一、声音的产生

 

声音是由物体振动产生的，并且需要通过一定的介质（如空气、固体或液体）传播才能被人或动物听觉器官所感知，它是一种波动现象。

最初发出振动（震动）的物体叫声源。

物体在一秒钟之内振动的次数叫做频率，单位是赫兹，字母：Hz。

人的耳朵最敏感是1000Hz-----3000Hz之间的声音。

 

当演奏乐器、拍打一扇门或者敲击桌面时，他们的振动会引起介质：“空气分子”有节奏的振动，使周围的空气产生疏密变化，形成疏密相间的纵波，这就产生了声波，这种现象会一直延续到振动消失为止。

声音作为波的一种，频率和振幅就成了描述波的重要属性，频率的大小与我们通常所说的音调（高音、低音）对应，而振幅影响声音的大小（响度）。

 

人的耳朵可以听到20Hz-----20000Hz的声音。

高于这个范围的波动称为超声波，而低于这一范围的称为次声波。狗和蝙蝠等动物可以听得到高达16万赫兹的声音，鲸和大象则可以产生频率在15到35赫兹范围内的声音。

二、声音的传播

 

声音的传播需要物质，所以真空中，声音不能传播。

声音在不同的介质中传播的速度也是不同的，一般是固体>液体>气体

当然也有例外情况，如：软木：500m/s，小于煤油（25℃）：1324m/s、蒸馏水（25℃）：1497m/s等，声的传播速度与介质的种类和介质的温度有关。

以下是声学在固体、液体和气体的传播速度一览表

固体：

 

液体：

 

气体：

 

三、声音的折射与回声

 

声音还会因外界物质的阻挡而发生折射，例如人面对群山呼喊，就可以听得到自己的回声。

 

晚上的声音传播的要比白天远，是因为白天声音在传播的过程中，遇到了上升的热空气，从而把声音快速折射到了空中；晚上冷空气下降，声音会沉着地表慢慢的传播，不容易发生折射。

回声的形成，是因为声音在传播的过程中遇到障碍反弹回来，再次被我们听到，当两种声音传到我们的耳朵，时差小于0.1秒时，我们就区分不开了。

 

多数情况下，只有一个较大分贝的声音在空旷环境下，人耳才会分辨出回声，而日常生活中人耳也经常收集到回声。

但由于回声的分贝低或者在嘈杂环境下，所以人耳分辨不出回声，所以不能产生“日常生活中没有回声”这样的误解。

 

其实，只是我们的耳朵分辨不出这样的声音，或者说是大脑接受到但分辨不出而已。

四、超声波和次声波

声波，我们人能听到的声波频率是在20~20000Hz之间，超声波则是高于20000Hz的，次声波则是低于20Hz的称为次声波。

我们自然界常见的超声波有风，水流，闪电，地壳运动等等这些内部都含有超声波，而次声波则是海上风暴，火山爆发，海啸，核爆炸，导弹发射等等这些都能产生次声波。

 

两者都有一个共同的特点，那就是人类听不到，但是动物可以听到，这也是为什么在发生一些自然灾害面前，动物们基本不会收到伤害，因为他们可以听见这些地震海啸发出的声波，然后及时逃离避难。

次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远，虽然他们频率很低，但是波长却很长，低于1Hz的次声波甚至可以传导几千上万米之外。

超声波则由于其频率较高，功率大，因此能量也比一般的声波要大，所以我们还能利用超声波做切割，焊接，钻孔等等工作，在工业医学等方面我们都用到了超声波。

五、声音的利用

■ 我们楼道里的声控开关。

■ 广场的声控喷泉。

■ 家庭里的超声波加湿器。

■ 医院里检查病情用的“B超”和“彩超”。

■ 工厂里用的超声波探伤仪。

■ 利用“声纳”探测黑匣子。

■ 利用次声波预测地震、台风等。