【種花家務(wù)·物理】1-16-03聲波的反射『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』
【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』,此版叢書(shū)是“數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版,并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材,本系列叢書(shū)共包含17本,層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平,其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書(shū)是大半個(gè)世紀(jì)前的教材,很多概念已經(jīng)與如今迥異,因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書(shū)卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我寫(xiě)的注解。
【山話嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)』其實(shí)還有新版,即80年代的改開(kāi)版,改開(kāi)版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容,直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版,首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí),讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小,即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開(kāi)版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材,不該被埋沒(méi)在故紙堆中,是故才打算利用業(yè)余時(shí)間,將『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』上傳成文字版。
第十六章聲學(xué)?
【山話||? 本系列專(zhuān)欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓;功的單位爾格等于10??焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤,如今是不允許的,力是不能使用公斤為單位的】?
§16-3聲波的反射
【01】沿著水面?zhèn)鞑サ乃?,在遇到障礙物時(shí)就要反射回來(lái),同樣,聲波在遇到障礙物時(shí)也要反射回來(lái)。反射回來(lái)的聲波傳到我們耳朵里,就形成了回聲。
【02】如果回聲是在直接聽(tīng)到的聲音的感覺(jué)消失以后,才傳到我們的耳朵里,那么我們就能夠把回聲跟原來(lái)的聲音區(qū)分開(kāi)來(lái)。根據(jù)我們耳朵的辨別能力,這個(gè)時(shí)間約為0.1秒。空氣中的聲速約為340米/秒,聲波從觀察者到障礙物再反射回來(lái)所經(jīng)歷的全部時(shí)間,按上面所講的至少是0.1秒,因而觀察者至少要離開(kāi)障礙物17米遠(yuǎn),才能夠把原聲和回聲區(qū)分開(kāi)來(lái)。如果離開(kāi)障礙物很近(即在17米以?xún)?nèi)),我們對(duì)原來(lái)聲音的感覺(jué)還沒(méi)有消失,而回聲又傳到我們的耳朵里,這樣回聲就跟原來(lái)的聲音混在一起,使它的響度增大,于是我們就無(wú)法明顯地辨清。
【03】在房子里講話時(shí),聲波遇到一些如墻、天花板、地面、門(mén)窗、桌、椅等障礙物時(shí),一部分能量被反射,另一部分能量被吸收。各種材料吸收和反射聲波的能力是不同的。例如大理石、玻璃等硬而光滑的材料,能夠把絕大部分的聲波反射回去,而只吸收一小部分聲波。天鵝絨、地毯等軟的材料,能夠吸收絕大部分的聲波,而只把一小部分聲波反射回去。
【04】由于反射波的存在,當(dāng)聲源停止發(fā)聲后,在短時(shí)間內(nèi)還能夠聽(tīng)到聲音。這種現(xiàn)象叫做交混回響。聲源停止發(fā)聲到聲強(qiáng)減小到原來(lái)聲強(qiáng)百萬(wàn)分之一時(shí)所需的時(shí)間,叫做交混回響時(shí)間。交混回響時(shí)間太長(zhǎng),會(huì)產(chǎn)生轟轟聲,太短就顯得靜悄悄。在小音樂(lè)廳中(小于350米3)的最合適交混回響時(shí)間是1.06秒。北京的首都劇場(chǎng),坐滿(mǎn)觀眾時(shí)的交混回響時(shí)間為1.36秒,空座時(shí)為3.3秒。人民大會(huì)堂的交混回響時(shí)間,不論是滿(mǎn)座或空座,都能成功地控制在1.8秒左右。
習(xí)題16-3
1、我們知道,聲強(qiáng)與離開(kāi)聲源的距離的平方成反比。但是第五排座位到講臺(tái)的距離大約是第一排的3倍。而坐在第五排的學(xué)生聽(tīng)到教師講話聲,卻與坐在第一排的學(xué)生所聽(tīng)到的幾乎相同,這是為什么?
2、獵人在射擊后8秒鐘才聽(tīng)到射擊時(shí)所發(fā)出的聲音的回聲,求反射聲音的障礙物到獵人之間的距離。當(dāng)時(shí)的溫度為20℃? ?!?376米】
3、為什么閃電很近時(shí)可以聽(tīng)到震耳的雷聲,而閃電很遠(yuǎn)時(shí)卻只能聽(tīng)到隆隆的雷聲?