声波的传播.pdf

2 聲 波 1 2-1聲波的傳播 聲音是由於物體 振動產生。 例如 ﹕人的發聲，是由於聲帶 的振動 。 音叉的發聲，是因為敲 擊音叉，使音叉臂振動。 2 手機放入玻璃罩 中，並把玻璃罩 中的空氣逐漸抽 去，手機的鈴聲 將變得愈來愈弱 ， 終至完全聽不到。 沒有空氣存在， 將無法聽見聲音。 3 振動產生的能量 必須藉由空氣分子 才能傳到我們的耳中。 聲音的能量要靠 介質才能傳播出去。 聲音是一種 力學波 ，稱為聲波 。 4 揚聲器前方的保 利綸小球，隨著 聲波產生的壓力 大小變化而前後 振動。 使保利綸小球振 動的原因，是其 前後壓力不同所 致。 5 氣體壓力大小改變，是 分子密度改變所致。 等量氣體分子被壓縮在較小範圍的空間時， 會產生較大的壓力 ；反之，壓力則較小。 6 揚聲器振動發出的聲波，經由空氣分子疏密 的變化，產生了壓力的變化。 傳到人的耳膜，造成耳膜同頻率的振動，聽 見了聲音。 聲波造成空氣分子的 疏密變化 ，聲波為一 種 疏密波 。 7 一個開口的空氣柱，另一端放置一揚聲器。 當揚聲器膜片作簡諧運動 ，帶動柱內中的 空氣分子作相似的運動。 空氣柱內某一分子 P的振動情形，其振 幅與揚聲器膜片的 振幅完全相同 ；在不同 瞬間，分子 P的位置也隨之改變。 8 9 若規定聲波傳播的方向為正，此分子之 位移與時間的關係圖。 若分子 P 經過 T時間後，完成一次 振動， T 為空氣分子的振動週期。 10 疏密波之疏部與密部的位移是分別由鄰近 分子的遠離或靠近來描述 。 在 t＝T的瞬間，氣柱內各個不同分子之 位移與位置的關係圖。 11 12 聲波 在空氣中的速度隨風速 、氣溫 及 0 溼度而定，在溫度 0 C附近的乾燥空氣 中，聲速 v隨氣溫變化的經驗關係式為 聲速（ v ）的單位為 m ∕s ，