Волновое движение. Звук и его характеристики. Ультразвук. Переменное электромагнитное поле. Шкала электромагнитных волн, страница 11

5 Если к генератору электромагнитных колебаний присоединить излучающую антенну, то от нее будет распространяться переменное электромагнитное поле, имеющее волновой характер.

6 Излучение антенны пропорционально четвертой степени частоты колебаний ().


ЧО 2 Звук и его характеристики. Ультразвук  Инфразвук

1 Звуковые волны. Причиной звуковых ощущений является действие на органы слуха продольных упругих волн, распространяющихся в воздухе (или другой упругой среде) под влиянием механических колебаний какого-либо тела (источника звука).

Наличие упругой среды - обязательное условие для возникновения звуковых волн. Чтобы убедиться в этом, поместим под стеклянным «колоколом», полость которого соединена с воздушным насосом, громкоговоритель, подключенный к звуковому генератору. Под громкоговоритель подкладывают мягкую резиновую прокладку, необходимую для того, чтобы колебания громкоговорителя не передавались крышке демонстрационного стола.

Включив звуковой генератор, мы услышим достаточно громкий звук. Если из-под «колокола» выкачивать воздух, то громкость звучания постепенно убывает и звук, наконец, исчезает. Впустив под «колокол» воздух, мы вновь услышим громкий звук.

Изменяя частоту колебаний, создаваемых звуковым генератором, можно убедиться, что наше ухо воспринимает колебания в интервале частот приблизительно от 20 до 20 000 Гц.

Скорость звуковых волн в воздухе при 0°С равна 334 м/с. Следовательно, длины звуковых волн в воздухе лежат в пределах:

 до

Подпись: Рисунок 16 – Экспериментальная установка

Продольные механические волны большей длины волны над инфразвуком, а волны меньшей длины ультразвуковыми волнами.

2 Излучение звуковых волн. Источником звуковых волн может быть любое тело, колеблющейся с частотой от 20 Гц до 20кГц. Интенсивность излучения звуковых волн очень сильно зависит от конфигурации колеблющегося тела. Так, камертон очень плохо излучает звуковые волны. Это происходит потому, что ножки камертона при его колебаниях всегда движутся в противоположные стороны, т. е. колеблются в противофазе. Волны, возбуждаемые ножками камертона, взаимно ослабляют друг друга. Излучение камертона можно сделать более интенсивным, использовав явление резонанса. Для этого камертон укрепляют на специальном ящике. Столб воздуха внутри ящика резонирует с колебаниями ножек камертонов. Это приводит к интенсивному излучению волн.

Нечто подобное происходит и в струнных музыкальных инструментах. Сама струна излучает в виде звуковых волн ничтожную часть энергии ее колебаний. Излучение громкого звука гитарой, скрипкой, арфой и другими струнными инструментами происходит главным образом потому, что струны передают энергию своих колебаний корпусу инструмента и заключенному в нем воздушному объему, вызывая их вынужденные колебания. При этом корпус и воздушный объем резонируют и излучают значительно более громкий звук, чем струна.

3 Рупоры. Возбуждаемые точечным излучателем звуковые волны уносят энергию его колебаний. По мере удаления от источника площадь поверхности фронта излучаемой волны все более увеличивается. Это приводит к тому, что интенсивность звука по мере удаления от источника уменьшается.

В тех случаях, когда необходимо сконцентрировать энергию звуковой волны в виде узкого пучка, применяют трубу