了。 因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称 为“超声波”。
• 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35圈。
声波的基础特性与应用
声波的基础特性与应用声波是一种机械波，是由物质的震动传播而产生的波动现象。
声波在空气、水、固体等介质中传播，是人类日常生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍声波的基础特性以及其在各个领域中的应用。
### 声波的基础特性声波是一种纵波，其传播方向与振动方向一致。
声波的传播速度取决于介质的性质，一般在空气中的传播速度约为343米/秒。
声波的频率决定了声音的音调，频率越高，音调越高。
而声波的振幅则决定了声音的大小，振幅越大，声音越响亮。
声波的传播遵循波动方程，可以用以下公式表示：$$v = f \times \lambda$$其中，$v$表示声波的传播速度，$f$表示声波的频率，$\lambda$表示声波的波长。
声波的波长与频率成反比关系，频率越高，波长越短。
### 声波在医学领域的应用在医学领域，声波被广泛应用于超声波检查和超声波治疗。
超声波检查利用声波在人体组织中的传播特性，通过探头发射声波并接收回波来获取人体内部器官的影像，用于诊断疾病。
超声波治疗则利用声波的机械作用，对人体组织进行治疗，如碎石治疗、肿瘤消融等。
### 声波在通信领域的应用在通信领域，声波被应用于声纹识别技术。
声纹识别是一种生物特征识别技术，通过分析个体的声音特征来进行身份识别。
声波在此过程中起到传输和识别信息的作用，具有较高的安全性和准确性。
### 声波在工业领域的应用在工业领域，声波被应用于无损检测技术。
超声波无损检测是利用声波在材料中传播的特性，通过检测声波的传播时间和回波强度来判断材料内部是否存在缺陷，如裂纹、气孔等。
这种技术可以帮助工程师及时发现材料缺陷，确保产品质量。
### 声波在生活中的应用除了以上领域，声波在生活中还有许多其他应用。
例如，声波在音响系统中的应用，使人们能够享受高品质的音乐和影视体验；声波在声纳系统中的应用，用于水下通信和探测；声波在声波清洗中的应用，可以去除物体表面的污垢等。
总的来说，声波作为一种重要的机械波，在各个领域都有着广泛的应用。
声表面波简介
声表面波简介声表面波技术是六十年代末期才发展起来的一门新兴科学技术，它是声学和电子学相结合的一门边缘学科。
由于声表面波的传播速度比电磁波慢十万倍，而且在它的传播路径上容易取样和进行处理，因此，用声表面波去模拟电子学的各种功能，能使电子器件实现超小型化和多功能化。
同时，由于声表面波器件在甚高频和超高频波段内以十分简单的方式提供了其它方法不易得到的信号处理功能，因此，声表面波技术在雷达、通信和电子对抗中得到了广泛的应用。
声表面波是沿物体表面传播的一种弹性波。
早在九十多年前，人们就对这种波进行了研究。
1885 年，瑞利根据对地震波的研究，从理论上阐明了在各向同性固体表面上弹性波的特性。
但由于当时的科学技术水平所限，这种弹性表面波一直没有得到实际上的应用。
直到六十年代，由于半导体平面工艺以及激光技术的发展，出现了大量人造压电材料为声表面波技术的发展提供了必要的物质和技术基础。
1949 年，美国贝尔电话实验室发现了LiNbO3单晶。
1964 年产发表了激发弹性表面波平面结构换邹器的专利。
特别应该指出的是，1965 年，怀特（R . M.white）和沃尔特默（F.W.voltmer ）在应用物理杂志上发表了题为“一种新型表面波声－电换能器― 叉指换能器”的论文，从而取得了声表面波技术的关键性突破。
