Организация учебного исследования характеристик звука. Глоссарий
Глоссарий
Волновой процесс — процесс переноса энергии без переноса вещества.
Механическая волна — возмущение, распространяющееся в упругой среде.
Наличие упругой среды — необходимое условие распространения механических волн. Перенос энергии и импульса в среде происходит в результате взаимодействия между соседними частицами среды. Волны бывают продольные и поперечные.
Продольная механическая волна — волна, в которой движение частиц среды происходит в направлении распространения волны.
Поперечная механическая волна — волна, в которой частицы среды перемещаются перпендикулярно направлению распространения волны. Продольные волны могут распросраняться в любой среде. Поперечные волны в газах и жидкостях не возникают, так как в них отсутствуют фиксированные положения частиц. Периодическое внешнее воздействие вызывает периодические волны.
Гармоническая волна — волна, порождаемая гармоническими колебаниями частиц среды.
Длина волны — расстояние, на которое распространяется волна за период колебаний ее источника: λ = υТ [ υ — скорость распространения волны].
Скорость механической волны — скорость pacпpoстранения возмущения в среде.
Поляризация — упорядоченность направлений колебаний частиц в среде.
Плоскость поляризации — плоскость, в которой колеблются частицы среды в волне.
Линейно-поляризованная механическая волна — волна, частицы которой колеблются вдоль определенного направления(линии).
Поляризатор — устройство, выде¬ляющее волну определенной поля¬ризации.
Стоячая волна — волна, образую¬щаяся в результате наложения двух гармонических волн, распространяющихся навстречу друг другу и имеющих одинаковый период, амплитуду и поляризацию.
Пучности стоячей волны — поло¬жение точек, имеющих максималь¬ную амплитуду колебаний.
Узлы стоячей волны — неперемещающиеся точки волны, амплитуда колебаний которых равна нулю. На длине l струны, закрепленной на концах, укладывается целое число п полуволн поперечных стоячих волн: l/( λ/2)=n (n=1,2,3,…) Такие волны называются модами колебаний. Мода колебаний для произвольного целого числа п > 1 называется п-й гармоникой или п-м обертоном. Мода колебаний для п = 1 называ¬ется первой гармоникой или основной модой колебаний.
Звуковые волны — упругие волны в среде, вызывающие у человека слуховые ощущения. Частота колебаний, соответствую¬щих звуковых волнам, лежит в пределах от 16 Гц до 20 кГц. Скорость распространения звуковых волн определяется скоростью передачи взаимодействия между частицами. Скорость звука в твердом теле υтт , как правило, больше скорости звука в жидкости υж, которая , в свою очередь, превышает скорость звука в газе υг: υтт > υж > υг Звуковые сигналы классифицируют по высоте, тембру и громкости.
Высота звука определяется частотой источника звуковых колебаний. Чем больше частота колебаний, тем выше звук; колебаниям малых частот соответствуют низкие звуки.
Тембр звука определяется формой звуковых колебаний. Различие формы колебаний, имеющих одинаковый период, связано с разными относительными амплитудами основной моды и обертоном.
Громкость звука характеризуемся уровнем интенсивности звука.
Интенсивность звука — энергия звуковых волн, падающая на площадь 1 м2 за 1 с. Единица интенсивности звука ватт на квадратный метр (Вт/м2). Уровень интенсивности
β = 10 lg I/ I0
где I — интенсивность звука, I0 = 10 -12 Вт/м2 — интенсивноcть соответствующая порогу слышимости.
Порог слышимости характеризуется минимальной интенсивностью звука, которая может фиксироваться человеческим ухом. Единица уровня интенсивности - децибел (дБ).
Поскольку звук — это волна, то для определения скорости звука, помимо формулы можно пользоваться известными формулами
Эхо – результат отражения звука от различных препятствий.
Условия, при которых образуется эхо:
1)промежуток времени между воздействием на ушную перепонку произнесенного и отраженного звука должен составлять не менее 1/15 с;
2)малое количество поглощающих отраженный звук предметов.
Амплитуда установившихся вынужденных механических колебаний достигает наибольшего значения в том случае, если частота вынуждающей силы совпадает с собственной частотой колебательной системы. Это явление называется резонансом.
Резонатор – тело, отзывающееся на звук.
