Под звуком [1 — 5] понимаются волнообразно распространяющиеся колебания частиц упругой среды — твердого тела, жидкости, газа. Различают биологическое и физическое понятия звука.[ ...]
К биологическому понятию звука относят колебания и волны, которые воспринимаются человеческом органом слуха. Ощущение звука проявляется только в том случае, когда частота колебаний и их интенсивность лежат в определенных пределах. Для человеческого уха спектр слышимых звуковых колебаний лежит в диапазоне от 15 — 20 Гц до 20 кГц, если не принимать во внимание индивидуальные способности и возрастные ограничения.[ ...]
Физическое понятие о звуке объединяет как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред (условно от 0 до 1013 Гц). Колебания с частотами ниже 20 Гц называются инфразвуком. Нижний предел частот инфразвука не ограничен. В окружающей нас природной среде встречаются инфразвуковые колебания с частотами в тысячные доли Гц. Изучение диапазона инфразвуковых волн представляет значительный интерес. Примером могут служить сейсмические волны, возникающие в земной коре. По характеру их распространения можно изучать строение земной коры и производить разведку полезных ископаемых.[ ...]
Характерным примером инфразвуковых волн является открытый академиком В. В. Шулейкиным эффект, названный «голосом моря». При обдувании штормовым ветром морских волн вдали от берега возникают инфразвуковые колебания с частотой от десятых долей до нескольких герц. Распространяясь до берега со значительно большими скоростями, чем скорость штормового ветра, эти инфразвуковые колебания служат сигналом приближающегося шторма.[ ...]
Колебания упругих сред с частотами более 20 кГц называют ультразвуком, который тоже не вызывает слуховых ощущений. Ультразвук широко применяется в современной технологии (дефектоскопии, ультразвуковой технологии обработки материалов и т.п.), медицине (диагностике, хирургии и т. п.), радиотехнике и многих других областях науки и техники.[ ...]
Гиперзвуковые колебания в кристаллах иногда рассматривают с позиций корпускулярной теории, уподобняя их квазичасгицам, называемых фононами.[ ...]
Звуковые колебания и волны — их возникновение, распространение и взаимодействие с веществом — изучаются специальным разделом физики — акустикой, являющейся учением о звуке. Многие разделы физики и различные технические приложения связаны с колебательными процессами, которые весьма разнообразны по своей физической природе, характеру и форме повторяемости, частоте изменений и механизму возникновения. Механические колебания плотности и давления, например, воздуха при распространении в нем упругих акустических волн, электромеханические колебания мембраны телефона, магнитострикционного или пьезоэлектрического излучателя ультразвука являются частными случаями изучаемых в разделе физики колебаний и волн.[ ...]
Колебательным и волновым процессам присущи некоторые характерные закономерности, общие для колебаний различной физической природы. Это явилось причиной возникновения теории колебаний, изучающей общие закономерности колебательных процессов. Основным математическим аппаратом теории колебаний являются дифференциальные уравнения [6 — 8].[ ...]
Выдающуюся роль в учении о колебаниях и связанных с ними важных технических приложениях сыграли российские ученые И. А. Вышнеградский, Н. А. Умов, Б. Б. Голицын, П. Н. Лебедев, А. Н. Крылов, Н. Е. Жуковский, Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалекси, Н. Н. Боголюбов, А. А. Андронов, А. Н. Колмогоров, Р. В. Хохлов, А. М. Прохоров и др.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Спектральная чувствительность человеческого уха |
Различные виды колебаний |
Распределение Т, р в ударной волне, распространяющейся в воздухе |