超声波和次声波的简介
第3节3.3 超声与次声
⑷缩短种子发芽时间,提高发芽率;促进植物生长
【泰州中考】 超声波是人耳听不见的声音,但它有着广泛的 应用。在下列设备中,利用超声波工作的是 ( )A、验钞机 B、微波炉 C、电视遥控器 D、潜艇上的声呐系统
【抚顺中考】 1、超声波既能传递信息,又能传递能量。下 面事例中,主要利用超声波传递“能量”的是 ( ) A、用超声波碎石 B、用声呐探海深 C、利用“B超做体检 D、利用回声定位 2、【安徽中考】生活中用超声加湿器清新空 气,就是加湿器发出的超声波能使水雾化,说 明声音能传递________(选填“信息”或“能量”)
你知道蝙蝠是怎样判断目 标的位置的吗?
蝙蝠是通过发出 超声波,然后接 收回声来导航的。
一些动物的听觉大大优于人类的听觉。如猫、狗和 狐狸却能听到音频每秒钟高于60000次的声音,至 于老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚,可以发射和接收音频 每秒钟超过100000次的超声波。
交流与讨论:
通过学习你现在了解同样在你身边飞 过的蜜蜂和蝴蝶,为什么凭听觉你只能发 现蜜蜂而不能发现蝴蝶吗?
此题考查人的听觉范围,甲、乙频率都在人的听觉范围内, 所以都听得到,
3.超声波雷达也叫声呐,可以用来探测海洋深度,探测时是 如何工作的?
解答:需要先知道超声波在水中的传播速度,用v表示,需要测出从海面上 发声到海底及返回的时间t,便可知道海面到海底的深度。如:超声波在海水 中的传播速度为1500m/s,从海面发出超声到接受到回声的时间为4s,海深 则为S=1/2vt=1/2×1500m/s×: 人能听到蜜蜂飞行时翅膀振动发 出的嗡嗡声,却听不到蝴蝶翅膀振动 发出的声音呢?
一、次声波和超声波
1.可闻声波:人耳能听到的声波. 其频率范围大致在20Hz-20000Hz之 间. 2.超声波:频率高于20000Hz的声波. 不能引起人类听觉器官的感觉.
超声波与次声波
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载超声波与次声波地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容1.超声波(1)超声波,频率高于20000Hz的声波,叫超声波.(2)超声波的特点.①几乎呈直线传播,具有较强的穿透能力和良好的反射性能.②探测距离远,定位精度高.③检测灵敏度高,可获得丰富的探测信息.④对人体危害很小.(3)超声波的应用:①超声波在工业生产中的应用:包括超声检测、超声探伤、功率超声、超声处理、超声诊断、超声治疗等。
超声在工业中可用来对材料进行检测和探伤,可以测量气体、液体和固体的物理参数,可以测量厚度、液面高度、流量、粘度和硬度等,还可以对材料的焊缝、粘接等进行检查。
超声清洗和加工处理可以应用于切割、焊接、喷雾、乳化、电镀等工艺过程中。
超声清洗是一种高效率的方法,已经用于尖端和精密工业。
大功率超声可用于机械加工,使超声在拉管、拉丝、挤压和铆接等工艺中得到应用。
②在农业中,可以用超声对有机体细胞的杀伤的特性来进行消毒灭菌,对作物种子进行超声处理,有利于种子发芽和作物增产。
③在医学中的超声诊断发展甚快,已经成为医学上三大影象诊断方法之一,与X线、同位素分别应用于不同场合,例如超声理疗、超声诊断、肿瘤治疗和结石粉碎等。
④液体处理和净化可应用于环境保护中,例如超声水处理、燃油乳化、大气除尘等。
⑤在生活中的应用:超声波驱蚊器等。
2.次声波(1)次声波:频率低于20Hz的声波,叫次声波.(2)次声波的特点:①次声波可以传播很远的距离.②次声波在传播过程中不易被障碍物阻挡.③次声波容易与生物发生作用.(3)人类周围的次声波①自然次声.如狂风暴雨、闪电雷鸣、极光放电、流星爆炸、火山爆发以及地震、海啸、台风等都可以发出频率在0.01 Hz至10Hz的次声波.②人体次声.人体本身也是次声源,如心脏跳动可发出5 Hz到20Hz的次声波.我们称之为人体次声.如高速行驶的卡车可产生次声,核爆炸、火箭起飞都能产生次声.(4)次声的应用.①研究自然次声的特性和产生机制,预测自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生的次声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此,人们利用一种叫“水母耳”的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报.利用类似方法,也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。
超声波和次声波
狗
452
1800
60Hz
猫
760 1500
1000Hz
150Hz
10000 12000HZ
150 000Hz
还记得吗?在本章开始时“大象可 以用人类听不到的‘声音’进行交流”?
