聲音在空氣中的傳播,聲音在空氣中是如何傳播的?

時間 2021-07-05 12:20:24

1樓:匿名使用者

聲音的原理

聲音是一種壓力波:當演奏樂器、拍打一扇門或者敲擊桌面時,他們的振動會引起介質——空氣分子有節奏的振動,使周圍的空氣產生疏密變化,形成疏密相間的縱波,這就產生了聲波,這種現象會一直延續到振動消失為止。

聲音作為波的一種,總可以被分解為不同頻率不同強度正弦波的疊加。這種變換(或分解)的過程,稱為傅立葉變換(fourier transform)。因此,一般的聲音總是包含一定的頻率範圍。

人耳可以聽到的聲音的頻率範圍在20到2萬赫茲之間。高於這個範圍的波動稱為超聲波,而低於這一範圍的稱為次聲波。狗和蝙蝠等動物可以聽得到高達16萬赫茲的聲音。

鯨和大象則可以產生頻率在15到35赫茲範圍內的聲音。

聲音的傳播

聲音在不同的介質中傳播的速度也是不同的。聲音的傳播速度跟介質的反抗平衡力有關,反抗平衡力就是當物質的某個分子偏離其平衡位置時,其周圍的分子就要把它擠回到平衡位置上,而反抗平衡力越大,聲音就傳播的越快。水的反抗平衡力要比空氣的大,而鐵的反抗平衡力又比水的大。

經科學家測量,在0攝氏度的空氣中,聲音的傳播速度是332米/秒;在水中的傳播速度是1450米/秒;在鐵中的傳播速度是5000米/秒。聲音的傳播也與溫度有關,聲音在熱空氣中的傳播速度比在冷空氣中的傳播速度快。另外聲音在傳播還與阻力有關,當大風的天氣中,聲音傳播的速度就慢得多。

聲音還會因外界物質的阻擋而發生反射,例如人面對群山呼喊,就可以聽得到自己的回聲。折射的例子就是晚上的聲音傳播的要比白天遠,是因為白天聲音在傳播的過程中,遇到了上升的熱空氣,從而把聲音快速折射到了空中;晚上冷空氣下降,聲音會沉著地表慢慢的傳播,不容易發生折射。

2樓:

聲音是靠振動傳播的。聲音在不同介質中的傳播速度不同,同時溫度也是影響聲音傳播的一個重要因素。聲音在不同狀態的物質的傳播速度一般排列為固體》液體》氣體。

曾經有人提到過一個實驗,有一根注滿水的鋼管,一人在一邊敲擊,另一人在另一邊把耳朵貼在管壁上聽,他能聽到3次敲擊聲,用來證明聲音在不同狀態的介質中傳播速度是不同的。事實上,這個實驗不是很嚴密的。人在0.

1秒內聽到的聲音是應該疊加的,所以鋼管的長度至少應為17米才能保證實驗的準確性。

聲音在溫度為15攝氏度的空氣中傳播速度為340米/秒,在25攝氏度的鋼材中傳播速度為5200米/秒。溫度越高,聲音的傳播速度就越快。在空氣中,溫度每升高1攝氏度,聲速平均會升高0.

6米/秒。以鋼材為例,如果溫度越高,聲速越快的話,那麼如果鋼材的溫度達到了足以使鋼材熔化的地步,那麼變成液體後,聲速會有大幅度下降;而液體變成氣體時,聲速也會有大幅度下降。因為前面已經提到過了聲音在固體中的傳播速度比在液體中快,在液體中也比在氣體中快。

那麼聲速會以什麼樣的趨勢下降呢?

