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次声波超声波


次声波 · 现象:
大象具有的一些非凡本领常令人称奇:在安哥拉下一场暴雨, 前苏联科学院院士舒来依金根据这个事件, 会吸引150公里外纳米比亚的大象前来饮水!
深入研究后发现:1.气球都会发生震荡;2. 事实上,一个象群采取某种行动后,50公里 如果不是气球,人本身不会直接感受到震荡的 一艘国际商船在“火地岛”,发现了多年前神秘失踪的“马 外的其他象群也会有一致的行动。美国科学 可波罗”号帆船,而船上的一切设备及物品确完好无损,船 存在;3.每次震荡后都会有风暴到来。这种震 员却全部亡了! 家发现:大象很可能是通过地面震动的次声 荡就是我们今天所说的次声波。 波来传递信息的。次声波可以传播的很远, 2002年一月,科学家经过研究认为:“马可 1932年8月一艘“伊塔尔里号”探险船正开往北极。有一位 很容易绕过障碍物。大象可以“听到”次声 波罗”船员的死亡之谜很可能是由于风暴所 气象学家记录航行中的天气情况,放飞探空气球时无意中把 波,这种方式有点像打“长途电话”。风暴 脸贴近了气球,没想到气球发出了令人难以忍受的强烈震荡, 产生的次声波。许多科学家据此还推断著名 刺痛了他的耳朵。那天晚上,探险船遭遇了几乎船毁人亡的 产生的次声波和大象发出的次声波都可以让 的“百慕大三角”可能是地球磁场紊乱产生 风暴。 大象觉察得到。 的次声造成的海轮失事!
为什么?
核爆炸
次声
导弹发射
火山
次声
地震
风 暴 与 海 啸
次声波 · 特征:
• 能量衰减小,能量很难被介质吸收,
传播距离很远(主要沿地面传播) • 穿透力比较强,没有障碍物能阻挡 它,总是向四面八方传播
超声波· 危害
• 能量高的次声破坏力大:使机器设
备破裂、飞机解体、建筑物遭到破 坏。 • 强次声:破坏人体平衡器官、会产 生恶心、眩晕、旋转感等症状,严 重的会造成内脏出血破裂,危及生 命。
• 在声音的世界里,有一个常被我 们忽略的空间,它充斥着我们的 视野,却逃避着我们的听力,那 里有低旋的蝙蝠、飞舞的蝴 蝶……
频率很低或频 率很高的声音 人耳能听到吗 ?
活动:测一测你听觉的频率范围
1. 可闻声波:人耳能听到的声波,其频率范
围大致在20Hz-20 000 Hz之间. 2. 超声波(Supersonic Wave):频率高于20000Hz 的声波.不能引起人类听觉器官的感觉. 3. 次声波(Infrasonic Wave):频率低于20Hz的声 波.不能引起人类听效应,可以做这 样一个模拟实验.让一队人沿街 行走,观察者站在街旁不动,每 秒有9个人从他身边通过。如果 观察者逆着队伍行走,每秒和观 察者相遇的人数增加,也就是频 率增加;反之,如果观察者顺着 队伍行走,频率降低。
对于声波和其他波动,情况相似:当波源 和观察者相向运动时,1S内通过观察者的波的 数目增加,观察到的频率增加;反之,当波源 和观察者互相远离时,观察到的频率变小. 超声波碰到迎面而来的物体,返回时频率会增 加,通过测量这种变化可以推算物体速度,这 交警利用红外多普勒测速 就是超声波测速仪的原理。
• 利用超声波定向性好、在水中传
播距离远等特点制成声呐装置。 利用声呐发出的超声波碰到水下 物体反射形成的回声可以发现潜 艇、鱼群等水下目标并测出它们 的位置,还可以测绘海底形状
2.B 超:
• 利用B型超声波(B超),可以观察母体内的胎儿、
也可以观测体内器官,帮助医生进行诊断。
3.超声波探伤
4.超声波焊接:
读完材料,尝试回答下列问题: •你认为是“海怪”上岸造成的吗?如果不是你认 为最合理的解释是什么? •地震、海啸是无法预报的,面对灾害我们只能束 手待毙吗?肩负未来的同学们我们能够做些什么 呢?
• 水母是能听到台风与海浪之间产生
的次声波的海洋生物之一。频率为 8~13赫的次声波,冲击着水母“耳” (细柄上的小球)中的很小的听石; 听石刺激“球”壁内的神经感受器。 这样,水母便隐约可听到即将来临 的台风怒吼声,于是水母纷纷离开 岸边,游向大海,以免被狂风巨浪 砸碎。
应用:
声呐、B超、超声波测速仪、超声波清洗器、 超声波焊接器……
超声波的更多应用:
超声波测距、超声波洗衣机、超声波驱蚊、超 声波捕鱼、隐性轰炸机、犬笛、超声波洗牙、 超声波碎石治疗结石、金属强度探测器、混凝 土裂缝探测器……