这是因为,大象的语言对人类来 说是一种次声波。 发生次声波的现象还有:
地震、火山喷发、台风、海啸等,以 及某些机器工作……
超声波—— 频率高于20 000Hz的声音。
它们已经超过人类听觉的上限。
次 声 正常人耳能听到的声音频率范围 超 声
20Hz 20 000Hz
次声波—— 频率低于20Hz的声音。
它们已经低于人类听觉的下限。 Nhomakorabea小资料
20Hz 15Hz
85
1100 人
20 000Hz
50 000Hz 65 000Hz 蝙蝠 海豚
台风
火山
次声 地震
海 啸
振动会发出声音,为什么我们听 不到蝴蝶翅膀振动发出的声音,却能 听到蜜蜂的声音?
想想议议的答案: 蜜蜂和蚊子翅膀的振动频率在人 的听觉范围内,而蝴蝶翅膀振动频率 不在人的听觉范围内。提示:蝴蝶翅 膀的振动频率小于10Hz,而蚊子的翅 膀振动频率为500—600Hz。
超声波和次声波
次声波:低于20Hz(2)很容易绕过障碍物
(3)无孔不入
3、次声波的危害: 4、次声波的作用:
预报地震、台风的依据与监测核爆炸的手段
人类活台自动风然中、界的地中火震的炮、陨发海石射上落、风地导暴弹飞 行等等,广泛存在着次声波
核爆炸 次声 导弹发射
风
暴
火山
次声
与 海
啸
地震
盖夫洛德是法国马赛学院的教授。近来,有
一件事令他十分苦恼,那就是他只要在大楼最高 层的办公室里呆上一段时间,就会感到一阵阵头 昏与恶心,但是一离开办公室,这些症状又全部 消失。为了自己的健康,他决定辞掉这份工作。 临走前,教授又使用各种方法,仔细地检查了这 个办公室,结果并未发现任何有害于人体健康的 物品或异常现象。正当他失望地靠墙休息时,突 然感到墙壁在轻微的颤动,盖夫洛德感到非常奇 怪,墙壁为什么会颤动呢?经过仔细观察,他终 于发现,墙壁振动是屋顶上的空调装置引起的, 他的办公楼的固有频率与空调装置的固有频率相 近,所以引起了墙壁共振。经过仪器测试,它的 振动频率极低,仅为7Hz.
不用洗衣粉的 洗衣机
你知道吗?