從分子運動的角度看,聲音的傳播是振動分子再使分子把振動的力量傳給其他分子,這樣把振動傳下去的。固體的分子排列比液體和氣體都緊密,那麼固體中的分子傳振速度相對來講應比液體和氣體快,液體中的聲速比氣體中的聲速快也是這個道理。還有一個原因,因為固體的分子排列結構比較有規則(晶體),所以它在分子運動傳振中會減少許多時間,自然傳聲就快;液體和氣體的分子排列比較無序,分子之間會有較多的無規律運動,則會損失許多時間在分子之間的撞擊傳振中,聲速自然也就慢了下來。

介質對聲速的影響在於分子之間的疏密與排列結構,而溫度的影響在於分子的運動速度。溫度越高,分子的運動就越劇烈,運動速度快,傳振自然也就快。

聲音在25攝氏度的鋼材中的傳播速度是5200米/秒。當鋼材的溫度不斷提升時,聲速也會按一個比例提升。當鋼材的溫度升高至熔點化,鋼水中的聲音傳播速度會下降。

但會怎樣下降呢?從分子運動的角度看,聲速的下降理應在物態轉變的過程中。當鋼材處於熔化過程中時,它會不斷地吸收熱量,用來破壞分子結構,使得分子排列變得比以前較疏且無序,從而變為液體。

鋼材在熔化時,分子結構被破壞,那麼聲速應當在這個過程中下降。從液體變成氣體也是這個道理,但略有不同。由液體向氣體變化時,溫度的升高使分子排列變疏,但同樣物質氣體狀態不能溶解在液體狀態中——如果是的話它會與液體沒有分別——那麼氣體狀態的物質與液體狀態的物質之間會有一個交介面,這個交介面分開了同樣物質的兩種狀態,聲音在各自的狀態中會有不同的速度, 變化過程應該是在這個交介面處進行的。

舉個例子說,就像水在底面受熱的燒杯中沸騰時,燒杯的底部會有小汽泡,而汽泡內的水蒸氣不會與汽泡外的水融合一樣。以此類推,昇華、凝華、液化、汽化都是這個道理,只不過有些是以完全相反的形式變化的。這就表明聲音在倘若聲音在某種正在進行物態變化的物質中傳播時,聲速會在變化過程中下降,可能是一剎那,也可能是一個過程。

聲音的傳播速度也與壓力和引力有關。從分子運動的角度看,聲音的傳播速度在不同的壓強下也是不同的。當壓力較大時,分子之間就相對的排列緊密,傳聲就越快;當壓力較小時,分子之間就相對的排列疏鬆,傳聲就越慢。

當壓力大得足以使氣體變成液體時,聲速的變化應與液化時相同。同時,引力也是影響聲速的一個因素,但影響應該很小才對。史蒂芬·霍金在《時間簡史》上提到過引力對光線的影響,那也應對聲音有影響。

從力學角度看,聲音是分子之間傳播的振動,振動是需要力的,分子在互相傳播振動時在不斷消耗聲源給予的力,引力的作用可以增加力的消耗,影響聲速以及聲音的響度

3樓:

只與氣溫有關

空氣在0℃時,聲音的傳播速度為331.5米/秒,但是溫度上升1℃,就會加快60釐米的速度:v=331.

5+0.6xt,t是當時的溫度。氣溫15℃時,聲音的傳播速度只要將15代t中即可求得。

換言之,在15℃時,聲音的速度為340.5米/秒(一般聲音的速度是使用此時340米的資料)。此外,如果氣溫是-20℃,聲音的速度為319.

5米/秒。如果將常溫時15℃的速度換算為時速,則達到1200千米以上,因此聲音的速度非常快。聲音的速度除了音速,也因傳播物質的不同而不同。

以固體為例,大理石為3810米/秒,玻璃為5000米/秒。此外,如果是液體,15℃的水中為1430米/秒。同樣的聲音,在水中的傳播速度比在空氣中快4.

