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波動與聲音 - Coggle Diagram
波動與聲音
樂音三要素
響度
聲波的振幅越大
對疏密波的空氣壓力變化越大
傳遞的越遠
分貝
響度的單位
人耳所能聽見的最小強度:0分貝
每增加10分貝,強度增加10倍
聲波的振幅 發聲體的能量
聲音的強弱
音調
震動體越細.薄.短.緊.聲音越高
波長短,聲音高亢
頻率大
每升高八個音階,頻率增為兩倍
音階
1/秒 赫茲(Hz)
音調的單位
敲擊頻率不等於發音頻率
聲波的頻率 發聲體的振動頻率
聲音的高低
樂音
規律性震動產生的聲音
一定頻率
波形穩定
音色
聲音的特色
決定於聲波的波形
產生不同的聲音
震動產生聲音的方式不同
辨識聲音,震動源的依據
產生條件
模仿
連續週期波
特性
介質的擾動是連續且具規律
波長
波形重複出現的最短距離
週期
波形前進一個波長的時間
介質上某點作一次完整震動的時間
計算
時間/次數
頻率
每秒通過的波數
介質上某點每秒震動的次數
計算
次數/時間
振幅
震動時偏離平衡位置的最大距離
與介質能量多寡有關
波速
計算
波速=距離/時間
波速=波長*頻率
波速=波長/週期
波速決定於介質的種類與狀態
同介質,波速同
定義
介質上某點在震動一次的時間內,前進一個波長長度
能量傳播的速度
聲音
回聲
遇障礙物會反射
遵守反射定律
聽見回音
原聲和回聲相差0.1秒以上
發聲體與障礙物相差17公尺以上
小空間裡,因為原聲與回聲重疊,增加響度
與原聲比較
震幅變小,方向相反
波速.頻率.週期.波長與波源相同
回聲的應用
聲納
傳聲筒
回聲的干擾
粗糙,柔軟的物體表面
減少回聲的方法
超聲波
頻率超過20000Hz
應用
探測物體位置或方向
清洗精密機械
聲波的傳遞
傳播聲音的介質
金屬,牆壁
固態
水
液態
空氣
氣態
聲速由介質決定:固體>液體>氣體>真空=0
空氣中的聲速
氣溫每升高1度,聲速增加0.6m/s
V=331+0.6T
溫度影響
空氣中濕度越大,聲速越快
濕度影響
順風>無風>逆風
風向影響
共振
兩發聲體頻率相同
一發聲體發出聲音,可引起另一發聲體產生震動
證實了聲音是能量是聲音的傳遞
聲波的形成
空氣分子震動方向與聲波前進方向平行
人耳所能聽到的聲波頻率範圍:
20~20000Hz
物體的震動,在空氣中產生疏密的縱波
次聲波
頻率低於20Hz
反射與折射
反射
反射定律
入射線,反射線和法線在同一平面上
入射線和反射線在法線的兩側
入射角=反射角
反射波與原入射波比較
λ.T.f.v相同
反射波的振幅減小
波動在兩介質的交界面返回原介質的現象
折射
頻率維持一樣
波速改變
波長改變
振幅減小
折射定律
波速變慢,入射角大於折射角(偏向法線前進)
波速變快,入射角小於折射角(偏離法線前進)
在兩介質交界面因波速改變而使前進方向改變
垂直接觸面,不偏折
法線
經過波動與交界面接觸點,垂直交界面的假想線
波的形成
波的分類
介質的有無
力學波
介質的震動方向
橫波:與波行進方向垂直
水波,繩波
縱波:與波行進方向平行
聲波
電磁波
光波
無線電波
產生時間的長短
脈衝
連續週期波
特性
介質原地震動,能量藉波形傳遞
波動只能傳遞能量,不能傳遞物質
波動
能量傳播的現象