(7)超声波速度测定器(测速): 利用超声波的多普勒效应
渔民把超声波蜂鸣器挂在鱼网 上,这些超声波使海豚感到烦恼, 从而游离鱼网而不致破坏鱼网;
潜水员也使用一种能发出超声 波的设备,使周围的鲨鱼不敢靠近 ,从而避免意外。
超声吸脂术 超声去脂作为一项崭新的技术已应用 于临床,它是抽吸去脂的一种,也可用于 各种肥胖症及局部脂肪堆积者,以改善其 体形. 超声波美容:
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。
超声波和次声波
超声波和次声波一.超声波超声波一般由具有磁致伸缩或压电效应的晶体振动产生。
它的显著特点是频率高,波长短,衍射不严重,因而具有良好的定向传播特性,而且易于聚焦。
也由于其频率高,故而超声波的声强比一般声波大得多,用聚焦的方法,可以获得声强高达109W/m2 的超声波。
超声波在液体、固体中传播时,衰减很小。
在不透明的固体中,能穿透几十米的厚度。
超声波的这些特性,在技术上得到广泛的应用。
利用超声波的定向发射性质,可以探测水中物体,如探测鱼群、潜艇等,也可用来测量海深。
由于海水的导电性良好,电磁波在海水中传播时,吸收非常严重,因而电磁雷达无法使用。
利用声波雷达——声纳,可以探测出潜艇的方位和距离。
因为超声波碰到杂质或介质分界面时有显著的反射,所以可以用来探测工件内部的缺陷。
超声探伤的优点是不损伤工件,可以探测大型工件,如用于探测万吨水压机的主轴和横梁等。
此外,在医学上可用来探测人体内部的病变,如“B超”仪就是利用超声波来显示人体内部结构的图像。
目前超声探伤正向着显像方向发展,如用声电管把声信号变换成电信号,再用显像管显示出目的物的像来。
随着激光全息技术的发展,声全息也日益发展起来。
把声全息记录的信息再用光显示出来,就可直接看到被测物体的图像。
声全息在地质、医学等领域有着重要的意义。
由于超声波能量大而且集中,所以也可以用来切削、焊接、钻孔、清洗机件,还可以用来处理种子和促进化学反应等。
超声波在介质中的传播特性,如波速、衰减、吸收等与介质的某些特性( 如弹性模量、浓度、密度、化学成分、黏度等) 或状态参量( 如温度、压力、流速等) 密切有关,利用这些特性可以间接测量其他有关物理量。
这种非声量的声测法具有测量精度高,速度快等优点。
由于超声波的频率与一般无线电波的频率相近,因此利用超声元件代替某些电子元件,可以实现电子元件难以起到的作用。
超声延迟线就是其中一例。
因为超声波在介质中的传播速度比电磁波小得多,用超声波延迟时间就方便得多。
超声与次声知识点总结
超声与次声知识点总结1. 超声与次声的概念与特点1.1 超声超声是指频率高于人类听觉范围(20 Hz - 20 kHz)的声波。
超声波的频率通常在20 kHz至1 GHz之间。
超声波的特点有: - 高频率:超声波的频率高于人类听觉范围,通常在20 kHz至1 GHz之间。
- 短波长:由于频率高,超声波的波长相对较短,使得超声波能够在物体中产生衍射和散射现象。
- 直线传播:超声波在均匀介质中以直线传播,可以沿直线路径传播到较远距离。
1.2 次声次声是指频率低于人类听觉范围的声波。
次声波的频率通常在20 Hz以下。
次声波的特点有: - 低频率:次声波的频率低于人类听觉范围,通常在20 Hz以下。
- 长波长:由于频率低,次声波的波长相对较长,使得次声波能够在物体表面产生衍射和散射现象。
- 多为低能量:次声波的能量通常较低,不易引起物体的共振和破坏。
2. 超声与次声的应用2.1 超声的应用超声在医学、工业、科学研究等领域有着广泛的应用。
2.1.1 医学领域•超声成像:超声波在人体组织中的传播速度与密度有关,利用超声波在人体内部的反射和散射,可以生成人体组织的影像,用于诊断和监测疾病。
•超声治疗:通过超声波的热效应、机械效应和化学效应,对疾病进行治疗,如超声刀、超声消融等。
•超声检测:利用超声波对血流、心脏功能等进行检测和监测。
2.1.2 工业领域•超声清洗:利用超声波的高频振动作用,清洗物体表面的污垢和杂质。
•超声焊接:利用超声波的振动和热效应,将物体的两个部分焊接在一起。
•超声测厚:利用超声波的传播速度和反射特性,测量物体的厚度。
2.2 次声的应用次声在科学研究和工程实践中也有一些应用。
•地震学:次声波能够传播到较远的距离,被广泛应用于地震勘探、地震监测和地震预警等领域。
•大气物理学:次声波可以传播到大气中的较高层次,用于研究大气的结构和运动。
2.2.2 工程实践•振动检测:次声波可以用于检测和分析机械设备、工程结构等的振动情况,用于预测和预防故障。
超声波和次声波的定义
超声波和次声波的定义
超声波和次声波是两种不同频率的声波,它们在物理学、医疗和科学
等领域都有着重要的应用。
下面就让我们了解一下这两种声波的定义。
一、超声波
1. 定义:超声波是一种频率超过人耳可听到的最高频率(20kHz)的
声波,它的频率一般在20kHz至1GHz之间。
2. 特点:超声波在能量传输、穿透和反射等方面有着独特的性质,它
可以穿透物质并在其表面产生反射,对生物组织和工程材料的检测和
成像、医疗影像等方面具有广泛的应用。
3. 应用:超声波在医学、工程、地质、环保等领域都有着广泛的应用。
在医疗方面,超声波可以用于人体器官的成像、诊断和治疗,如
超声心动图、超声胃镜、超声碎石等。
在工业领域,超声波也可以用
于检测、清洗、焊接等操作。
二、次声波
1. 定义:次声波是一种频率低于人耳可听到的最低频率(20Hz)的声波,它的频率一般在1Hz至20kHz之间。
2. 特点:次声波的特点是能够穿透和传导固体和液体的介质,对于地
震和海洋科学研究方面具有重要的意义。