声表面波器件的基本结构和工作原理声表面波器件是在压电基片上制作两个声一电换能器―叉指换能器。
所谓叉指换能器，就是在压电基片表面上形成形状像两只手的手指交叉状的金属图案，它的作用是实现声一电换能。
声表面波器件的工作原理是，基片左端的换能器（输入换能器）通过逆压电效应将愉入的电信号转变成声信号，此声信号沿基片表面传播，最终由基片右边的换能器（输出换能器）将声信号转变成电信号输出。
整个声表面波器件的功能是通过对在压电基片上传播的声信号进行各种处理，并利用声一电换能器的待性来完成的。
声表面波技术有如下的特点：第一，声表面波具有极低的传播速度和极短的波长，它们各自比相应的电磁波的传播速度的波长小十万倍。
声波变形金刚
声波变形金刚简介：声波变形金刚（Soundwave）是变形金刚系列中的一个重要人物，他首次亮相于1984年的电视动画片《变形金刚》中。
声波以他强大的音频技能和忠诚的性格而深受粉丝的喜爱。
他通常被描绘为一台巨大、独特的声音记录机器人，能够通过操纵声波进行战斗，并且是擅长情报收集和间谍活动的专家。
角色背景：在变形金刚的宇宙中，声波是霸天虎（Decepticons）的首席情报官，有着重要的地位。
在这个角色的不同版本中，声波的外观和能力有所不同。
但他最著名的外观是一个装备有巨大磁带播放器背包的机器人，他可以将各种小型变形金刚士兵储存在自己的背包中，并在需要时召唤他们帮助自己。
能力：声波以他的声音技能闻名于世，在战斗中，他可以通过发射声波进行攻击，或者用声音影响和控制敌人。
此外，声波还是一个出色的间谍和情报收集员，他可以通过窃听和解码来搜集敌人的情报，并将其传送给他的队友。
他的能力不仅限于战斗和间谍活动，他可以重组和重塑自己的身体，以适应不同的环境和任务。
与其他角色的关系：声波的闪电（Laserbeak）是他最为忠诚的手下之一，闪电可以变形成一只猛禽，可以在战斗中提供远程支援和情报收集。
此外，声波还与其他的变形金刚角色有不同程度的关系，比如震荡波（Shockwave）和星际战士（Starscream）等。
尽管他在战斗中坚韧无比，但声波也有一颗温柔的心，他的关爱和保护之情也延伸到他的手下和团队中。
在电视剧和电影中的表现：声波首次登台亮相是在1984年的《变形金刚》电视动画片中，他的角色非常引人注目，并成为该系列的一大亮点。
此后，声波在变形金刚的其他版本中也有不同的表现，比如在1990年代和2000年代的重制版动画片中。
此外，声波在变形金刚的电影系列中也有出现，其中以2007年的电影《变形金刚》最为著名。
结语：声波变形金刚以他独特的外形和神秘的能力吸引了无数的变形金刚粉丝。
他作为变形金刚系列中一位具有重要地位的角色，诠释了机器人之间的友谊和忠诚。
超声波的应用举例及原理
超声波的应用举例及原理原理简介超声波是指频率高于人类听觉范围（20 kHz）的声波。
它是通过振动介质分子而传播的机械波，具有高频率、高方向性和能量集中的特点。
超声波的应用十分广泛，包括医学影像、工业无损检测、测距测速、清洗等领域。
超声波的原理是利用超声波在媒介中传播的特性。
超声波产生器将电能转化为高频机械振动，然后由超声波传感器将机械振动转化为电能。
超声波在传播过程中，会受到媒介的压力、密度等因素的影响，从而形成回波信号。
通过接收和分析回波信号，可以了解媒介的性质及存在的问题。
应用举例以下是几个超声波应用的具体举例：1. 医学影像（超声诊断）超声波在医学影像领域得到了广泛的应用。
医学超声技术利用超声波对人体进行无创检测，用于诊断疾病和监测人体器官的变化。
通过超声波的回波信号分析，医生可以观察到人体内部的器官、血管以及异常的增生物等，从而判断病情、指导治疗。
2. 工业无损检测超声波在工业领域中的无损检测应用非常广泛。
通过超声波的传播和反射特性，可以检测材料的内部缺陷、裂纹以及厚度等参数。
