Звуковая волна
Звуковая волна — это механическая продольная волна, распространяющаяся в упругой среде и вызывающая слуховое ощущение у человека. Звук не может распространяться в вакууме, поскольку для его передачи нужны частицы вещества.
Звуковая волна возникает, когда источник совершает колебания и передаёт их частицам среды. В воздухе при этом чередуются области сжатия и разрежения: частицы колеблются вдоль направления распространения волны. Поэтому звук в воздухе является продольной волной. Подробнее звуковые явления рассматривают как часть механических волн.
В формуле \(v = \lambda \nu\) скорость волны \(v\) зависит от свойств среды. В воздухе при комнатной температуре она приблизительно равна \(340\) м/с, в воде — около \(1500\) м/с, а в стали — около \(5000\) м/с. При переходе звука из одной среды в другую частота источника сохраняется, а скорость и длина волны изменяются.
Если частота звука равна \(680\) Гц, а скорость его распространения в воздухе — \(340\) м/с, то длина волны равна \(\lambda = \frac{v}{\nu} = \frac{340}{680} = 0{,}5\) м.
Звуковая волна — не то же самое, что высота звука или громкость звука. Частота характеризует периодичность колебаний и связана с высотой, а интенсивность — с переносом энергии и субъективной громкостью. Слово «звук» обозначает саму волну и слуховое восприятие.
Что произойдёт с длиной звуковой волны при переходе из воздуха в воду, если частота источника не меняется?
Главное
- Звуковая волна — механическая продольная волна в упругой среде; в вакууме звук не распространяется.
- Основная связь между скоростью, длиной волны и частотой: \(v = \lambda \nu\).
- Частота определяет высоту звука, а интенсивность связана с его громкостью.