3. 应用:次声波在科学研究、环保和军事领域都有着广泛的应用。
在
科学研究方面,次声波可以用于地震勘探、海洋观测、气候研究等。
在环保方面,次声波可以用于监测环境污染和生态系统变化。
在军事
领域,次声波可以用于水下通讯和探测潜艇等作用。
总之,超声波和次声波作为两种不同频率的声波,在不同领域都有着重要的应用价值。
掌握它们的定义和应用是我们深入了解和学习相关领域知识和科技发展的重要基础。
【物理知识点】次声波和超声波的区别
【物理知识点】次声波和超声波的区别
频率低于20Hz的声波称为次声波或超低声;频率在20kHz-1GHz的声波称为超声波。
发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。
声波的传播实质上是能量在介质
中的传递。
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,反射能力强,易于获得较
集中的声能,在水中传播距离比空气中远。
超声波的波长比一般声波要短,具有较好的方向性,而且能透过不透明物质,这一特
性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。
利用超声的机械作用、
空化作用、热效应和化学效应,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等,在工矿业、农业、医疗等各个
部门获得了广泛应用。
频率小于20Hz(赫兹)的声波叫做次声波。
次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。
而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。
某些次声波能绕地球2
至3周。
研究自然次声的特性和产生机制,预测自然灾害性事件。
通过测定自然或人工产生的
次声在大气中传播的特性,可探测某些大规模气象过程的性质和规律。
通过测定人和其他
生物的某些器官发出的微弱次声的特性,可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况。
利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
超声波和次声波
2.超声处理。利用超声的机械作用、空化作用、热效应 和化学效应,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进 行生物学研究等,在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。 3.基础研究。超声波作用于介质后,在介质中产生声弛豫过程,声弛豫 过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程,并在宏观上表现出对声 波的吸收(见声波)。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结 构,这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。普通声波的波长远大 于固体中的原子间距,在此条件下固体可当作连续介质 。但对频率在 1012赫以上的 特超声波 ,波长可与固体中的原子间距相比拟,此时必 须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵振动的能量是量子化 的 ,称为声子(见固体物理学)。特超声对固体的作用可归结为特超声与 热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、 检测和传播规律的研究,以及量子液体--液态氦中声现象的研究构成了 近代声学的,预测 自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生 的次声波,由于它的传播速度远快于台风 移动速度,因此,人们利用一种叫“水母耳” 的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在 风暴到来之前发出警报.利用类似方法,也 可预报火山爆发、雷暴等 次声波自然灾害。 2.通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播 的特性,可探测某些大规模气象过程的性质和规 律.如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。
物理教案:超声与次声波的特点及其应用解析
超声与次声波的特点及其应用解析超声波和次声波是常见的一种声波,它们的频率高于人类能够听到的范围,并在医学、工业等领域中有广泛应用。
本文将对超声与次声波的特点和应用进行探究。
1.超声波的特点超声波的频率通常高于20kHz,即高于人类能够听到的范围。
超声波可以进行直线传播,不会像声波那样发生弯曲,因此在医学和工业中有很好的应用价值。
此外,超声波还可以进行反射和折射,因此可以在物体内部完成成像,这也是医学超声成像的基础。
2.超声波在医学中的应用超声波在医学中的应用非常广泛,可以用于诊断和治疗疾病。
最常见的应用是超声成像技术,通过超声波的反射和折射,可以对人体内部进行成像,以便医生进行诊断。
此外,超声波还可以用于测量血流速度和心脏功能,以及在一些治疗过程中进行定位和监测。
3.次声波的特点次声波是一种低频声波,其频率通常在20~2000Hz之间。
与超声波相比,次声波可以传递更远的距离,但无法穿透固体物体并进行成像。
