聲現(xiàn)象在科技中的應(yīng)用

1、第四章第四章 聲現(xiàn)象聲現(xiàn)象第四節(jié)第四節(jié) 聲現(xiàn)象在科技中的應(yīng)用聲現(xiàn)象在科技中的應(yīng)用20Hz20000Hz正常人耳能聽(tīng)到的聲音的頻率范圍正常人耳能聽(tīng)到的聲音的頻率范圍超聲波超聲波次聲波次聲波超聲波超聲波2 2、超聲波的特點(diǎn)：、超聲波的特點(diǎn)：3 3、超聲波的應(yīng)用：、超聲波的應(yīng)用：1 1、高于、高于20000Hz20000Hz的聲波叫超聲波。的聲波叫超聲波。由于它的頻率高，因此具有以下特點(diǎn)：由于它的頻率高，因此具有以下特點(diǎn)：（a）方向性好，幾乎沿直線傳播；）方向性好，幾乎沿直線傳播；（b）穿透能力強(qiáng)；）穿透能力強(qiáng)；（c）能傳遞能量和信息）能傳遞能量和信息超聲的導(dǎo)航能力超聲的導(dǎo)航能力聲聲 吶吶 人們利用

2、超聲波定向性好，在水中傳播距離遠(yuǎn)特點(diǎn)制成聲納，可以發(fā)現(xiàn)潛艇和魚(yú)群，還可以測(cè)繪海底形狀。 超聲波診斷儀超聲波診斷儀 超聲波可以成像。醫(yī)院利用B型超聲波診斷儀做胃部、腹部檢查，還可以觀察胎兒的發(fā)育情況。超聲波金屬探傷儀超聲波金屬探傷儀 超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過(guò)對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。 超聲霧化加濕器超聲霧化加濕器在我國(guó)北方干燥的冬季，在我國(guó)北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)碎成許多小

3、霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以增加室內(nèi)空氣的濕度。這就增加室內(nèi)空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。是超聲波加濕器的原理。對(duì)于咽喉炎、氣管對(duì)于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很炎等疾病，藥力很難達(dá)到患病的部位。難達(dá)到患病的部位。利用加濕器的原理，利用加濕器的原理，把藥液霧化，讓病把藥液霧化，讓病人吸入，能夠增進(jìn)人吸入，能夠增進(jìn)療療效。效。（2 2）應(yīng)用于醫(yī)學(xué)）應(yīng)用于醫(yī)學(xué)超聲波霧化器超聲波霧化器 金屬零件、金屬零件、玻璃和陶瓷制玻璃和陶瓷制品的除垢是件品的除垢是件麻煩事如果麻煩事如果在放有這些物在放有這些物品的清洗液中品的清洗液中通入超聲波，通入超聲波，清洗液的劇烈清洗

4、液的劇烈振動(dòng)沖擊物品振動(dòng)沖擊物品上的污垢，能上的污垢，能夠很快清洗干夠很快清洗干凈。凈。3 3、超聲波在制藥工業(yè)的應(yīng)用、超聲波在制藥工業(yè)的應(yīng)用超聲波超聲波清洗清洗技術(shù)經(jīng)過(guò)眾多制藥企業(yè)的應(yīng)用而技術(shù)經(jīng)過(guò)眾多制藥企業(yè)的應(yīng)用而得到廣泛使用，特別是對(duì)西林瓶、口服液瓶、安得到廣泛使用，特別是對(duì)西林瓶、口服液瓶、安瓶、大輸液瓶的清洗以及對(duì)丁基膠塞、天然膠塞瓶、大輸液瓶的清洗以及對(duì)丁基膠塞、天然膠塞的清洗方面，已經(jīng)得到首肯。的清洗方面，已經(jīng)得到首肯。 4 4、超聲波對(duì)金屬的清洗、超聲波對(duì)金屬的清洗眾所周知，金屬棒材經(jīng)擠壓成絲后，金屬絲的外眾所周知，金屬棒材經(jīng)擠壓成絲后，金屬絲的外部往往有一層碳化膜和油，用酸清