2倍。在游泳池中進行花樣游泳。參賽者可從泳池內的大型擴音器聽到**,但是這個**傳到參賽者的耳中快於傳到游泳池邊觀眾的耳中 (事實上,因為和擴音器的距離接近,所以**還留有殘響,不過無須在意這個問題)。

聲音傳播的速度在空氣和水中會有這樣的差距,原因就在於聲音的傳播是由振動形成的。一般而言,像空氣這種分子凌亂的氣體和分子緊密結合的固體相比較時,分子緊密結合的固體能較快速地將聲音的振動傳達到相鄰的分子處

4樓:匿名使用者

傳播速度是與空氣成份有直接關係的。

一般說來,越是緻密的物體,聲音在其中的傳播速度越快。因此,聲音在物質中的傳播速度《液體《固體。如果媒質狀態相同,比如都是氣體,相比之下,密度越大的氣體聲音的傳播速度越快。

我們知道,空氣並不是純淨物,而是由多種成份混合而成的。它含有氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣、稀有氣體等多種成份。這幾種含量最大的物質和空氣的平均密度相比較,從大到小依次是:

二氧化碳》氧氣》空氣平均密度》水蒸氣》氮氣。

因此,如果哪個地方的二氧化碳或氧氣含量高,那麼與一般空氣成份相比較,聲音的傳播速度就會比較快。如果哪個地方的氮氣含量高,那麼與一般空氣成份相比較,聲音的傳播速度就會比較小。

極限情況是全是某種密度很大的氣體比如二氧化碳,但是這樣的氣體已經不能叫空氣了^_^

注:1.空氣含有的最重的氣體是“氡”,是一種稀有氣體,含量很稀少。

2.聲音的傳播速度除了與空氣的成份有關外,還與空氣的溫度有關。同樣的道理,溫度越高,氣體會膨脹,密度減小,聲音的傳播速度會減小。所以低溫下比高溫下的傳播速度要大。

5樓:jkb科學

《聲音是怎樣傳播的》

6樓:樓林獵人

同意高階經理,密度和溫度。成分可以改變密度,你加多點二氧化碳後聲音的傳播速度一定大於普通空氣,哈哈。

7樓:巡雷若奔

聲音是由振動產生的,聲音的傳播需要介質.與空氣的密度(密度越大,聲音傳播速度越快),空氣的流速(氣流速度越小,聲音不易發生偏轉),與溫度有關聲波也是一種波,具有能量,是使介質發生振動而傳播的!!!

8樓:

聲音在空氣中傳播與空氣的密度有關,空氣的密度越大傳播速度越快.

聲音在空氣中的傳播原理是:發聲器對它周圍的空氣施加壓力,形成波,這種波由於發聲器的頻率不變換,就形成頻率不同的波,就產生了不同的聲音.

9樓:

聲音是通過空氣中的分子振動傳播的。分子間的距離越大,振動傳播越慢。所以當溫度高的時候,由於熱脹冷縮,空氣中分子間的距離加大,振動傳播也就變慢了。

10樓:大劉哥哥

和空氣密度(也就是壓力)、空氣溫度,流動的速度,有關

一般說來密度越大速度越快 溫度越高速度越快 順流速度快。在二氧化碳蒸汽中快於普通大氣,氫氣中慢於普通大氣。

11樓:名明在此

傳播聲音介質的密度決定聲波的速度,我猜啊中子態的聲速會趨於光速。

12樓:

這是一個能量傳遞的過程.密度(壓強'溫度)是一方面 但是聲音自身的因素不可忽視,這是相互作用的過程,算了.以後再說吧0

13樓:匿名使用者

和空氣密度(也就是壓力)、空氣溫度有關係

一般說來密度越大速度越快

溫度越高速度越快

和成分沒有什麼關係

14樓:

波速=力/(質量/米)。

如果在不變的容器裡,溫度增加會增加分子之間的彈性力,聲速也會增加。

在常壓下,溫度增加減少單位長度上的質量,聲速也會增加。

所以,溫度越高速度越快是正確的。

聲音的傳播速度不僅與介質有關,還與溫度有關.溫度升高時,在 空氣中的傳播速度加快;溫度降低時,在空氣中的傳播速度變慢.

15樓:匿名使用者

當然有關,成份不一樣,密度就不一樣了.在co2含量高的空氣中傳播最快.

16樓:龍

合成分有關係.真空最大.

聲音在空氣中是如何傳播的?

17樓:徐美秀霞

是衝過空氣離子震動,從而傳播史聲音的資訊與能量,這通過你只震動使耳膜震動,通過耳神經傳播到大腦,並分析聲波資訊。

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