这些检测结果可以帮助工程师评估材料的质量，并采取相应的措施，以确保产品的可靠性和安全性。
3. 测距测速超声波可以用于测量物体的距离和速度。
利用超声波的传播速度和回波信号的时间差，可以计算出目标物体的距离。
此外，通过测量回波信号的频率变化，还可以得出目标物体的运动速度。
这种测距测速技术在交通领域、工地安全监测等方面有广泛应用。
4. 清洗超声波在清洗领域也有重要应用。
超声波清洗技术利用超声波的高频振动特性，将液体中的微小气泡在冲击波的作用下迅速破裂，产生强大的冲击力和微小的涡流，从而实现对工件表面的彻底清洁。
这种清洗技术被广泛应用于电子器件、光学元件和钟表等领域。
总结超声波作为一种高频机械波，具有高方向性、高能量集中的特点，被广泛应用于医学影像、工业无损检测、测距测速和清洗等领域。
超声波的原理基于机械振动在介质中的传播特性，通过分析超声波的回波信号，可以了解媒介的性质和存在的问题。
《医疗器械概论》 第二篇第3章 医用超声设备
第四节 医用超声诊断设备的通用要求
2.成像质量要求
（1）B/M模式 ⑤切片厚度：指垂直于扫查平面方向上显示的组织厚度。 ⑥几何位置精度：指显示和测量目标实际尺寸和距离的准确度，包括横向几何位置 精度、纵向几何位置精度。 ⑦M模式的时间显示误差。
熟悉 超声波的特性、典型的超声诊断设备 了解 医用超声治疗设备、医用超声诊断设备的通用要求
第三章 医用超声设备
第一节 超声基本概念
第一节 超声基本概念
1. 简介
（1）声波：声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。 声波产生的两个条件： 声源 ---------------------------- 传播介质
（3）超声波的产生 ①自然界中：昆虫、哺乳动物（如海豚、蝙蝠）能发出超声；风声、海浪声、喷气 飞机的噪声等含有超声成分。 ②临床：压电晶体材料制成的超声探头。
第节 超声基本概念
1. 简介
（4）超声波的临床应用 ①超声诊断：利用超声在人体中传播的物理特性，对人体内部脏器或病变进行体层 显示，获取活体器官和组织的断面解剖图像，据此对疾病进行诊断。
第三章 医用超声设备
杨鹏飞 高级工程师 理学院计算机教研室、宁夏医科大学总医院核医学科
第三章 医用超声设备
目录
第一节 超声基本概念 第二节 医用超声诊断设备 第三节 医用超声治疗设备 第四节 医用超声诊断设备的通用要求
第三章 医用超声设备
学习目标
掌握 超声波的定义、医用超声诊断的原理、超声波的生 物效应
（cm2.s）]。
临床应用中使用超声耦合剂减少探头和皮肤间的声阻抗
大学声学知识点总结
大学声学知识点总结一、声波的基本特性1. 声波的定义和特点声波是由物体振动产生的机械波，可以在各种介质中传播。
声波的传播受介质的性质影响，可以是固体、液体或气体。
2. 声波的频率和波长声波的频率是指声波振动的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
声波的波长是声波在介质中传播一个完整波周期所需要的距离。
3. 声波的速度声波在不同介质中的传播速度不同，一般情况下在空气中的速度约为343米/秒。
声波的速度与介质的物理性质有关。
4. 声波的幅度和声压声波的幅度影响声音的大小，通常以分贝（dB）为单位来表示。
声波的声压是声波引起的气体压力变化，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
二、声音的传播1. 声音的传播方式声音可以通过空气、水或固体传播，传播方式主要有远场传播和近场传播两种。
2. 声音的传播路径声音传播的路径包括直接传播、反射传播和绕射传播。
在不同环境中，声音的传播路径会发生改变。