5、洗或其它清洗方法，部往往有一層碳化膜和油，用酸清洗或其它清洗方法，很難讓污物去除（尤其整盤(pán)絲）。很難讓污物去除（尤其整盤(pán)絲）。 不用洗衣粉的洗不用洗衣粉的洗衣機(jī)衣機(jī) 一般洗衣機(jī)洗衣服一般洗衣機(jī)洗衣服要用大量的洗衣粉。有一種要用大量的洗衣粉。有一種洗衣機(jī)可以不用洗衣粉洗衣機(jī)可以不用洗衣粉, ,照照樣能把衣服洗干凈。日本人樣能把衣服洗干凈。日本人首先在洗衣機(jī)中輸入聲波首先在洗衣機(jī)中輸入聲波, ,利用超聲波在洗衣機(jī)水缸內(nèi)利用超聲波在洗衣機(jī)水缸內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡產(chǎn)生大量氣泡, ,借助氣泡破借助氣泡破滅產(chǎn)生一種不大不小的作用滅產(chǎn)生一種不大不小的作用力力, ,代替洗衣粉代替洗衣粉, ,把衣服表面把衣服表面骯臟

6、的微粒清除掉。骯臟的微粒清除掉。超聲的超聲的“破碎破碎”能能力力使油和水混合使油和水混合超聲波超聲波體外碎石體外碎石超聲波還能使物體振動(dòng)，就能使結(jié)石粉碎。利用超聲波的巨大能量還利用超聲波的巨大能量還能使物體振動(dòng)，可以把人能使物體振動(dòng)，可以把人體內(nèi)的體內(nèi)的結(jié)石擊碎結(jié)石擊碎超聲波體外碎石機(jī)超聲波體外碎石機(jī)對(duì)于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達(dá)到患病對(duì)于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達(dá)到患病的部位。利用加濕器的原理（的部位。利用加濕器的原理（把超聲波通入水罐中，把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴水破碎成許多小霧滴）把把藥液霧化藥液霧化，讓病人吸入，能夠增進(jìn)療

7、效。讓病人吸入，能夠增進(jìn)療效。 超聲波在超聲波在醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用上的應(yīng)用利用超聲波的巨大利用超聲波的巨大能量能量還可以把人體內(nèi)的還可以把人體內(nèi)的結(jié)石擊結(jié)石擊碎碎人體各個(gè)內(nèi)臟的表面對(duì)人體各個(gè)內(nèi)臟的表面對(duì)超聲波的反射能力超聲波的反射能力是不同是不同的，健康內(nèi)臟和病變內(nèi)臟的反射能力也不一樣。平的，健康內(nèi)臟和病變內(nèi)臟的反射能力也不一樣。平常說(shuō)的常說(shuō)的“B B超超”(B(B型超聲儀型超聲儀) )就是根據(jù)內(nèi)臟反射的超就是根據(jù)內(nèi)臟反射的超聲波進(jìn)行造影，幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變。聲波進(jìn)行造影，幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變。超聲波與農(nóng)業(yè)超聲波與農(nóng)業(yè)提高發(fā)芽率，縮短發(fā)芽時(shí)間提高發(fā)芽率，縮短發(fā)芽時(shí)間可能是地震前發(fā)出我們?nèi)硕?/p>

8、聽(tīng)不見(jiàn)的聲音。可能是地震前發(fā)出我們?nèi)硕?tīng)不見(jiàn)的聲音。 地震之前，蛇、鼠等都會(huì)出洞，許多動(dòng)物地震之前，蛇、鼠等都會(huì)出洞，許多動(dòng)物都表現(xiàn)為不耐煩的狀態(tài)，而我們?nèi)祟悈s毫無(wú)感都表現(xiàn)為不耐煩的狀態(tài)，而我們?nèi)祟悈s毫無(wú)感覺(jué)，這又是什么原因呢？覺(jué)，這又是什么原因呢？核爆炸核爆炸導(dǎo)彈發(fā)射導(dǎo)彈發(fā)射次聲波次聲波火山火山地震地震風(fēng)暴與海嘯次聲波次聲波1)1) 定義定義: :頻率頻率低于低于20Hz20Hz的聲音稱為的聲音稱為次聲波次聲波. . 2)2) 特點(diǎn)特點(diǎn): : 3)3) 危害危害: :不僅可以穿透大氣、海水、土壤，而且還能不僅可以穿透大氣、海水、土壤，而且還能穿透堅(jiān)固的鋼筋水泥構(gòu)成的建筑物，甚至連坦克、軍穿透

