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11.3声波次声波超声波声波的形成和传播次声波超声波噪声及噪声污染一、声波的形成和传播用棒槌敲击音叉的叉股，从音叉的振动可知声音是由于叉股的振动使空气成疏密相间的状态在空气中从声源向外传播产生的。声波是声源的振动在介质中的传播形成的。固体、液体、气体中都能传播。在水和空气中传播是纵波，在固体中可以是纵波，也可以是横波。声波在传播过程中回发生折射、反射、干涉和衍射等现象。反射回来的可闻声传如人耳，人们就听到回声。到达人耳比原来声波滞后0.1s以后，我们能把回声和原来的声音区分。这可以用来测声速。在不同介质中声波的传播速率是不同的。在15ºC的空气中声速约为340m/s，在水中的传播速率约是空气中的4.5倍，在金属中的传播速率更大。二、次声波频率低于20Hz的声波,叫做次声波。人耳无法感受,但鲸鱼、海豚之类的海生动物可以感受到，大洋彼岸的风暴、地震和海啸引起的次声波，数千公里外鲸鱼能感知，并作出反应。次声波在自然界中存在十分广泛，狂风暴雨、雷鸣电闪、台风寒潮、龙卷冰雹、地震海啸、陨石落地及日全食等，频率一般都在0.1Hz以下。人为发生源包括飞机飞行、车辆高速行驶、机器飞速运转、打桩机喷气打桩、火箭发射、核爆炸等，它们所产生的频率一般在1Hz～15Hz。次声波在传播的过程中能量损失（即衰减）比较小，可以传播到很远的地方，因此，次声波产生的危害范围比较广。由于次声波的频率与人体固有频率相吻合，所以它对人体健康的危害是很大的,一旦高强度次声波作用于人体,就会引起人体某些器官的强烈振动，甚至共振，使人产生头晕、耳鸣、恶心、失眠、神经错乱、四肢麻木、失去知觉等症状，严重的可致人于死地，现在次声波已被用作武器。消声室三、超声波频率超过20000Hz的波叫超声波。超声波人耳感受不到，但很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官，如蚊子、蝙蝠、猫、狗和家畜就能听到超声波。西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤爱犬，犬笛吹出的即是超声波。以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物。海豚也有完善的“声纳”系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。超声波有两个特点：一个是能量大，一个是沿直线传播。它的应用就是按照这两个特点设计的。超声波基本上是沿直线传播的，可以定向发射。如果渔船载有水下超声波发生器，它旋转着向各个方向发射超声波，超声波遇到鱼群会反射回来，渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了，这种仪器即为声纳。声纳也可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水的深度。根据同样的道理也可以用超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的，健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样。平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影，帮助医生分析体内的病变。随社会的发展，在我们生活的周围，噪声对环境的污染与大气、水质受污染一样，已逐渐成为一种危害人类环境的公害。四、噪声及噪声污染噪声的产生来源于物体的振动,一类为机械振动噪声,如电动机运转和机床开动时的噪声等，另外一类为气体动力噪声，如喷气式飞机的飞行、鼓风机气流所产生的噪声等。城市环境噪声的主要来源是交通噪声。噪声对人的影响极为广泛，它影响人们的正常生活、睡眠和休息，干扰工作和学习，甚至引起各种疾病。一般来说，在影响范围内，40分贝的连续噪声可使周围10%的人受到影响，70分贝即可影响周围50％的人，而突然噪声在40分贝时，可使周围10%睡眠的人惊醒。长期生活在85分贝以上的环境，会使听觉产生不同程度的影响甚至造成耳聋。噪声会引起烦恼，使人精力不易集中，影响工作效率和学习效果，造成记忆力衰退、疲劳、头痛和失眠并进一步产生高血压、心脏病等病症。1.声波的频率范围是：Hz，超声波的频率是：Hz，由于超声波的频率比较高，所以它具有方向性好、穿透力的特点，现在人们将超声波用于医学上诊断疾病，还可以用于治疗疾病，这是因为(A)它能促使局部的血液和淋巴循环得到改善。(B)刺激半透膜，增强通透性，加强人体的新陈代谢。(C)引起人体内局部温度升高，具有扩张血管的作用。(D)对人体的任何器官都可以使用而没有损害作用。ABC20～20000大于20000强练习3.海豚的声纳远远优于无线电定位系统，其机理是海豚发出的波比无线电波()(A)速度快，方向性好。(B)频率高，抗干扰能力强。(C)发射能量大，传播距离远。(D)在水中能量衰减少。2.海豚有完善的声纳系统，它们能在黑暗的海水中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代的无线电定位系统。它利用了自身发出的()(A)电磁波。(B)红外线。(C)次声波。(D)超声波。DD