Interferencia és a diffrakció Hullámok
Interferencia - a mellett ez oszcilláció. Ennek eredményeként a beavatkozás egyes pontjai a térben van egy növekedési rezgés amplitúdója, és a többi - csökkentik. A folyamatos interferencia mintázat figyelhető csak akkor, ha a különbség az összecsukható állandó rezgések (azok koherens). Nyilvánvaló, hogy a koherens oszcilláció lehet ugyanazon a frekvencián. Ezért leggyakrabban vizsgált beavatkozás a monokróm rezgéseket.
A diffrakciós - az úgynevezett kapcsolatos jelenségeket hullám tulajdonságokkal akadályok körül, azaz, hogy eltérjenek az egyenes vonalú terjedését.
A jobb oldali ábrán látható, hogyan változik az irányt a hanghullámok, miután áthaladt a lyuk a falon. Szerint a Huygens elv terület 1-5 másodlagos forrásból gömbölyű hanghullámokat. Látható, hogy a másodlagos források régiók az 1. és 5. hullámok vezet átjáró körül akadály.
Állóhullámok. Az egyenlet egy állóhullám.
Ha a táptalajt elosztjuk több hullámban, a közeg részecske rezgések rezgések geometriai összege, ami elkövetni részecskék szaporítása során minden hullám külön-külön. Waves nakladyvayutsyadrug más zavarása nélkül (torzítása nélkül egymással). Ez az elv a szuperpozíció hullámok.
Ha a két hullám érkezik a tér bármely pontján, egy állandó fáziskülönbség, mint a hullámok nevezzük koherens. Abban Emellett koherens hullámok voznikaetyavlenie interferenciát.
Egy nagyon fontos zavarás esetén fordul elő, amikor a szuperpozíció két ütköző sík hullám amplitúdója azonos. A kapott oszcillációs folyamatban nazyvaetsyastoyachey hullám. Szinte állóhullámok keletkeznek, amikor visszavert akadályokat.
Írunk az egyenletek két síkhullámok szaporító ellentétes irányban (kezdeti fázis):
.
Pont a közeg, amely a csomópontok nem végez oszcilláció.
A formáció állóhullámok megfigyelhető az interferencia a utazás és visszavert hullámok. A határ, ahol a visszavert hullám bekövetkezik kapunk amplitúdópont, ha a közeg, amelyen a reflexió történik kevésbé sűrű (5.5 ábra, a.), És egy csomópont -, ha sűrűbb (5.5 ábra, b.).
Ha figyelembe vesszük a haladó hullám. majd a terjedési irányát átadott energia a vibrációs mozgást. Abban az esetben, állóhullám nincs energiaátadás. mert a beeső és visszavert hullámok amplitúdója azonos hordozzák ugyanazt az energiát az ellentétes irányba.
Hanghullámok gázok és folyadékok csak hosszirányú, mivel ilyen környezetben rendelkeznek rugalmassága csak azokra a kompressziós (expanziós). A szilárd anyagok, a hanghullámok lehetnek mind hosszirányú és keresztirányú, a szilárd anyagok rugalmassága tekintetében kompressziós (expanziós) és nyírási.
hang intenzitása (hang vagy erő) olyan érték által meghatározott időben átlagolt átadott energia által a hanghullám időegység alatt keresztül az egységnyi felületre merőleges a hullám terjedési irányát:
Az egység a hangintenzitás SI -vatt per négyzetméter (W / m 2).
Az érzékenység az emberi fül változik a különböző frekvenciákon. Annak érdekében, hogy rábírja egyfajta hanghullám kell egy bizonyos minimális intenzitás-ség, de ha ez az intenzitás meghalad egy bizonyos határt, a hang nem hallható, és csak fájdalom. Ily módon minden egyes frekvencia létezik egy legkisebb oszcilláció (hallásküszöbhöz) és maximális (küszöb fájdalom) hangintenzitás amely okozhat a felfogása hang. Ábra. 223 mutatja a függőség a küszöb hallhatóságot és fájdalmas érzés a hang frekvenciája. Kerület között található a két görbének yavlyaetsyaoblastyu jobban hallhatóak.
Amikor a hang intenzitása egy olyan érték jellemző objektív hullám folyamat, a szubjektív hang jellemző társított annak intenzitása a hangerő. gyakoriságától függően. Az élettani törvény Weber - Fechner, a hang intenzitása növekszik, a hangerő logaritmikusan nő. Ezen az alapon, objektív értékelését beadott térfogatának a mért értékét intenzitás:
Fiziológiai jellemző a hangerőt. amely kifejezett a háttérrel (háttér). a hangerőt a 1000 Hz-(szabványos tiszta hang) jelentése 1 háttér, ha annak intenzitása szint 1 dB. Például, a zaj, a metró kocsi nagy sebességgel megfelel „90 háttér és a suttogás a parttól 1m -” 20 háttérben.
A tényleges hang egymásra harmonikus rezgéseket egy széles frekvenciatartományban, azaz. E. hang van akusztikus spektruma. amely lehet szilárd (egy bizonyos tartományban a frekvencia ingadozások vannak jelen) és a vonal (ingadozások jelenlévő elválasztva egymástól meghatározott frekvenciákon).
Hang harakterizuetsyapomimo volumene továbbra is magas, és tembrom.Vysota hang - a hangminőség határozza meg a személy szubjektív hallás és attól függően, hogy a hang frekvenciáját. Egyre gyakrabban, a pályán emelkedik, azaz a. E. A hang „felett”. Karakter akusztikai spektruma és az energiaelosztás közötti meghatározott CIÓ frekvenciák meghatározza egyediségét hang érzetek nazyvaemoetembrom hangot. Így a különböző énekesek, figyelembe ugyanaz a hang, az akusztikus különböző dákó-spektrum, m. E. Van egy másik hang hangot.