次声波的应用范围主要在声学领域和工业监测领域。
4.次声波在声学领域中的应用次声波在声学领域中的应用非常广泛,可以用于研究声波的传播特性和物质的声学性质。
它可以用于声场分析、高强度声波的研究和声波传输中的影响研究等。
此外,次声波还可以用于测量地质结构和海洋地形的变化,以及检测地震等自然灾害的早期预警。
5.次声波在工业中的应用次声波在工业监测领域中也有广泛应用。
它可以用于检测和监测建筑物、桥梁等结构物的健康状况,以及地质勘探中的矿场勘探和石油勘探。
此外,次声波还可以用于水下通信和控制,以及鱼类的研究和保护等方面。
总结:超声波和次声波是一种高频和低频声波,分别在医学和工业领域中有广泛的应用。
超声波可以用于医学成像和治疗,而次声波则主要用于声学和工业监测领域。
在未来,技术的进步和应用价值的不断发现,这两种声波的应用将变得更加广泛和重要。
10.9 次声波和超声波
10.9 次声波和超声波教学目标:①知道次声波和超声波的频率,知道它们不同于可闻声波的特性②了解次声波和超声波的实际应用引 入:在生活中我们可听到各种各样的声波,但是人耳能听到的声波的频率范围是有限的,大致在20 Hz 到2000 Hz 之间.频率小于20 Hz 和频率大于2000 Hz 的声波,虽不能引起人类听觉器官的感觉,但它们对人类有很大的实际意义,本节课我们就来共同学习这两种波.一、声波1.什么是声波?声波是机械波的一种,在弹性介质(固体、液体、气体)中,频率在20~20000Hz 的机械振动称为声振动。
由声振动激起的波动称为声波。
在空气与水中传播的声波是纵波,在固体中传播的声波则可以是纵波,也可以是横波。
2.声波的分类:①可闻声波:人耳能听到的声波的频率大约在20Hz —20000Hz 之间,这一频率范围的声波能被人耳听到,称为可闻声波。
②次声波:频率低于20Hz 的声波称为次声波,次声波不能被人耳听到 ③超声波:频率高于20000Hz 的声波称为超声波,超声波不能被人耳听到3.声波的速度:气体中纵波的速度: ργP v =其中γ=C p,m /C v,m 是气体的定压摩尔热容与定容摩尔热容之比。
ρ、P :气体的密度和压强。
在1atm 和0℃时,空气中声速为:15331293.110013.14.1-⋅=⨯⨯=s mv 由理想气体状态方程RT Pμρ=得到声波在气体中的传播速度μγRT v = 声波的传播速度几乎与频率无关,但是由于速度与介质的密度有关,所以声波的传播速度对于温度和压强的变化很敏感。
在同一温度下,声波在液体与固体中的速度大于在空气中的速度。
4.声强:定义:声波的能流密度叫做声强。
2221ωρvA I = SI 制单位:W .m -2超声波 ω大 声强大炮 声 A 大 声强大声强太小,不引起听觉 ——下限声强太大,不引起听觉,引起痛觉 ——上限对于不同频率的声波,引起听觉的上下限值是不同的:各频率上限连接而成的曲线——痛觉阈(threshold of feeling )各频率下限连接而成的曲线——可闻阈(threshold of hearing )两条曲线之间的范围为听觉范围:10-12W .m -2~1W .m -25.声强级(Sound Level ):引起人们听觉的声强变化范围变化很大,为10-12W .m -2~1W .m -2,数量级相差很大。
超声波和次声波相关知识及应用
超声波和次声波相关知识及应用一、超声波超声波的频率超过20000赫兹,人耳感受不到,但蚊子、蝙蝠、猫、狗能听到。
西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤爱犬,犬笛吹出的是超声波,周围的行人茫然无所知,而小狗已经按照犬笛中传出的口令行动了。
超声波有两个特点,一是能量大,二是方向性好。
因此超声波在生活中有广泛的应用。
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的湿度,这就是超声波加湿器的原理。
对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位.利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够增进疗效。
利用超声波的巨大能量可以把人体内的结石击碎,还可以清洗眼镜、陶瓷制品等上面的污垢。
超声波基本上是沿直线传播的,可以定向发射。
如果渔船载有水下超声波发生器,它旋转着向各个方向发射超声波,超声波遇到鱼群会反射回来,渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了,这种仪器叫做声纳。
声纳也可以用来探测水中的暗礁、测量海水的深度。
有趣的是,很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。
如蝙蝠、海豚就是靠超声波定位的。
根据同样的道理超声波还可以探测金属、陶瓷混凝土制品,甚至水库大坝内部是否有气泡、空洞和裂纹。
如果有了声纳定位仪,那么泰坦尼克号的悲剧就不会发生了。
人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的,健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样,平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影,帮助医生分析体内的病变。
二、次声波频率低于20赫兹的声波,叫做次声波,人耳也无法感受,但鲸鱼、海豚之类的海生动物可以感受到。
