初中科学课件：声信息.ppt

人耳可以听见的声音 1、响度 频率 3、音色 次声波：频率低于20赫兹的声波 小资料“波长” 超声波和次声波 1、超声波 [趣味物理]超声波在技术上的应用 海豚———海上警卫队 2、次声波 次声波的危害 英国科学家披露 “闹鬼”原是次声波作祟 大象与次声波 次声波的利用 探测地震 了解地下构造 今天的物理学家和技术专家已经有方法可以创造振动频率比刚才说过的高得多的“听不见的声音”，超声波的振动频率可以高到每秒钟10亿次。 　　产生超声波的一种方法是利用石英片的一种性能，石英片是用一定的方法从石英晶体上切下来的，在压缩的情况下，它的表面会起电。 如果反过来，在这种石英片的表面上周期地使它带电，那末这表面就会在电荷的作用下，交替着一伸一缩，也就是起了振动：使我们得到超声波振动。使石英片带电，得用无线电技术里所用的电子管振荡器，振荡器的频率可以挑选同石英片“固有”振动周期相合的。 　　超声波虽然不能被我们听见，但是它们却能用别的极明显的方式来显示出它们的作用。例如，如果把振动着的石英片浸在油缸里，那末，在受到超声波作用的那一部分液体的表面上，就会激起高达10厘米的波峰，同时还有小油滴飞溅到40厘米高。把一根长1米的玻璃管的一头浸在这油缸里，并且用手抓住玻璃管的另一头，你的手就会感到非常烫，烫得你的皮肤上会留下伤痕。让这玻璃管的一端跟木料接触，会把木料烧穿一个洞，超声波的能量变成了热能。 现在各国的研究家都在仔细地研究着超声波。这种振动对于生物能够起强烈的作用：遇到它们，海草的纤维会裂开，动物的细胞会破碎，血球会破坏，小鱼和蛙类会在一二分钟里面被杀死。 　　用超声波做实验的时候，动物的体温会提高，譬如老鼠的体温会提高到45摄氏度。以后超声波还一定会在医药方面起相当重要的作用；听不见的超声波会同看不见的紫外线一起，帮助医师治病。 　　特别有成就的是在冶金术方面，人们利用超声波来探察金属内部是不是均匀，有没有气泡、裂缝等缺点。利用超声波来“透视”金属的方法，就是把被检查的金属浸在油里，然后使它受到超声波的作用。这时候金属里不均匀的区域就会把超声波漫射开，投射出一种好像是“声音的阴影”来。结果，在那均匀的油面上就会出现金属的不均匀部分的轮廓，这轮廓非常明显，甚至可以照下相来用超声波可以“透视”厚到1米以上的金属，这是用爱克斯射线来透视所完全做不到的。超声波在这时候可以发现极小的。小到1毫米的不均匀的部分。毫无疑问，超声波是有非常远大的前途的。 书本：声致发光 　　1991年的海湾战争，美军征召了6只海豚组成了一支特殊的海上警卫队，部署在海湾北部法尔西岛水域附近，执行为美军大型运输船巡逻的任务。为什么拥有大量尖端武器和侦察器材的美军还要利用海豚来进行警卫呢？原来海豚在水中能发射超声波，即使小鱼小虾之类，也逃不过它机敏的“耳目”。另据科学家测定，海豚的脑容量比一般人还大20%，掌管思维的大脑也比人大。因此，它在通信、侦察等方面也有着与人类不相上下的潜能。如1973年，美军就曾成功地利用海豚窃取了前苏联刚下水的核潜艇的技术情报的秘密。 ①频率小于20Hz的波； ②人耳听不见，可被仪器检测； ③不容易被大气、水、地层物质吸收，传播距离远，穿透性强。 次声波是频率为0.0001～20Hz的声波，这个频段通常是人耳听不到的。由于人体各部位都存在细微而有节奏的脉动，这种脉动频率一般为2～16Hz，如内脏为4～6Hz，头部为8～12Hz等。人体的这些固有频率正好在次声波的频率范围内，一旦大功率的次声波作用于人体，就会引起人体强烈的共振，从而造成极大的伤害。谈到共振的破坏力，可能不少读者都知道在19世纪的欧洲，曾多次发生过士兵齐步过桥引发桥体共振，使大桥倒塌的悲剧。坚固的大桥都可以毁于共振，何况血肉之躯呢！次声武器就是利用频率低于20Hz的次声波与人体发生共振，使共振的器官或部位发生位移和变形而造成人体损伤以至死亡的一种武器。 在自然界和人类活动中广泛存在着次声波，人们正是通过次声波引发的破坏现象逐步认识它的神奇威力的。1883年，印尼的克拉托火山大爆发，巨大的喷发激起强大的次声波，它绕了地球3周，在远离火山几万千米的观测站测到了这次次声波，这是世界上首次记录的次声波。1948年，一艘名为“乌兰格梅奇号”的荷兰货船，在通过马六甲海峡时，突然遇到海上风暴，当救助人员赶到时，船上所有人员都莫明其妙地死了。后经科学家们调查，才发现造成这场海难的罪魁是风暴与海面惊涛引起的次声波。最近有人把神秘莫测的百慕大三角区发生的悲剧也归咎于该地区的次声波。 　　自然界中，海上风暴、火山爆发、大陨石落地、海啸、电闪雷鸣、波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光等等都可能伴有次声波的发生。