3. 驻足波和行波声音传播时会形成驻足波和行波，行波是指声波的传播波动过程，而驻足波是指声波在固定位置上形成的波动。
三、声学原理1. 声源和声响声音产生的物体称为声源，声音在空间中的传播形成声响。
声源和声响的关系影响了声音的传播和接收。
2. 声音的特性声音具有频率、强度、音色和音高等特性，这些特性影响了声音的识别和分析。
3. 振动和声波声音是由物体的振动产生的声波，振动和声波的频率和幅度对声音的质量和响度有影响。
四、声音的接收和分析1. 声音接收器件常见的声音接收器件包括麦克风、声纳和耳朵等，它们可以将声音转换成电信号或神经信号。
2. 声学信号处理声学信号处理是将声音信号进行采集、分析和处理的过程，包括信号的滤波、压缩、识别和定位等操作。
3. 声学信息识别声音的频率、强度和音色等特性可以帮助人们识别声音的来源和含义，如语音识别和环境声音识别等。
五、声学应用1. 声学测量和监测声学可以用于测量和监测环境中的声音和振动，包括噪声、震动和声场等参数的检测。
声波学基础
声波学基础
声波学基础是研究声波的产生、传播、接收和效应的学科。
以下是声波学基础的一些基本概念：
1. 声波的产生和传播：声波是由物体的振动产生的，当物体振动时，会使得周围的介质（如空气、水、固体等）产生周期性的压缩和膨胀，从而形成声波的传播。
声波的传播速度与介质的性质有关，如介质的密度、弹性模量、温度等。
2. 声波的接收：声波可以通过不同的介质传播，当声波遇到障碍物或接收器时，会发生反射、折射、吸收等现象，声波的能量会因此而减弱或消失。
接收器可以根据声波的传播特性来检测、测量或记录声波。
3. 声波的效应：声波在传播过程中会对介质产生作用力，这种力可以改变介质的运动状态或形状。
例如，声波可以引起物体的振动，从而产生声音。
此外，声波还可以用于清洗、破碎、混合等物理过程。
4. 声波的参数：描述声波的参数有频率、振幅、相位、波长等。
频率是声波单位时间内振动的次数，单位为赫兹（Hz）；振幅是声波振动幅度的最大值，表示声波的强度；相位是描述声波波形变化的参数；波长是声波在一个周期内传播的距离。
5. 声波的应用：声波在许多领域都有广泛的应用。
例如，超声波可以用于清洗、切割、医学成像等方面；次声波可以用于通信、地震勘探、环境监测等方面；声音可以用于语音通信、音乐、音响等领域。
总之，声波学基础是研究声波的基本规律和应用的学科，它在通信、医学、物理、工程等领域中都有广泛的应用。
声学基础1_声波的基本性质
• 线性化（小振幅波）
dP 1 c0 d s ,0 s 0
2
• 小振幅波媒质状态方程为
p c0
2
14
第1章 声波的基本性质
1.2 波动方程
线性波动方程
• 一维线性声波动方程
u p 0 t x u ' 0 x t 2 p c0 '
18
u y
p u z dt 0 z 1
第1章 声波的基本性质
1.2 波动方程
速度势的定义
速度势
, , uy x y
p
0
dt u x
uz z
u
速度势的性质
状态方程:
则 称为速度势函数
p 2 c0 t t
连续性方程: div( 0u )
1 2 2 2 c0 t
各向均匀球面波：波阵面保持球面，传播方向为矢径
无限长圆柱面波：波阵面保持柱面，传播方向为矢径
2 ( rp ) 1 2 ( rp ) 2 2 c0 t 2 r
S 4r 2
1 p 1 2 p r 2 r r r c0 t 2
波阵面定义：声波传播某一时刻后声波的等相位面
17
第1章 声波的基本性质
1.2 波动方程
速度势 矢量场理论简介
一个矢量可以表示为标量的梯度和零散度矢量的旋度
divΗ 0 H z H y H x H z H y H x Η y z i z x j x y k
超声波及应用
超声波1.超声波简介声波是一种机械波。
声的发生是由于发声体的机械振动，引起周围弹性介质中质点的振动由近及远的传播，这就是声波。