大洋彼岸的风暴、地震和海啸引起的次声波,数千公里外鲸鱼能感知,人们就可以利用这些前兆现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生。
在海难救援中,当无线电呼救信号失灵,遇难的海员只需将深水炸弹投入海洋爆炸,它所生成的次声波,就能在几分钟之内将求援信号送向远方,叩响“水中听音器”,救助人员即可迅速赶到海难现场进行救护。
次声波和超声波(转)
次声波和超声波(转)次声波和超声波1.次声波频率小于20Hz(赫兹)的声波叫做次声波。
次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。
而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。
某些次声波能绕地球2至3周。
某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。
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。
次声波的传播速度和可闻声波相同,由于次声波频率很低。
大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。
1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时。
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。
次声波还具有很强的穿透能力,可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物。
7000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。
地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。
次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量,如4Hz~8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。
次声波应用与危害次声波会干扰人的神经系统正常功能,危害人体健康。
一定强度的次声波,能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。
有人认为,晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。
住在十几层高的楼房里的人,遇到大风天气,往往感到头晕、恶心,这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。
更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。
从20世纪50年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们的注意。
04 四 声波、超声波和次声波
闻阈
10
3
纯音的等响度曲线
ν Hz
4 10 4 2 × 10
5 超声波和次声波
超声波: 2×104 Hz → 5×108 Hz 超声波的特性:
• 频率高,声强大; 频率高,声强大; • 定向传播性能很好; 定向传播性能很好; • 遇障碍物时易形成反射; 遇障碍物时易形成反射; • 在水等一些介质中的衰减系数较小,穿透本领好。 在水等一些介质中的衰减系数较小,穿透本领好。
介质 空气 氢 水 冰 黄铜 玻璃 花岗岩 铝 温度 /℃ 0 0 20 0 20 0 0 20 声速/(m· s-1) 331 1270 1400 5100 3500 5500 3950 5100
γp u= ρ
=
γRT
M
3. 声压
声压:某一时刻,在介质中的某处, 声压:某一时刻,在介质中的某处,有声波传播 时的压强 p与无声波传播时的压强 p0 之差。 与无声波传播时的压强 之差。
B超检查
垂钓 ห้องสมุดไป่ตู้— 超声波探测
次声波: 10−4 Hz → 20 Hz 次声波: 次声波的特性: 次声波的特性: 频率低、波长甚长、衰减极小。 频率低、波长甚长、衰减极小。 次声波的产生: 次声波的产生:
海上风暴、火山爆发、地震、海啸、大陨石落地、 海上风暴、火山爆发、地震、海啸、大陨石落地、 电闪雷鸣、波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、 电闪雷鸣、波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、龙 卷风、磁暴、极光等等。 卷风、磁暴、极光等等。 人体承受次声的安全极限: 人体承受次声的安全极限:150 dB 声压级
人对声强的感受范围( 人对声强的感受范围(1000 Hz): ):
10−12 W⋅ m−2 → 1W⋅ m−2
11-5 声波 超声波 次声波
• 超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,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于人 的听觉上限而得名。
用超声波仪器检查身体
声波探测仪
§11-5 声波 超声波 次声波
声波
• 声波(Sound Wave 或 Acoustic Wave)是声音的传播形式。声波是 一种机械波,由物体(声源)振动产生,声波传播的空间就称为声场。 在气体和液体介质中传播时是一种纵波,但在固体介质中传播时可能 混有横波。人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之 间。
