聲音在科技中應用

第四章聲現(xiàn)象

第四節(jié)聲現(xiàn)象在科技中的應用

蝙蝠在夜間飛行，還能捕捉飛蛾和蚊子,而且無論怎樣，從沒見過它跟什么東西相撞，即使一根極細的電線，它也能靈巧地避開。

蝙蝠為什么能在夜間正常飛行呢？

蝙蝠一邊飛行，一邊從嘴里發(fā)出一種聲音，這種聲音遇到物體反射回來，傳到蝙蝠的耳朵里。蝙蝠能夠判斷出是飛蛾還是障礙物，采取相應的捕食或規(guī)避動作。

（1）正常人的耳朵的聽覺頻率范圍是20—20000Hz。但每個人能聽到的聲音頻率范圍可能不相同。（2）蝙蝠發(fā)出的聲波高于20000Hz，這種聲波稱為超聲波，人耳是聽不到的。

小資料雖然人類聽不到超聲波，但是某些動物卻可以感受到。如蚊子、貓、狗和家畜等。

有人用一種叫做犬笛的口哨來呼喚愛犬。犬笛吹出的是超聲波，周圍的人茫然不知，而小狗已經(jīng)按照犬笛中發(fā)出的口令行動了。

小資料1912年，“泰坦尼克”號首次出航即觸礁沉沒。這件事震驚世界，隨即有人提出用聲學的方法遙測航道上的冰山，由此造出了聲吶（回聲探測儀）。緊接著在第一次世界大戰(zhàn)中，出于探測敵方潛水艇的需要，人們對聲吶的研究得到了進一步的發(fā)展。

1.方向性強。超聲波容易被聚成一束定向發(fā)射，遇到物體又會反射回來，并且在水中能夠傳播得很遠。利用聲吶可以探測海洋的深度、魚群、礁石和敵方的潛挺等。一、超聲波的特點及應用2.超聲波在人體內(nèi)不同組織的交界面上會反射。醫(yī)生應用“B超”可以觀察人體內(nèi)部的器官，幫助做出診斷。

3.穿透能力強。工業(yè)上使用超聲探傷儀，能夠探查出金屬零件內(nèi)部的裂紋等隱患。

4.超聲波在液體內(nèi)部傳播時，能使液體產(chǎn)生劇烈震蕩，用于清洗、加工和消毒。使用超聲波能把細小物品表面的污物除掉，用它清洗鏡片更顯出優(yōu)越性。現(xiàn)在，很多空氣加濕器也采用超聲波對水進行霧化，加濕空氣。

5.其他方面的應用。醫(yī)學上用超聲波擊碎人體內(nèi)部的結(jié)石，使之可以順利地排出體外。另外超聲測速儀可以測出物體運動的速度。1.次聲波：頻率低于20Hz的聲波稱為次聲波。2.特點：次聲波的頻率低，在空氣中傳播的距離遠，不容易被吸收，具有極強的穿透力。

二、次聲波

3.產(chǎn)生及應用：海上風暴地震火山噴發(fā)（1）預報風暴、火山爆發(fā)、雷暴等次聲波自然災害．

(2)通過測定自然或人工產(chǎn)生的次聲在大氣中傳播的特性，可探測某些大規(guī)模氣象過程的性質(zhì)和規(guī)律．如沙塵暴、龍卷風及大氣中電磁波的擾動等．

沙塵暴龍卷風

（3）核爆炸,飛機、火箭、導彈飛行,火炮發(fā)射等也都會產(chǎn)生次聲波。

檢測地球任何一個角落進行的核試驗

核爆炸導彈發(fā)射次聲波具有極強的穿透力，不僅可以穿透大氣、海水、土壤，而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構(gòu)成的建筑物，甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下。次聲穿透人體時，不僅能使人產(chǎn)生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視物模糊，吞咽困難、胃痛、肝功能失調(diào)、四肢麻木，而且還可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成大腦組織的重大損傷。次聲波對心臟影響最為嚴重，最終可導致死亡。