人耳所能听闻的声波其频率在20～20000Hz之间，频率在20～20000Hz以外的声波不能引起声音的感觉。
频率超过20000Hz的叫做超声波，频率低于20Hz的叫做次声波。
超声波的频率可以高达911Hz，而次声波的频率可以低达9-8Hz。
2.超声波传感器一般超声波传感器运用压电效应原理。
（1）发生器：压电式超声波发生器是利用压电晶体的电致伸缩现象制成的。
常用的压电材料为石英晶体、压电陶瓷锆钛酸铅等。
在压电材料切片上施加交变电压，使它产生电致伸缩振动，而产生超声波。
（1）接收器：当超声波作用到压电晶体片上时，使晶片伸缩，则在晶片的两个界面上产生交变电荷。
这种电荷先被转换成电压，经过放大后送到测量电路，最后记录或显示出结果。
它的结构和超声波发生器基本相同，有时就用同一个超声波发生器兼做超声波接收器。
3.应用于弹性模量测量在各向同性的固体材料中，根据应力和应变满足的虎克定律，可以求得超声波传播的特征方程。
（当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时，称为纵波；当介质中质点振动方向与超声波的传播方向垂直时，称为横波。
在气体介质中，声波只是纵波。
在固体介质内部，超声波可以按纵波或横波两种波型传播。
）对于同一种材料，其纵波波速和横波波速的大小一般不同，但它们都由弹性介质的密度、杨氏模量和泊松比等弹性参数决定。
相反，利用超声波速度可以测量材料有关的弹性常数。
（固体在外力作用下，其长度沿力的方向产生变形，变形时的应力与应变之比就定义为杨氏模量，一般用E表示。
固体在应力作用下，沿纵向有一正应变（伸长），沿横向就将有一个负应变（缩短），横向应变与纵向应变之比被定义为泊松比。
）4.超声波探伤对高频超声波，由于它的波长短，不易产生绕射，碰到杂质或分界面就会有明显的反射，而且方向性好，能成为射线而定向传播；在液体、固体中衰减小，穿透本领大。
声速的测定
二、实验目的
➢1. 学习用相位比较法和振幅合成法测量声波在空气中的传播速度。 ➢2.了解压电换陶瓷在电、声相互转换中的应用的功能，加深对共
振、振动合成、波的干涉、驻波等理论知识的理解。 ➢3. 检验学生对示波器使用的熟悉程度。
三、实验仪器
➢1. SV-DH-7A 型声速测定仪； ➢2. SVX-7 型声速测定仪信号源； ➢3. UTD2072CEX 型示波器。
调节发射强度旋钮，使声速测试仪信号源输出适合的电压，再调整信号频率（选5k~50kHz），观 察频率调整时 CH2 通道的电压幅度变化。细调频率，使该电压幅度为最大值。
➢3. 相位比较法测波长
记录示波器上图形相继出现斜率相反两条直线李萨如图形时所对应的接收端的坐标，相继记录12个 坐标点。
➢4. 共振干涉法测波长
沿 CH1 方向的入射波方程为：
2π y1 Acos(ωt λ l)
反射波方程为：
2π y2 Acos(ωt λ l)
驻波方程为：
y
y1
y2
2π 2 A cos(
λ
l)cos ωt
结论：每两个相临波腹（波节）间的距离为
λ 2
。
五、实验步骤
➢1. 按实验装置图接线，使发射端面和接收端面尽量平行 ➢2. 调整测定系统的谐振频率
四、实验原理
在波动过程中波速 v ，波长 λ 和频率 f 之间存在着下列关系：
v fλ
➢1. 超声波的发射与接收——压电换能器
（1）压电陶瓷具有正压电效应和逆压电效应。
（2）在发射压电陶瓷上加交变电压，则产生纵向机械振动，
产生超声波（逆压电效应）。 电 声
S1：发射换能器；S2：接收换能器
（3）接收压电陶瓷接收到超声波后，产生电信号（正压电效应）。 声 电
声速的测量
接收换能器
读数
转轮
信号发生器
示波器
二、共振干涉法