A hangforrás lehet bármilyen szervezet rezgő rugalmas közegben hangfrekvenciás (például, vonósok hangforrás egy string csatlakozik a szerszámtest).
Oszcillációs test ingadozásokat okoz a körülvevő közeg a részecskék az azonos frekvenciával. Állapota a rezgőmozgás továbbítjuk egymás után több testétől távolabbi a közeg részecskéi, azaz. E. A hullám terjed egy olyan közegben, amelynek rezgési frekvenciája egyenlő a gyakoriságát annak forrását, és egy bizonyos sebesség, attól függően, hogy a sűrűség és rugalmas tulajdonságai a közeg. A terjedési sebessége hanghullámok a gázt képlettel számítottuk ki
ahol R - moláris gázállandó, M - moláris tömege, g = Cp / CV - mólaránya specifikus melegíti a gázt állandó nyomáson és térfogat, T - termodinamikai hőmérséklet. Képlet (158,1), hogy a hang sebessége a gáz nem függ a nyomás p a gáz, de növeli a hőmérsékletet. Minél nagyobb a molekulatömeg a gáz, az alsó a hangsebesség. Például, ha a T = 273 K a hang sebessége levegőben (M = 29 × 10 -3 kg / mol) v = 331 m / s, a hidrogén (M = 2 × 10 -3 kg / mol) v = 1260 m / s . Expression (158,1) megfelel a kísérleti adatok.
Ha a hang terjedési a légkörben kell vizsgálni számos Tori-faktor: a szél sebességét és irányát, a páratartalom, a molekuláris szerkezete a gáznemű közeg, a jelenségek a fénytörés és reflexió a hang közötti határ két közeg. Ezen túlmenően azokat a tényleges anyag viszkozitása, így van egy hang csillapítás, t. E. csökkentése annak amplitúdója, és ennek következtében az intenzitás a akusztikus hullám, ahogy terjed. Csillapítás hang okozza nagyrészt annak felszívódását a közegben járó irreverzibilis átadása hangenergia más formájú energia (elsősorban a termikus).
Terem akusztikája nagyon fontos Reverb hang - fokozatos gyengülése hangot zárt térben lekapcsolása után erejét. Ha a helyiségek üresek, akkor van egy lassú csillapítás a hang, és létrehoz egy „gulkost telephelyén. Ha a hangok rövid időn belül megszűnik (a zvukopogloscha-összetevőjű anyagok), értsék némítva. utózengési idő - az idő, amely alatt az intenzitás a hangot a szobában csökken egymilliószor, és annak szintje - 60 dB. A szoba jó akusztikát, ha az utózengési idő 0,5-1,5 másodperc.
A magasság a hang
Amellett, hogy a mennyiség a hang jellemzi magassága. A pályán határozza meg a jelentése: minél nagyobb a rezgési frekvenciája az akusztikus hullám, annál magasabb a hang. Ingadozása kisebb frekvenciák megfelelnek az alacsony jegyzetek, magas frekvenciájú rezgések - magas hangokat.
Például, méh a szárnyával kisebb ütemben, mint egy szúnyog: Poszméh ez 220 stroke másodpercenként, míg a szúnyog - 500-600. Ezért a repülés a darázs kísért etsya alacsony zajszint (HUM), és a repülés egy szúnyog - magas (vinnyog).
A hanghullámok egy bizonyos frekvencia is hívják zenei hangot, így a magassága a hang gyakran nevezik a pályát.
Az alapvető hang keverve számos egyéb formáját rezgésifrekvencia zenei hangzás. Például, hegedű és zongora tartalmazhat 15-20 különböző rezgések. A készítmény egyes komplex hang függ a hangszín.
Singles húr rezgési frekvencia függ a mérete és a feszültséget. Ezért húzott tagok-wai gitárhúrok segítségével kampókat és tartja őket a gitár nyakát különböző helyeken, megváltoztatjuk saját frekvencián, és így a magassága a zaj.
A normál hím a beszéd megtalálható oszcilláció, melynek frekvenciája 100-7000 Hz, és a női - 200-9000 Hz. A legtöbb magas frekvenciájú rezgéseket része a hozzájárulás-CIÓ hang „c”.
A természet érzékelése hang függ az elrendezés a szobában, ahol hallja Xia beszéd vagy zene. Ez azzal magyarázható, hogy a hallgató érzékeli zárt, kivéve a közvetlen hang, és még számos csatlakozott gyors egymást követő ismétlések-CIÓ által okozott többszörös visszaverődés a hang a szobában lévő tárgyak, a falak, a mennyezet és a padló.
hang intenzitása (relatív) - elavult kifejezés leírja a nagysága hang intenzitása hasonló, de nem azonosak. Körülbelül ugyanabban a helyzetben látjuk a erősségéhez (egység - candela) - az értéke egy ilyen erő sugárzás (egység - watt per szteradián).
hang intenzitása mérjük egy relatív skálán a küszöbérték, amely megfelel a hangzás intenzitásának 1 pW / m² frekvenciája 1 kHz-es szinuszos jelet nyomás izvukovom 20 UPA. Összehasonlítása Ez a meghatározás az egység meghatározását fényerősség, „kandela annak a fényerősség kibocsátott adott irányban monokromatikus sugárforrás frekvenciája 540 THz és sugárzási erővel ebben az irányban 1/683 W / sr.”
Jelenleg a „hang intenzitása” helyébe a „hangnyomásszint”