9、堅(jiān)固的鋼筋水泥構(gòu)成的建筑物，甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機(jī)都不在話下。次聲穿透人體時(shí)，不僅艦、潛艇和飛機(jī)都不在話下。次聲穿透人體時(shí)，不僅能使人產(chǎn)生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視覺(jué)模能使人產(chǎn)生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視覺(jué)模糊，吞咽困難、胃痛、肝功能失調(diào)、四肢麻木，而且糊，吞咽困難、胃痛、肝功能失調(diào)、四肢麻木，而且還可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成大腦組織的重大損傷。還可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成大腦組織的重大損傷。次聲波對(duì)心臟影響最為嚴(yán)重，最終可導(dǎo)致死亡。次聲波對(duì)心臟影響最為嚴(yán)重，最終可導(dǎo)致死亡。 （1 1）傳得很遠(yuǎn)；（）傳得很遠(yuǎn)；（2 2）很容易繞過(guò)阻礙物；）很容易繞過(guò)阻礙物； （3 3）而且無(wú)

10、孔不入。）而且無(wú)孔不入。具有很強(qiáng)的穿透性具有很強(qiáng)的穿透性 4) 次聲源：次聲源： 自然界：火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴等。自然界：火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴等。 人人 為：核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射等為：核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射等 5）要盡量防止次聲的產(chǎn)生，）要盡量防止次聲的產(chǎn)生， 盡量遠(yuǎn)離次聲。盡量遠(yuǎn)離次聲。次聲次聲“殺人殺人”之之謎謎18901890年，一艘名叫年，一艘名叫“馬爾波羅號(hào)馬爾波羅號(hào)”帆船在從新西帆船在從新西蘭駛往英國(guó)的途中，突然神秘地失蹤了蘭駛往英國(guó)的途中，突然神秘地失蹤了2020年后，年后，人們?cè)诨鸬貚u海岸邊發(fā)現(xiàn)了它奇怪的是：船上人們?cè)诨鸬貚u海岸邊發(fā)現(xiàn)了它奇怪的是：船上的一切原封未動(dòng)完好如初船長(zhǎng)航海日記的

11、字的一切原封未動(dòng)完好如初船長(zhǎng)航海日記的字跡仍然依稀可辨；就連那些死已多年的船員，也跡仍然依稀可辨；就連那些死已多年的船員，也都都“各在其位各在其位”，保持著當(dāng)年在崗時(shí)的，保持著當(dāng)年在崗時(shí)的“姿勢(shì)姿勢(shì)”；19481948年初，一艘荷蘭貨船在通過(guò)馬六甲海峽時(shí)，年初，一艘荷蘭貨船在通過(guò)馬六甲海峽時(shí)，一場(chǎng)風(fēng)暴過(guò)后，全船海員莫明其妙地死光；一場(chǎng)風(fēng)暴過(guò)后，全船海員莫明其妙地死光；在匈牙利鮑拉得利山洞入口廊里，在匈牙利鮑拉得利山洞入口廊里， 3 3名旅游者齊名旅游者齊刷刷地突然倒地，停止了呼吸刷刷地突然倒地，停止了呼吸.次聲波的危害次聲波的危害 原來(lái)，原來(lái)，人體內(nèi)臟固有的振動(dòng)頻率和次聲頻率相近似人體內(nèi)臟固有

12、的振動(dòng)頻率和次聲頻率相近似（0.010.012020赫）赫），倘若外來(lái)的次聲頻率與身體內(nèi)臟的振動(dòng)頻，倘若外來(lái)的次聲頻率與身體內(nèi)臟的振動(dòng)頻率相似或相同，就會(huì)引起人體內(nèi)臟的率相似或相同，就會(huì)引起人體內(nèi)臟的“共振共振”，從而使人產(chǎn)，從而使人產(chǎn)生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀。生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀。 特別是當(dāng)人的腹腔、胸腔等固有的振動(dòng)頻率與外來(lái)次聲特別是當(dāng)人的腹腔、胸腔等固有的振動(dòng)頻率與外來(lái)次聲頻率一致時(shí)，更易引起人體內(nèi)臟的共振，使人體內(nèi)臟受損而頻率一致時(shí)，更易引起人體內(nèi)臟的共振，使人體內(nèi)臟受損而喪命。喪命。超聲波的頻率遠(yuǎn)大于人內(nèi)臟的固有頻率，不會(huì)超聲波的頻率遠(yuǎn)大于人內(nèi)臟的固有

13、頻率，不會(huì)“共共振振”。超聲波對(duì)人體是否也有這樣的危害呢？超聲波對(duì)人體是否也有這樣的危害呢？為什么次聲波能致人于死呢？為什么次聲波能致人于死呢？ 近年來(lái)，一些國(guó)家利用次聲能夠近年來(lái)，一些國(guó)家利用次聲能夠“殺人殺人”這一特性，致力次聲武器這一特性，致力次聲武器次聲炸彈的研制。次聲炸彈的研制。盡管眼下尚處于研制階段，但科學(xué)家們預(yù)言：盡管眼下尚處于研制階段，但科學(xué)家們預(yù)言：只要次聲炸彈一聲爆炸，瞬息之間，在方圓十只要次聲炸彈一聲爆炸，瞬息之間，在方圓十幾公里的地面上，所有的人都將被殺死，且無(wú)幾公里的地面上，所有的人都將被殺死，且無(wú)一能幸免。次聲武器能夠穿透一能幸免。次聲武器能夠穿透1515厘米的混凝

