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聲波是橫波還是縱波

歷史常識 閲讀(1.14W)

是橫波也是縱波。

在彈性介質中,只要波源所激起的縱波的頻率在20-20000 Hz之間,就能引起人的聽覺,這一頻率範圍內的振動稱為聲振動,由聲振動所激起的縱波稱為聲波。

聲波藉助各種介質向四面八方傳播。聲波通常是縱波,也有橫波,聲波所到之處的質點沿着傳播方向在平衡位置附近振動,聲波的傳播實質上是能量在介質中的傳遞。

聲波是聲音的傳播形式,發出聲音的物體稱為聲源。聲波是一種機械波,由聲源振動產生,聲波傳播的空間就稱為聲場。人耳可以聽到的聲波的頻率一般在20Hz(赫茲)至20kHz之間。

聲波可以理解為介質偏離平衡態的小擾動的傳播。這個傳播過程只是能量的傳遞過程,而不發生質量的傳遞。如果擾動量比較小,則聲波的傳遞滿足經典的波動方程,是線性波。如果擾動很大,則不滿足線性的聲波方程,會出現波的色散,和激波的產生。

聲波是橫波還是縱波

表示質點離開平衡位置的距離,反映從波形波峯到波谷的壓力變化,以及波所攜帶的能量的多少。高振幅波形的聲音較大;低振幅波形的聲音較安靜。

描述單一、重複的壓力變化序列。從零壓力,到高壓,再到低壓,最後恢復為零,這一時間的持續視為一個週期。如波峯到下一個波峯,波谷到下一個波谷均為一個週期。

聲波的頻率是指波列中質點在單位時間內振動的次數。以赫茲(Hz)為單位測量,描述每秒週期數。例如,440 Hz 波形每秒有 440 個週期。頻率越高,音樂音調越高。

表示週期中的波形位置,以度為單位測量,共 360º。零度為起點,隨後 90º 為高壓點,180º 為中間點,270º 為低壓點,360º 為終點。相位也可以弧度為單位。弧度是角的國際單位,符號為rad。

由於兩條射線從圓心向圓周射出,形成一個夾角和夾角正對的一段弧。當這段弧長正好等於圓的半徑時,兩條射線的夾角的弧度被定義為1rad。當半徑一定時,圓心角正比於弧長。於是,可以用弧長與半徑的比值表示角度。而弧長與半徑的國際單位都是m,在計算二者之比時要約掉,因此弧度制實質上就是用實數表示角度的單位制,單位rad純粹是為了表述方便人為給出的。因此,在實際求解中符號rad一般直接省略。

表示具有相同相位度的兩個點之間的距離,也是波在一個時間週期內傳播的距離。以英寸或釐米等長度單位測量。波長隨頻率的增加而減少。