звуковые волны

  • 07 дек. 2014 г.
  • 3698 Слова






Введение


Историческая справка

Основные понятия акустики

Звуковые частоты

Звуковые явления

Свойства звука

Скорость распространения звука

Музыкальная акустика


Звуковые удары

Ультразвуки и инфразвуки

Применение звуковых волн

Применение ультра и инфразвуков

Ультразвуковая обработка


















Введение

Мир, окружающийнас, можно назвать миром звуков. Звучат вокруг нас голоса людей и музыка, шум ветра и щебет птиц, рокот моторов и шелест листвы. С помощью речи люди общаются, с помощью слуха получают информацию об окружающем мире. Не меньшее значение звук имеет для животных. С точки зрения физики, звук- это механические колебания, которые распро­страняются в упругой среде:воздухе, воде, твёрдом теле и т.п.Способность человека воспринимать упругие колебания, слу­шать их отразились в названии учения о звуке - акустика (от греческого akustikos - слуховой, слышимый). Вообще человече­ское ухо слышит звук только тогда, когда на слуховой аппарат уха действуют механические колебания с частотой не ниже 16 Гц но не выше 20 000 Гц. Колебания же с более низкими или с более высокими частотами для человеческого уха неслышимы.Вопросы, которыми занимается акустика, очень разнооб­разны. Некоторые из них связаны со свойствами и особенностями нашего слуха.
Предметом физиологической акустики и является сам орган слуха, его устройство и действие. Архитектурная акустика изучает распространение звука в помещениях, влияние на звук размеров и формы помещений, свойств материалов, покрывающих стены и
потолки, и т.д. Приэтом опять имеется в виду слуховое восприятие звука.
Музыкальная акустика исследует музыкальные инструменты и условия их наилучшего звучания. Физическая акустика занимается изучением самих звуковых колебаний, а за последнее время охватила и колебания, лежащие за пределами слышимости (ультраакустика). Она широко исполь­зует разнообразные методы для превращения механических коле­баний вэлектрические и обратно (электроакустика).
Применительно к звуковым колебаниям в число задач физиче­ской акустики входит и выяснение физических явлений, обуслов­ливающих те или иные качества звука, различаемые на слух.

Историческая справка
Звуки начали изучать ещё в далёкой древности. Первые на­блюдения по акустики
были проведены в VI веке до нашей эры. Пифагор установил связь между высотой тона и длинойструны или трубы издавающей звук.
В IV в. до н.э. Аристотель первый правильно представил, как распространяется звук в воздухе. Он сказал, что звучащее тело вызывает сжатие и разрежение воздуха и объяснил эхо отражением звука от препятствий.
В XV веке Леонардо да Винчи сформулировал принцип незави­симости звуковых волн от различных источников.
В 1660 году в опытах Роберта Бойля было доказано, что воздухявляется проводником звука (в вакууме звук не распро­страняется).
В 1700 - 1707 гг. вышли вышли мемуары Жозефа Савёра по акустике,
опубликованные Парижской Академией наук. В этих мемуарах Савёр рассматривает явление, хорошо известное конст­рукторам органов: если две трубы органа издают одновременно два звука, лишь немного отличающиеся по высоте, то слышны периодические усиления звука, подобныебарабанной дроби. Савёр объяснил это явление периодическим совпадением колеба­ний обоих звуков. Если, например, один из двух звуков соот­ветствует 32 колебаниям в секунду, а другой - 40 колебаниям, то конец четвёртого колебания первого звука совпадает с концом пятого колебания второго звука и, таким образом проис­ходит усиление звука. От органных труб Савёр перешёл к экcпирементальному исследованиюколебаний струны, наблюдая узлы и пучности колебаний (эти названия, существующие и до сих пор в науке, введены им), а также заметил, что при возбуждении струны наряду с
основной нотой звучат и другие ноты, длина волны которых составляет 1/2, 1/3, 1/4, ... от основной. Он назвал эти ноты высшимгармоническими тонами, и этому назва­нию суждено было остаться в...