当两换能器之间的距离改变时，示波器上的信号幅度每一 次周期性的变化，相当于距离改变了半个波长。该值由游标 卡尺测得，频率由信号发生器读得。三、位相比较法 比较发射波和接波之间产生位相： 2
L
改变换能器之间的距离L，相当于改变了发射波和接
声速的测量
实验简介
声波是一种在弹性介质中传播的纵波。 速度=频率*波长
本实验要测的是超声波在空气中的传播速度。
实验目的
1、用共振干涉法和相位比较法测量声速；
2、进一步掌握示波器、信号发生器的使用。
实验原理
一．实验装置
超声波的产生和接收可以由两只结构完全相同 的超声压电换能器分别完成。
发射换能器
收波之间的位相差，荧光屏上的图形也随L不断变化。
2
当两换能器之间的距离改变半个波长时，则相位差改变 π。 该值由游标卡尺测得，频率由信号发生器读得。
实验数据
为了提高测量精度，应充分使用整个卡尺行程，将所得
的数据用逐差法进行处理，得到更准确的声波波长。
声波声音的特性与声波干涉
声波声音的特性与声波干涉声波是由媒介中分子振动所产生的机械波，它是一种能量传递的形式。
一般而言，声波的传播速度与媒介的性质有关，如气体、液体或固体。
声波具有许多独特的特性，同时也会产生干涉现象，这是由声波的波动性质所决定的。
一、声波的特性1. 频率：频率是指声音振动的次数，单位为赫兹(Hz)，常用来衡量声音的高低音调。
人类可以听到的声音频率范围大约在20 Hz到20,000 Hz之间。
2. 声速：声波在特定媒介中的传播速度称为声速。
声速与媒介的性质相关，例如在空气中的声速约为343 m/s，而在水中的声速约为1,480 m/s。
通过改变媒介，声速也会发生变化。
3. 波长：波长指的是声波的一个完整振动所需要的空间距离。
波长与声速和频率有关，可以通过公式λ = v/f计算，其中λ为波长，v为声速，f为频率。
4. 音强：音强是指声音的强度，与声音传播的能量有关。
音强的单位为分贝(dB)，常用来量化声音的强度大小。
一般而言，人类对音强的感知是非线性的，较小的声音差异在较高音强下会更容易察觉。
5. 声音的传播：声波是通过分子的振动来传播的。
当声波通过空气或其他媒介时，分子会沿着波的传播方向上下振动，形成纵波。
这种传播方式使得声波能够在媒介中传输声音。
二、声波干涉干涉是指两个或多个波相遇并产生干涉现象，有时增强有时抵消。
声波也可以产生干涉现象，这主要是由于声波的波动性质所引起的。
1. 同相干涉：当两个声波的相位差为整数倍的2π时，它们会处于同相位，这种干涉会导致声音的加强。
例如，当两个音源振动频率相同时，它们会产生同相干涉，声音会变得更响亮。
2. 反相干涉：当两个声波的相位差为奇数倍的π时，它们会处于反相位，而这种干涉会导致声音的减弱或消失。
例如，当相同频率的声波相位相反时，它们会产生反相干涉，声音会变得几乎听不到。
3. 干涉条纹：当声波遇到障碍物或通过狭缝时，会产生干涉条纹的现象。
这是由于声波波长与媒介中的障碍物或狭缝的大小相比产生的。
声音的波长与波速
声音的波长与波速声音是一种能够被人类听到的机械波，它是由声波传播而产生的。
声波是通过物质中的分子和粒子之间的振动传播的，而这种振动必须在某种介质中进行，比如空气、水或固体。
本文将探讨声音的波长和波速之间的关系。
一、声音波长的定义声音的波长是指声波的一个周期所对应的距离。
波长通常用希腊字母λ来表示。
当声音以特定频率振动时，一个完整的波长是由一个正向峰值和一个负向峰值组成的。
波长的单位通常是米（m）。
二、声音波长与频率的关系声音的频率是指在单位时间内声波重复振动的次数。
频率通常用赫兹（Hz）来表示。
频率与波长之间有一个简单的关系：频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。
