机械波
理论上可以做到从0到无限 实际中受限介质 超过10Mhz的都很少见 常见都在100khz以下 估计高频的只有在等离子体 能做出
(1)波长:振动经过一个周期,声波传播的距离称为波长,记作λ, 单位为米(m)。 (2)频率:一秒钟介质质点振动的次数称做声波的频率,记作 f,单位为赫兹(Hz)。人耳能听到的声音其频率一般在20 Hz 至20000 Hz之间。这个范围内的声音称为可听声,高于20000Hz的声音称为超声,低于20 Hz的声音称为次声。蝙蝠、狗等动物可以听到超声,老鼠等动物可以听到次声。在声频范围内,声波的频率愈高,声音显得愈尖锐。反之显得低沉。通常将频率低于300Hz的声音称做低频声;300-1000Hz的声音称做中频声,1000Hz以上的声音称做高频声。 (3)声速:声波在介质中传播的速度称为声速,记作v ,单位为米/秒(m/s)。波长、频率和声速是描述声波的三个基本物理量,其相互关系为λ = v/f。声速的大小主要与介质的性质和温度的高低有关。同一温度下,不同介质中声速不同。在20℃时,空气中声速约为340 m/s,空气的温度每升高1℃,声速约增加0.607 m/s。 (4)声场:介质中有声波存在的区域称做声场。在均匀且各向同性的介质中,边界影响可以不计的声场称做自由声场。 (5)波前(波阵面):某一时刻声波波动所到达的各点所连成的曲面,称为波前或波阵面。一般按波前的形状将声波划分为平面波、柱面波与球面波。
机械波和电磁波的异同
机械波、电磁波都是波就应有很多共同规律,它们由于产生机理不同,也应有各自的特点。
相同点: 1、都有波的的一切特性,如:都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。 2、波速、波长、频率之间具有同样的关系。 不同点: 1、产生机理不同,机械波是由机械振动产生的;电磁波产生机理也不同,有电子的周期性运动产生(无线电波);有原子的外层电子受激发后产生(红外线、可见光、紫外线);有原子的内层电子受激发后产生(伦琴射线);有原子核受激发后产生(射线)。 2、介质对传播速度的影响不同 ①机械波的传播速度由介质决定,与频率无关,即同种介质不同频率的机械波传播速度相同。如声波在温度15时的空气中传播速度为340m/s,温度不同时传播速度不同,但与频率无关。 ②电磁波在真空中传播速度相同,均为3×108m/s。在同种介质中不同频率的电磁波传播速度不同,频率越大传播速度越小,如:红光和紫光在同种介质中折射率n红小于n紫. ③机械波不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播,其原因是:机械波传播的是振动形式,通过振动形式传递能量,其本身不是物质,故不能在真空中传播;而电磁波是电磁场在空间的传播,本身就是物质,在真空中可以传播,而在介质中传播速度反而受影响。 |