12.2 声传播特性

12.2 声传播特性

声波是一种机械波,它是机械振动在弹性介质中的传播。传播的介质可以是空气,也可以是水或大地等。在三维空间中,声波传播的波动方程为

图示

式中,u为振幅;c为声速。(https://www.daowen.com)

其球面坐标形式为

图示

声波与电磁波和振弦波等不同,它的质点振动方向和传播方向相互平行,为纵波。如果声源所激起的声波的频率在20 Hz~20 kHz,就能引起人的听觉。低于20 Hz的声波叫次声波,高于20 kHz的声波叫超声波。

声波具有反射、折射、绕射和散射的特性。声波的频率越低,波长越大,波动性质就越显著,而方向性则越差。当低频的声波碰到普通大小的物体时,将产生显著的绕射和散射现象。反之,频率越高,波长越短,方向性越好。