库(1)
声呐:1912年4月,号称“坚固无 比,永不沉没”的“泰坦尼克号” 竟然在首次航行中毁于冰山一角, 震惊世界。海难促使人们思考: 如何提前知道冰山和礁石的位置, 防止海难呢?两年后,法国科学 家朗之万根据超声波定向性好的 优点发明了声呐(sonar)。基本 原理是:定向发出超声波,超声 波碰到水下物体形成回声,根据 回声声波的时间可以测算出物体 的位置。声呐并不是人类的“专 利”,蝙蝠、海豚、鲸都有各自 的声呐。它们依靠声呐捕食、行 动甚至表达感情。
· 超声波还能
使塑料膜之间 摩擦生热,从 而黏 合在一起。 商店里常见的 超声波焊接器, 就是依据着一 原理对塑料袋 进行封口的。
5.超声波测速:
· 超声波速度测定器
利用超声波的多普勒 效应,能很快的测出 运动中的网球的速度
6.超声波清洗:
·超声波能使清
洗液产生剧烈振动, 有去污作用,人们 据此制成了超声波 清洗器
小结 ·练习
大于20 000Hz (1)声音频率——————的声波叫超声波,低 小于20Hz 于————的声音叫次声波。 (2)西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤爱犬。 犬笛吹出25000Hz的声音。吹“响”犬笛时周围行人 浑然不知,小狗已经按照犬笛的信号行动了,这是因 超声波 为小狗听到——————声音 回声声波传播的时间 (3)利用声呐测距时,需要知道——————— 声波传播的距离 ———,需测出——————,从而测算出该物体所 处的位置。 (4)为什么人能听见蜜蜂嗡嗡,确听不见蝴蝶飞 舞呢?
次声波 · 研究
海啸是由海底地震引起的突发性灾 害性天气。2004年12月26日印度洋 海啸造成周边国家30万人伤亡。灾 后发现在海水淹没区一公里以外的 地方有许多人被压在倒塌的房屋内, 救灾行动也因为许多遇害者五脏破 裂,肢体不全而进展缓慢。当地人 认为这些现象是由于“海怪”上岸 造成的。——法国《费加罗报》
一些奇特的现象
大象具有的一些非凡本领常令人称奇:在安哥拉下一场暴雨, 会吸引150公里外纳米比亚的大象前来饮水! 一艘国际商船在“火地岛”,发现了多年前神秘失踪的“马 可波罗”号帆船,而船上的一切设备及物品确完好无损,船 员却全部亡了! 1932年8月一艘“伊塔尔里号”探险船正开往北极。有一位 气象学家记录航行中的天气情况,放飞探空气球时无意中把 脸贴近了气球,没想到气球发出了令人难以忍受的强烈震荡, 刺痛了他的耳朵。那天晚上,探险船遭遇了几乎船毁人亡的 风暴。
生活· 物理· 社会:
某些生物的听觉频率范围
次声波
可听声
1000Hz 蝙蝠
超声波
120000Hz
150Hz
60Hz 猫
海豚
150000Hz
65000Hz
20Hz
人类
20000Hz
15Hz 1Hz 大象

50000Hz 20000Hz
超声波的特点
方 向 性 好 穿透能力强 易于获得较集中的声能
1.声呐:


库(2)
回声:声波在传播过程中遇到障 碍物反射回来而形成的,对着山 崖、高墙喊话,声波会被障碍物 反射回来,被耳朵听到了,就是 回声。并不是所有回声我们都听 得见,只有障碍物离得较远,发 出的声音经过较长时间(大于 0.1s)再回到耳畔,我们才能把 回声与原声区分开。当障碍物离 得太进时,声波很快反射回来, 回声与原声混在一起,形成混响。 混响使原声加强,在室内讲话比 旷野里听起来响亮。混响时间过 短,声音含混不清;混响时间过 长,声音干涩不动听.


库(3)
不知同学们是否注意过这样的现象,当一辆汽车响着喇叭从 你身边疾驶而过时,喇叭的音调会由高变低,好像汽车驶来 的时候唱着音符“i”,离开的时候就唱音符“7” 了.1842年,奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步 时就注意到了类似的现象,他经过认真的研究,发现波源和 观察者互相靠近或者互相远离时,观察到的波的频率都会发 生变化,并且做出了解释.人们把这种现象叫做多普勒效 应.
次声波· 应用
1.预测自然灾害性事件。许多灾害性的自然 现象,如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风 等,在发生之前可能会辐射出次声波,人 们就有可能利用这些前兆现象来预测和预 报这些灾害性自然事件的发生。 2.通过研究自然现象所产生的次声波的特性 和产生的机理,更深入地研究和认识这些 自然现象的特征与规律。例如,利用极光 所产生的次声波,可以研究极光活动的规 律。 3.在军事上利用次声波制做武器
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