次声波
• 频率小于20Hz的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和 空气吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发 生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波由于和人体 器官的振动频率相近甚至相同,容易和人体器官产生共振,对人体有 很强的伤害性,危险时可致人死亡。
• 在自然界中,海上风暴、火山爆发、大陨石落地、海啸、电闪雷鸣、 波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光、地震等都可能伴有 次声波的发生.在人类活动中,诸如核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、 汽车争驰、高楼和大桥摇晃,甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等在发声的 同时也都能产生次声波
06超声波与次声波、声音的三要素、声的能量与信息、综合应用(教师版)
初中物理自主招生讲练06超声波与次声波、声音的三要素、声的能量与信息、综合应用1.超声波与次声波【知识点的认识】频率高于人的听觉上限(约为20000Hz)的声波,称为超声波.次声波又称亚声波,它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波.次声波的频率范围大致为10﹣4Hz~20Hz.(1)次声波的传播距离较远.地震、台风、核爆炸、火箭起飞都能产生次声波.(2)超声波的波长比可闻声波波长短得多,它基本上沿直线传播.超声波的穿透能力很强,能穿透几米厚的金属.超声波在液体中传播时,可使液体内部产生相当大的液压冲击.超声波可以用来制造各种乳胶,颗粒极细,而且均匀.超声波在诊断、医疗和卫生工作中,也有广泛的应用.【命题方向】利用次声波和超声波具有它不同于可闻性声波的一些特性,解决现代生产技术和科学研究中许多重要的应用.例如:对于波长为100m的声波,下列说法正确的是()A.在同一介质中,比波长为20m的传播快B.不能被听见C.波长太长,不能产生明显衍射D.不能产生反射答案为B。
【解题方法点拨】抓住超声波与次声波的特点频率高于人的听觉上限(约为20000Hz)的声波,称为超声波.次声波又称亚声波,它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波.次声波的频率范围大致为10﹣4Hz~20Hz.同时记住一些现象的声波特点:超声探伤、测厚、测距、医学诊断和成像.次声波:自然现象,如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风.一.超声波与次声波(共3小题)1.用超声波洗镜器清洗眼镜是利用超声波()A.具有能量B.穿透能力强C.传播距离远D.遇到障碍物能反射2.(多选)以下与声现象有关的说法正确的是()A.声音以波的形式传播B.蚊子飞行时发出超声波C.风暴形成时发出次声波D.若将引起发声的振动记录下来,再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就会产生与原来一样的声音3.小宇同学的爸爸有个习惯,坐着思考问题的时候,总会踮着脚,晃着腿。
小宇坐在爸爸的身边写作业,总有种听到爸爸晃腿声音的感觉。
04 四 声波、超声波和次声波
介质 空气 氢 水 冰 黄铜 玻璃 花岗岩 铝 温度 /℃ 0 0 20 0 20 0 0 20 声速/(m· s-1) 331 1270 1400 5100 3500 5500 3950 5100
γp u= ρ
=
γRT
M
3. 声压
声压:某一时刻,在介质中的某处, 声压:某一时刻,在介质中的某处,有声波传播 时的压强 p与无声波传播时的压强 p0 之差。 与无声波传播时的压强 之差。
Hale Waihona Puke pm = ρ Aωu( p + p0 )S
dx
u
( p + d p + p0 )S
4. 声强和声强级
声强: 声波的能流密度。 声强: 声波的能流密度。 声压的幅值: 声压的幅值:
1 2 2 I = ρA ω u 2
pm = ρ Aωu
2 1 pm I= 2 ρu
声强与声压之间的关系: 声强与声压之间的关系:
闻阈
10
3
纯音的等响度曲线
ν Hz
4 10 4 2 × 10
5 超声波和次声波
超声波: 2×104 Hz → 5×108 Hz 超声波的特性:
• 频率高,声强大; 频率高,声强大; • 定向传播性能很好; 定向传播性能很好; • 遇障碍物时易形成反射; 遇障碍物时易形成反射; • 在水等一些介质中的衰减系数较小,穿透本领好。 在水等一些介质中的衰减系数较小,穿透本领好。
B超检查
垂钓 —— 超声波探测
次声波: 10−4 Hz → 20 Hz 次声波: 次声波的特性: 次声波的特性: 频率低、波长甚长、衰减极小。 频率低、波长甚长、衰减极小。 次声波的产生: 次声波的产生:
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超声波:
由于它的频率高,因此具有以下特点:
(a)方向性好,几乎沿直线传播;
(b)穿透能力强,能穿透许多电磁波不能穿透的物质;
(c)在媒质中传播时能产生巨大的作用力,可以用来为硬质材料做切割、凿孔等,也可以用来清洗和消毒等。
