【振动频率|物体只要在空气中振动就一定能发出声波吗?】请问物体只要在空气中振动就一定能发出声波吗?比如在空气中招手会不会产生声波?来回走动会产生声波吗?
答:
一定能 , 但是一方面我们不一定能听到 , 另一方面不一定是在空气中 。 首先需要解释什么是声波:处在介质中的物体发生振动时 , 由于与介质之间存在相互作用(比如碰撞) , 将能量传递给介质 。 这部分能量会在介质中以波的形式传播 , 这便是声波 , 本质是机械波或者说力学波 。 这里的介质不一定是空气 , 还可以是液体(比如声呐利用水中的声波工作)或者固体(比如在一端敲打钢管另一端可以听到) 。
声波是一种疏密波 , 因为声源物质与介质作用的同时也在影响周围介质的密度 , 介质的密度有疏有密 , 且疏密的分布随着时间在介质中向前传递 。 正是由于振动方向与声波传播方向的一致 , 声波属于纵波 。
从上面的描述 , 显然无论是招手还是走动都应该可以产生声波 , 但为什么我们听不到呢?这要从频率以及能量两个角度来理解 。 说频率 , 因为我们的耳朵不能听到任意频率的声波 , 一般只能分辨20Hz(赫兹)至20kHz之间的声波 。 低于20Hz的声波叫做次声波 , 超过20kHz的叫做超声波 。 这就是为什么自己招手似乎不出声 , 却能在半夜听到来自蚊子的问候 。 (蚊子扇动翅膀的频率约为500-600Hz)
最后就是能量的角度 , 既然声波的传递伴随着能量的传递 , 那么能量在传播过程中也会逐渐消耗 。 此外 , 当声波向非单一方向传播时 , 由于单位时间传出的能量一定 , 而声波的包络面随着传播变大 , 单位面积的能量降低 。
综合上述两个因素 , 声波在距离声源较远处会变得微弱 , 以至于耳朵无法分辨 , 这就是为什么蚊子不在耳边时听不到它的问候 。 (“嗡~还没睡呢?”)自然 , 当声源传出的能量很微弱 , 能传播的距离也会很近 。
参考资料:
什么是声波?
声波——百度百科
超声波——百度百科
声呐是原理 声纳是利用什么原理呢?
by 云开叶落
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