这是因为在单位时间内高频率的声波会振动更多次，所以波长相对较短；而低频率的声波振动次数较少，波长相对较长。
三、声音波速的定义声音波速是指声波在特定介质中传播的速度。
声波的传播速度取决于介质的物理特性，比如空气、水或固体。
在标准条件下，空气中声音的波速约为每秒343米（m/s）。
不同介质中声波的传播速度有所不同，例如水中声音传播的速度约为每秒1482米。
四、波长、频率和波速的关系波长、频率和波速之间存在一个简单的关系，即：波速 = 波长 ×频率。
这个关系称为波速方程。
通过这个方程，我们可以根据已知的波长或频率来计算声音在特定介质中的传播速度。
为了更好地理解波速方程的应用，我们可以考虑以下例子：假设一个声波的频率为500 Hz，波长为0.68米。
通过使用波速方程，我们可以计算出该声波在特定介质中的传播速度为343米/秒。
五、应用与意义了解声音的波长和波速对于许多领域都非常重要。
在音乐产业中，了解不同频率的声音波长可以帮助音乐家调整乐器的音调和和谐度。
在物理学实验中，通过测量声波的波长和频率，可以计算出介质的波速，这对于研究材料的声学性质非常有用。
此外，声波的传播速度和波长也在声纳、超声波医学成像等领域中有着广泛的应用。
总结：本文探讨了声音的波长与波速之间的关系。
波动的振幅可以用什么来描述
波动的振幅可以用什么来描述
波动的振幅可以用分贝来描述。
声波的形成是声源振动传播，使周围的空气压强在正常的压强周围上下波动，所以用分贝来描述。
发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。
声波借助各种介质向四面八方传播。
声波通常是纵波，也有横波，声波所到之处的质点沿着传播方向在平衡位置附近振动，声波的传播实质上是能量在介质中的传递。
声波的其他情况简介：声波可以理解为介质偏离平衡态的小扰动的传播。
这个传播过程只是能量的传递过程，而不发生质量的传递。
如果扰动量比较小，则声波的传递满足经典的波动方程，是线性波。
如果扰动很大，则不满足线性的声波方程，会出现波的色散，和激波的产生。
声音始于空气质点的振动，如吉他弦、人的声带或扬声器纸盆产生的振动。
这些振动一起推动邻近的空气分子，而轻微增加空气压力。
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声波简介
物体的振动在空气、水、钢管、地面等介质中传播的一种波，叫做“声波”。
声波是一种机械波，是纵波，起源于发声体的震动；可分为表面声波和立体声波。
声波传到耳朵里，引起鼓膜的振动，人们就能听到声音。
人的耳朵只能听到频率从20 到2 万赫兹范围内的声波，超出这个范围的声波一般是听不到的。
自然界中超声波的应用
超声波在自然界是广泛存在的。
超声波的频率很高，可以携带很大的能量。
同时具有比较好的定向性。
许多动物如海豚、蝙蝠等都有完善的收发超声波的器官，在前进的过程中，能发出超声波来探测前方的情况。
正因为逐渐深入了解了超声波，人们才在现代生产技术中，利用它的定向性发射性质，探测水中的物体、工件内部的缺陷和人体内的病变。
又由于超声波具有能量大而且集中的特性，因此可以用它来切削、焊接、钻孔、清洗机件，还可以用来处理植物种子和促进化学反应。
超声波
超声波是一种人耳听不见的声波，它的频率超过 2 万赫兹。
人们常用“万籁俱寂”来形容没有一点点声音，其实，人们周围充满着声音，只是耳朵听不见罢了。
许多昆虫和动物都会发出超声，像夜蛾能发出和听到20万赫兹的超声波；蜜蜂能发出2万赫兹以上的超声；狗能听到3 万8 千赫兹的超声；老鼠可以听到2万4千赫兹的超声。
超声波有一个很重要的特点，就是它像光一样，是直线传播的，方向很明确，不像通常的声音那样是向四面八方传开的，所以它的力量很大，如果对着人的耳膜，虽然人们听不见它，但耳膜会被震痛，力量大的超声。