次聲波的危害

1890年，英國輪船“馬爾波羅”號在由新西蘭駛往英國的途中突然神秘失蹤。20多天后，卻在火地島邊被發(fā)現(xiàn)，船上的一切原封未動，完好如初，就連去世的船員也都各就各位，保持著工作姿態(tài)。經(jīng)過多年的研究，科學家終于揭開了這次神秘事件的原因是船員們死于強風暴產(chǎn)生的次聲波。小資料

3.語音識別

⑴語音識別技術(shù)就是讓機器把語言信號變?yōu)橄鄳奈谋镜母呒夹g(shù)。⑵語音識別技術(shù)的優(yōu)勢和應用。四、訓練鞏固

1.蝙蝠夜間出來活動從來不會撞到墻壁、樹枝上，以下解釋正確的是（）A.蝙蝠的眼睛有夜視功能B.夜晚有月光C.蝙蝠發(fā)出超聲波可以在物體上返回，根據(jù)回聲就可以判定物體的位置和在距離D.蝙蝠的嗅覺很好，可以嗅出前面是否有物體2.下列說法中不正確的是（

）

A.利用強超聲波對鋼鐵、寶石、金剛石等堅硬物體進行鉆孔和切割加工

B.在建筑方面，設(shè)計、建造大廳堂時必須把回聲現(xiàn)象作為重要因素加以考慮

C.在石油勘探時，常采用人工地震的方法，即在地面上埋好炸藥包，放上一個探頭，把炸藥引爆，探頭就可以接受到地下不同層間界面反射回來的聲波，從而探測出地下油礦

D.利用超聲波能夠預報地震、偵察臺風和大氣中的核爆炸3.下列說法正確的是（

）A.人耳聽不見超聲波和次聲波，但有的動物能聽見B.次聲波對人類有百害而無一利C.通過監(jiān)測超聲波，可以監(jiān)測火山爆發(fā)D.用超聲波照射過的種子發(fā)芽期會推遲，生長期會延長4．醫(yī)用的B超機利用超聲波來診斷病情，但人耳聽不到它的聲音，這是因為（）

A.聲音的響度太大

B.聲音的音調(diào)太低

C.聲音的頻率低于人耳能聽到的頻率范圍

D.聲音的頻率太高，人不能覺察到

5．有一種電子牙刷，如圖所示，它能發(fā)出超聲波，直達牙刷棕毛刷不到的地方，這樣刷牙既干凈又舒服。關(guān)于電子牙刷，正確的說法是（）

A．刷牙時，人聽不到超聲波，是因為超聲波不能在空氣中傳播

B．超聲波的音調(diào)很低，所以人聽不到

C．超聲波不是由物體振動產(chǎn)生的

D．超聲波能傳遞能量6．頻率很高的超聲波具有很好的方向性（即集中在一定的方向上傳播），堅硬物（如石塊）容易吸收超聲波而被粉碎，松軟的物質(zhì)則能讓其通過．目前醫(yī)學上治療腎結(jié)石，可以不必做外科手術(shù)，只需用超聲波碎石的辦法，無損傷地將石塊擊碎而自然地從人體內(nèi)排出，下列關(guān)于超聲波的說法中，正確的是（

）

A超聲波的頻率高于20000Hz，我們的耳朵聽不到

B超聲波的頻率高于20Hz，我們的耳朵能聽到

C發(fā)生超聲波的物體的振幅比發(fā)出次聲波物體的振幅大

D如果發(fā)出超聲波的物體振動的振幅很大，我們就能聽到它發(fā)出的聲音

7.科學工作者為了探究海底某處的深度，向海地垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過4S后受到回波信號，海洋中該處的深度是

m，這種方法不能用來測量月球和地球之間的距離，其中的原因是

。

v＝1500m