Звуковая волна
Звуковая волна — это распространяющиеся в упругой среде механические колебания, которые могут вызвать у человека ощущение звука. Для обычного человеческого слуха важны колебания с частотой примерно от 20 Гц до 20 кГц.
Основные свойства
Звуку необходима материальная среда: воздух, вода, металл или другое вещество. В вакууме звуковые волны не распространяются. При распространении звука частицы среды не перемещаются вместе с волной на большие расстояния, а колеблются около положений равновесия и передают колебания соседним частицам. Подробнее это описывает страница распространение звука в среде.
Характеристики звука связаны с параметрами волны. Частота определяет высоту звука, амплитуда колебаний влияет на громкость, а форма колебаний и состав частот определяют тембр. Частоты ниже 20 Гц называют инфразвуком, а выше 20 кГц — ультразвуком; обычно Адам их не слышит.
Связь скорости, частоты и длины волны
Здесь \(v\) — скорость распространения волны в среде, \(\lambda\) — длина волны, а \(\nu\) — частота. Скорость зависит главным образом от свойств среды, а не от громкости звука. Поэтому при переходе звука из одной среды в другую скорость и длина волны могут измениться, а частота источника обычно сохраняется.
Если звук распространяется со скоростью \(340\ \text{м/с}\) и имеет частоту \(170\ \text{Гц}\), его длина волны равна \(\lambda = v/\nu = 340/170 = 2\ \text{м}\).
Звуковая волна — это процесс распространения колебаний в среде, а звук как ощущение возникает при восприятии этих колебаний слухом. Кроме того, не всякая механическая волна является звуковой: человек слышит только ограниченный диапазон частот.
Что произойдёт с длиной звуковой волны при увеличении её частоты в одной и той же среде?
Главное
- Звуковая волна — механическая волна в упругой среде, воспринимаемая слухом адам.
- В воздухе звук обычно является продольной волной; в вакууме он не распространяется.
- Основная связь параметров волны: \(v=\lambda\nu\); слышимый диапазон адам примерно от 20 Гц до 20 кГц.