3-3_回声和超声波(一)声波的反射： A、原因：声波遇到障碍物，折返回 .PDFVIP

(一)聲波的反射： A 、原因：聲波遇到障礙物，折返回介質的現象。 B 、反射：遵從反射定律： (1)入射線、法線、反射線在同一平面上。 (2)入射角＝反射角。 C 、反射面吸收部分能量，且聲波傳播後的面積增大，故反射波 的振幅變小。 D 、重要名詞： (1)反射面：和波相接觸的障礙面。 (2)法線：垂直於反射面的直線。 (3)入射線：原來向障礙面接近的波稱為入射波，入射波前進的方向線，稱為入射線。 (4)反射線：遇障礙面反彈回原介質的波動，稱為反射波，反射波進行的方向線，稱為反 射線。 (5)入射角：入射線和法線的夾角，稱為入射角。 (6)反射角：反射線和法線的夾角，稱為反射角。 (二)回聲： A 、定義：聲波遇到障礙物被反射回來的聲音，稱為回聲。 B 、限制： (1)講話時，因兩端牆壁甚為接近，而聲速又快，使得回聲和原 聲重合，因此聲音將會增強，在室內講話便比較響亮。 (2)在大禮堂或大廳中演說時，聲波要經過一段較長的距離才遇 到另一牆壁反射回來，所以回聲較原聲遲，陸續發出的原 聲和回聲相混，聽起來覺得混雜不清。 (3)原聲與回聲二者至少須相隔0.1 秒，耳朵才能辨別出來，因此在室溫下室內長度要在 17 公尺以內，才有聲音增強的效果。 C 、回聲的性質： 回聲的頻率、波速、波長、週期都不變，但傳播時因能量的消耗，故振幅會變得較小。 D 、回聲的應用： (1)波的反射現象，傳聲筒、傳聲管、喇叭等可以使聲波集中而傳至遠處。 (2)利用聲波的反射測量距離，若聲速為v ，聲音發出到回來的時間為t ，聲源與障礙物距 離為S ，聲波共傳播2S 的距離， 由 vt ＝ 2S  S ＝ 1／2 vt 。 3-3_回聲和超聲波 ２２ E 、回聲的害處及防治： (1)回聲的害處：若反射障礙物距離大於17 公尺以上，則回聲較原 聲遲，陸續發生的原聲和回聲相混，聽起來覺得混雜不清，因 此大禮堂或大廳中應設法避免回聲。 (2)避免回聲的方法： 甲、在四周牆壁掛呢絨布幔。 乙、裝吸音板。 丙、便周圍凹凸不乎。 丁、利用傾斜的天花板及不對稱的牆。 (三)超聲波： A 、定義： (1)人的耳朵能聽到的頻率範圍為20 赫～20000 赫，若發生頻率超過20000 赫以上，耳 朵便無法接收，我們將此種高頻率的聲波，稱為超聲波。 (2)氣溫15℃時，聲速為340m／s ，耳朵能聽檢的波長範圍為0.017～17m 。 B 、特性： (1)超聲波可由堅硬的材料振動產生，例如水晶。 (2)超聲波具有高頻率 、波長短 、方向性佳、傳播方式和光波類似，採直線進行，容易有 折射和反射的現象。 (3)無法用光線觀察的地方，有時可利用超聲波進行探測 。 C 、應用： (1)漁船和艦艇上使用的『聲納』可以發射和接收聲波，測量聲波反射回來所需的時間， 可以探測海底深度、魚群或潛水艇位置等。 (2)倒車雷達藉助發出的超聲波，偵測與障礙物距離，以發出警告的聲音。 (3)工業上利用超聲波清潔機發出高頻率的振動，來清洗浸在溶劑中的精密機械及工具 ， 隨著波動的激烈碰撞，就像無數支刷子清洗物品的每一處角落 。 (4)蝙蝠夜間飛行，視覺退化，利用發出頻率20000 赫～100000 赫的超聲波，藉助物體 反射回來的回聲，判斷附近生物的種類、大小和位置。 3-3_回聲和超聲波 ２３ (5)我們能聽到蚊子拍動翅膀振動的聲音，因為蚊子的翅膀振動頻率在我們的聽覺範圍； 狗常聽到我們無法聽到的聲音而狂吠。 (6)醫學上人體內