按频率范划分：

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1、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 按频率范围划分：按频率范围划分：次声波次声波 f 20Hz 声声 波波 20 f 20000Hz声波：声波：声振动引起的纵波声振动引起的纵波。介质中有声波传播时的压强与无声波时的静介质中有声波传播时的压强与无声波时的静压强之差称为压强之差称为声压声压。设介质中没有声波时的压强。设介质中没有声波时的压强为为p0，有声波时各处的实际压强为有声波时各处的实际压强为p。p=p-p0是是声压声压,用用 p 来有示。来有示。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出OxxxxOxyyy在流体在流

2、体中中 x 处取一截面积为处取一截面积为S、长度为、长度为x 的柱形的柱形体积元，其体积体积元，其体积V=Sx。当声波传播时，这段流体柱。当声波传播时，这段流体柱两端的位移分别为两端的位移分别为y和和y+y。体积增量为。体积增量为V=Sy。密度为密度为 的流体中传播平面波的方程：的流体中传播平面波的方程：0(,)cosxy x tAtu上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出流体体积模量流体体积模量 ppKVVVV 流体中有声波传播时，式中压强增量流体中有声波传播时，式中压强增量 p就是声压就是声压p。yxpySpxSB或或xyBpypKx 对于平面波，有对

3、于平面波，有0sinyxAtxuu0sinxpBAtuu 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出考虑考虑Ku0 xptu m m0sinxpu Atu Aupm,为声压振幅。为声压振幅。将声压表达式改写为将声压表达式改写为m0cos2xpptu因此，声压波比位移波在相位上超前因此，声压波比位移波在相位上超前 。2上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 声强声强是声波的平均能流密度，即单位时间内通过是声波的平均能流密度，即单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的声能量。垂直于声波传播方向的单位面积的声能量。222m1

4、122pIuAu声压和声强随频率增加而增大。声压和声强随频率增加而增大。对于每个可闻频率，声强有上下两个限值。对于每个可闻频率，声强有上下两个限值。痛觉阈：痛觉阈：恰好能引起痛觉的最低声强。恰好能引起痛觉的最低声强。听觉阈：听觉阈：恰好能引起听觉的最低声强。恰好能引起听觉的最低声强。声强的上下限值随频率而异。声强的上下限值随频率而异。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 在在1000Hz时，正常人听觉的最高声强为时，正常人听觉的最高声强为1W/m2,最最低声强为低声强为10-12W/m2。将将I 0=10-12W/m2作为测定声强的标准。作为测定声强的标

5、准。声强级声强级 L0lgII I单位为单位为bel（贝尔贝尔）。若采用分贝若采用分贝（dB），声强级公式为声强级公式为010lgIIIL L几种典型声音的声强级：几种典型声音的声强级：聚焦超声波的声强级聚焦超声波的声强级 210 dB炮声的声强级炮声的声强级110 dB细语细语10 dB上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出把加速度振幅把加速度振幅am=A2 代入声强表达式，得代入声强表达式，得 222m21122aIuAu 对于极大的高频声强情形，压力振幅可达千百对于极大的高频声强情形，压力振幅可达千百个大气压，获得的加速度振幅可达重力加速度的数个大气

6、压，获得的加速度振幅可达重力加速度的数百万倍。百万倍。高频超声波的作用异常巨大。高频超声波的作用异常巨大。对于频率极低的次声波，其波长很长，只有遇对于频率极低的次声波，其波长很长，只有遇到非常大的障碍物或介质分界面时，才会发生明显到非常大的障碍物或介质分界面时，才会发生明显的反射和折射。的反射和折射。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出频率在频率在20000Hz以上的机械波以上的机械波.产生方法：产生方法：电声型、机械型电声型、机械型特性：特性：定向性好、强度大、空化作用定向性好、强度大、空化作用应用：应用：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页

7、 下页下页 返回返回 退出退出频率范围在频率范围在10-420Hz的机械波的机械波产生：产生：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出例题例题11-7 频率为频率为500kHz，声强为，声强为1200W/m2,声速为声速为1500m/s 的超声波，在水的超声波，在水(水的密度为水的密度为1g/cm3)中传播中传播时时,求其声压振幅为多少大气压求其声压振幅为多少大气压?位移振幅、加速度位移振幅、加速度振幅各为多少？振幅各为多少？解解:I=1200W/m2，=1103kg/m3，利用声强表达式利用声强表达式得声压振幅得声压振幅:位移振幅位移振幅:4m26 10

8、Pa0.6atmpuI8221.27 10mIAuw上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出加速度振幅加速度振幅:重力加速度的重力加速度的1.29104倍倍283 22m1.27 10(2 500 10)m/saA521.26 10 m/s上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 选择进入下一节选择进入下一节 11-0 11-0 教学基本要求教学基本要求 11-1 11-1 机械波的产生和传播机械波的产生和传播 11-2 11-2 平面简谐波的波函数平面简谐波的波函数 11-3 11-3 波动方程波动方程 波速波速 11-4 11-4 波的能量波的能量 波的强度波的强度*11-5 11-5 声波声波 超声波超声波 次声波次声波 11-6 11-6 电磁波电磁波 11-7 11-7 惠更斯原理惠更斯原理 波的衍射波的衍射 反射和折射反射和折射 11-8 11-8 波的叠加原理波的叠加原理 波的干涉波的干涉 驻波驻波 11-9 11-9 多普勒效应多普勒效应