对于超声波的应用,我们比较熟悉的就是医院中常用的B超,它是把超声波射入人体,根据人体组织对超声波的传导和反射能力的变化来判断有无异常,如对人体脏器做病变检查、结石检查等,它具有对人体无损伤、简便迅速的优点.次声波:
次声又称亚声,许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波.次声波对人体能够造成危害,引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状.次声波的特点是来源广、传播远、穿透力强科学家们利用它来预测台风、研究大气结构等.在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等.案例一:1890年,一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中,突然神秘地失踪了.20年后,人们在火地岛海岸边发现了它.奇怪的是:船上的开都原封未动.完好如初.船长航海日记的字迹仍然依稀可辨;就连那些死已多年的船员,也都“各在其位”,保持着当年在岗时的“姿势”;
案例二:1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船海员莫明其妙地死光;在匈牙利鲍拉得利山洞入口,3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停止了呼吸......
上述惨案,引起了科学家们的普遍关注,其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究.就以本文开头的那桩惨案来说,船员们是怎么死的?是死于天火或是雷击的吗?不是,因为船上没有丝毫燃烧的痕迹;是死于海盗的刀下的吗?不!遇难者遗骸上看到死前打斗的迹象;是死于饥饿干渴的吗?也不是!船上当时贮存着足够的食物和淡水.至于前面提到的第二桩和第三桩惨案,是自杀还是他杀?死因何在?凶手是谁?检验的结果是:在所有遇难者身上,都没有找到任何伤痕,也不存在中毒迹象.显然,谋杀或者自杀之说已不成立.那么,是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗?法医的解剖报告表明,死者生前个个都很健壮!
经过反复调查,终于弄清了制造上述惨案的“凶手”,是一种为人们所不很了解的次声的声波.在马六甲海峡的那桩惨案,就是因为这艘货船在驶近该海峡时,恰遇上海上起了风暴.风暴与海浪摩擦,产生了次声波.次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳,以致血管破裂,最后促使死亡.
次声波是一种每秒钟振动数很少,人耳听不到的声波.次声的声波频率很低,一般均在20兆赫以下,波长却很长,传播距离也很远.它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远.例如,频率低于1赫的次声波,可以传到几千以至上万公里以外的地方.1960年,南美洲的智利发生大地震,地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落!1961年,苏联在北极圈内进行了一次核爆炸,产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失!
次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下.次声穿透人体时,不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊,吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木,而且还可能破坏大脑神经系统,造成大脑组织的重大损伤.次声波对心脏影响最为严重,最终可导致死亡.为什么次声波能致人于死呢?
原来,人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似(0.01~20赫),倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同,就会引起人体内脏的“共振”,从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状.特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时,更易引起人体内脏的共振,使人体内脏受损而丧命.
次声虽然无形,但它却时刻在产生并威胁着人类的安全.在自然界,例如太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变;在工厂,机械的撞击、摩擦;军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等,都可以产生次声波.
近年来,一些国家利用次声能够“杀人”这一特性,致力次声武器——次声炸弹的研制尽管眼下尚处于研制阶段,但科学家们预言;只要次声炸弹一声爆炸,瞬息之间,在方圆十几公里的地面上,所有的人都将被杀死,且无一能幸免.次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板.人即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里,也还是一样地难逃残废的厄运.次声炸弹和中子弹一样,只杀伤生物而无损于建筑物.但两者相比,次声弹的杀伤力远比中子弹强得多.。