Звуковые волны

1.

Звуковые волны

2.

Что такое звуковая волна?
• Звуковая волна — это процесс распространения механических
колебаний в упругой среде, таких как воздух, вода или твердые
материалы, в виде чередующихся областей сжатия и разрежения
частиц. Она является носителем энергии и передает её от
источника к воспринимающему объекту, создавая ощущение
звука при взаимодействии с органами слуха.

3.

Основные характеристики звуковой волны:
1) Частота (ν) – число колебаний за единицу времени. Чем выше частота, тем
выше воспринимаемая высота звука. Например, низкочастотные звуки имеют
глубокое и глухое звучание, в то время как высокочастотные звуки резкие и
высокие.
2) Длина волны (λ) – расстояние, на которое волна проходит за один полный
цикл колебаний. Она обратно пропорциональна частоте: при увеличении
частоты длина волны уменьшается.
3) Амплитуда – максимальное отклонение частицы от положения равновесия.
Амплитуда определяет громкость звука: чем выше амплитуда, тем более
интенсивно воспринимается звук.
4) Скорость звука (V) – определяется свойствами среды. В воздухе при
комнатной температуре (~20 °C) скорость звука составляет примерно 343 м/с,
в воде – около 1500 м/с, а в твердых телах она может быть значительно выше.

4.

Как связаны характеристики:

5.

Типы звуковых волн

6.

Применение звуковых волн
• Акустика и музыка: звуковые волны лежат в основе работы музыкальных
инструментов и акустических систем. Использование различных частот и
амплитуд позволяет создавать сложные звуковые комбинации, которые
воспринимаются нашим слухом.
• Ультразвуковая диагностика: ультразвуковые аппараты позволяют
создавать изображения внутренних органов, основываясь на отражении
высокочастотных волн. Это безопасный и безболезненный метод
медицинского обследования.
• Сонар и эхолокация: звуковые волны используются для ориентации и
навигации в водной среде. Принцип эхолокации, применяемый у дельфинов
и летучих мышей, позволяет обнаруживать объекты по отражению звука.
• Инженерия и строительство: с помощью звуковых волн исследуют
прочность и целостность материалов.