Звук

Акустика — учение о звуках, а звук — это волна, распро­страняющаяся в упругой среде. Звуки различаются по высоте и громкости, тембру и длительности. Звуки бывают мелодичными и визгливыми. Есть «слышимые» и «неслыш­ные» звуки. Все эти особенности звука и являются предме­том изучения акустики.

Акустика — раздел физики, изучающий процессы воз­буждения и распространения упругих волн в различных средах. Но для большинства людей привычно более узкое толкование термина «акустика» — как учения о звуках. Да и само название «акустика» произошло от греч. akustikos — «слуховой».

В обыденном понимании звук — это то, что воспринимает человеческое ухо. В научном понимании звук — это распространяющиеся в упругой среде колеба­ния частиц, образующих эту среду. Органы слуха человека воспринимают колебания с частотой от 16 до 16 000 — 20 000 Гц.

Звук — это распространя­ющаяся в среде волна уп­ругих деформаций. Мы слышим звуки потому, что колеблющиеся частички среды стучат по нашей ба­рабанной перепонке, а различаем разные звуки потому, что в ухе есть спе­циальный орган — основ­ная перепонка, различные участки которой резониру­ют при разных часто­тах. Способность человека воспринимать звуки — слух — позволяет ему об­щаться с окружающим ми­ром. И чем тоньше слух, тем богаче информация, которую с его помощью получает человек.

Но звуки слышат не только люди, но и животные, и даже растения в той или иной степени реагируют на зву­ки. Диапазон частот, которые слышат животные, гораздо шире того, что воспринимают люди. Звуки с частотой, пре­вышающей верхнюю границу слышимого человеком диа­пазона, называются ультразвуком, звуки с частотой, мень­шей слышимого диапазона, — инфразвуком. Инфразвук хорошо воспринимают рыбы и киты, а ультразвук — летучие мыши, дельфи­ны и собаки. Звуки с частотой v ~ 10⁹ — 10¹³ Гц носят название «гиперзвук». Ги­перзвук соответствует максимально возможной частоте v_max упругих волн в различных средах, а максимальная час­тота определяется минимальной длиной волны λ_min и скоростью звука v_ЗВ:

v_max = v_ЗВ / λ_min.

В твердых телах и жидкостях могут распространяться упругие волны, длина которых не меньше удвоенного среднего расстояния между молекулами (атомами, ионами). В газах мо­гут распространяться упругие волны с длиной, превышающей среднюю длину свободного пробега молекул (атомов, ио­нов). Используя характерные значения скорости распространения звуковых волн в различных средах, можно полу­чить приведенные выше оценки границ гиперзвука — для газов при нормальных условиях v_max ~ 10⁹ Гц, а для жидких и твердых тел P_max ~ 10¹² — 10¹³ Гц. Физических ограничений для нижней границы частоты инфразвука не существует, можно говорить об упругих волнах со сколь угодно малой частотой. Материал с сайта http://worldof.school

Летучая мышь имеет свой ультразвуковой «радар»

Распространение звуковой волны в воздухе

На этой странице материал по темам:

• Кроссоверы музыкальные

• Акустика физика