Организация учебного исследования характеристик звука. Глоссарий

Версия 16:59, 19 января 2007

Глоссарий

Волновой процесс — процесс переноса энергии без переноса ве¬щества.

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, распростра¬няющихся навстречу друг другу и имеющих одинаковый период, амп¬литуду 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 ос¬новной модой колебаний.

Звуковые волны — упругие вол¬ны в среде, вызывающие у челове¬ка слуховые ощущения. Частота колебаний, соответствую¬щих звуковых волнам, лежит в пре¬делах 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 фиксировать¬ся человеческим ухом. Единица уровня интенсивности - децибел (дБ).

Поскольку звук — это волна, то для определения скорости звука, помимо формулы