高二物理競(jìng)賽聲波的基本性質(zhì)課件

第五講聲波的基本性質(zhì)本講討論：

1.聲波的基本概念

2.理想流體媒質(zhì)中的聲波方程

3.特殊形式的聲波方程第四章聲波的基本性質(zhì)概述本書(shū)著重討論氣體、液體中的聲波，即縱波。聲波為媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械振動(dòng)由近及遠(yuǎn)的傳播

即聲振動(dòng)的傳播聲波是一種機(jī)械波聲波的基本概念聲波的傳播實(shí)際上是媒質(zhì)內(nèi)稠密和稀疏的交替過(guò)程。這樣的變化過(guò)程可以用體積元內(nèi):壓強(qiáng)、密度、溫度以及質(zhì)點(diǎn)速度等的變化量來(lái)描述。聲壓：即逾量壓強(qiáng)密度變化量聲場(chǎng)：存在聲壓的空間。瞬時(shí)聲壓為聲場(chǎng)中某一瞬時(shí)的聲壓值在一定時(shí)間間隔中最大的瞬間聲壓值稱為峰值聲壓或巔值聲壓有效聲壓瞬時(shí)聲壓對(duì)時(shí)間取均方根值。聲壓的大小反映了聲波的強(qiáng)弱單位Pa（帕）Bar（巴）人耳對(duì)1kHz的聲音的可聽(tīng)閾約2×10-5Pa微風(fēng)輕輕吹動(dòng)樹(shù)葉的聲音約2×10-4Pa在房間中的高聲談話聲（相距1m處）約0.05Pa~0.1Pa交響樂(lè)演奏聲（相距5m~10m處）約0.3Pa飛機(jī)的強(qiáng)力發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的聲音（相距5m處）約200Pa若干聲音的聲壓和頻率的范圍§4-3理想流體媒質(zhì)中的聲波方程一、理想流體媒質(zhì)的三個(gè)基本方程聲波動(dòng)方程

聲壓隨空間位置的變化和隨時(shí)間的

變化兩者之間的聯(lián)系。牛頓第二定律、質(zhì)量守恒定律及物態(tài)方程理想流體基本假設(shè)（四個(gè)）：（1）媒質(zhì)中不存在粘滯性，即沒(méi)有能量的損耗（2）沒(méi)有聲擾動(dòng)時(shí)，媒質(zhì)宏觀靜止，且均勻（3）聲波傳播時(shí)，媒質(zhì)中稠密和稀疏的過(guò)程是絕熱的（4）媒質(zhì)中傳播的是小振幅聲波，各聲學(xué)參量都是一級(jí)微量（1）運(yùn)動(dòng)方程（一維）由牛頓第二定律：（2）連續(xù)性方程由質(zhì)量守恒定律：（３）物態(tài)方程考察媒質(zhì)中包含一定質(zhì)量的某體積元在沒(méi)有聲擾動(dòng)時(shí)，狀態(tài)以壓強(qiáng)P0、密度及溫度T0來(lái)表征；當(dāng)聲波傳過(guò)該體積元時(shí)，體積元內(nèi)的壓強(qiáng)、密度、溫度都會(huì)發(fā)生變化。但聲波過(guò)程可以認(rèn)為是絕熱過(guò)程。由于，無(wú)論媒質(zhì)壓縮或膨脹，均有：下標(biāo)“s