14、土厘米的混凝土和坦克鋼板。人即使躲到防空洞或鉆進(jìn)坦克的和坦克鋼板。人即使躲到防空洞或鉆進(jìn)坦克的“肚子肚子”里，也還是一樣地難逃厄運(yùn)。次聲炸里，也還是一樣地難逃厄運(yùn)。次聲炸彈和中子彈一樣，只殺傷生物而無(wú)損于建筑物。彈和中子彈一樣，只殺傷生物而無(wú)損于建筑物。但兩者相比，次聲彈的殺傷力遠(yuǎn)比中子彈強(qiáng)得但兩者相比，次聲彈的殺傷力遠(yuǎn)比中子彈強(qiáng)得多多 1 1、科學(xué)家通過(guò)研究和監(jiān)測(cè)，將它作為、科學(xué)家通過(guò)研究和監(jiān)測(cè)，將它作為預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)地震、臺(tái)風(fēng)的依據(jù)和地震、臺(tái)風(fēng)的依據(jù)和監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)核爆炸的手段。核爆炸的手段。2 2、次聲波、次聲波武器武器調(diào)查： 語(yǔ)音識(shí)別的發(fā)展史 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù) 語(yǔ)音識(shí)別的優(yōu)點(diǎn) 語(yǔ)音識(shí)別的困難 語(yǔ)音識(shí)別

15、的應(yīng)用D3000真空不能傳播聲音真空不能傳播聲音1.下列事實(shí)中，應(yīng)用了次聲的是：（下列事實(shí)中，應(yīng)用了次聲的是：（ ） A 撫仙湖水下考古用聲納測(cè)湖底情況撫仙湖水下考古用聲納測(cè)湖底情況 B 海豚判斷物體的位置和大小海豚判斷物體的位置和大小 C 蝙蝠確定目標(biāo)的方向和距離蝙蝠確定目標(biāo)的方向和距離 D 預(yù)報(bào)海嘯、臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)海嘯、臺(tái)風(fēng) 2.科學(xué)工作者為了探究海底某處的深度，向海地垂直發(fā)科學(xué)工作者為了探究海底某處的深度，向海地垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過(guò)射超聲波，經(jīng)過(guò)4S后受到回波信號(hào)，海洋中該處的深度后受到回波信號(hào)，海洋中該處的深度是是 m，這種方法不能用來(lái)測(cè)量月球和地球之間的，這種方法不能用來(lái)測(cè)量月球和地球之間

16、的距離，其中的原是距離，其中的原是 。一、超聲波與次聲次一、超聲波與次聲次1. 1.人耳能聽(tīng)到的聲音人耳能聽(tīng)到的聲音. .其頻率范圍大致在其頻率范圍大致在20Hz-20000Hz20Hz-20000Hz之間之間2.2.超聲波：頻率高于超聲波：頻率高于20000Hz20000Hz的聲音的聲音 不能引起人類聽(tīng)覺(jué)器官的感覺(jué)不能引起人類聽(tīng)覺(jué)器官的感覺(jué)3.3.次聲波：頻率低于次聲波：頻率低于20Hz20Hz的聲音的聲音不能引起人類聽(tīng)覺(jué)器官的感覺(jué)不能引起人類聽(tīng)覺(jué)器官的感覺(jué)超聲導(dǎo)航超聲導(dǎo)航聲吶（在液體中）穿透能力強(qiáng)穿透能力強(qiáng)超聲診斷儀（B超）金屬探傷儀破碎能力強(qiáng)破碎能力強(qiáng)殺菌、消毒清洗精密零件將不可混合液體混合如油和水縮短種子發(fā)芽時(shí)間，提高發(fā)芽率；促進(jìn)植物生長(zhǎng)縮短種子發(fā)芽時(shí)間，提高發(fā)芽率；促進(jìn)植物生長(zhǎng)人體內(nèi)結(jié)石擊碎超聲波加濕器（霧化）1、什么是次聲？低于20Hz的聲音2、什么情況下會(huì)產(chǎn)生次聲?自然界中火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴等一些機(jī)械工作時(shí)一些動(dòng)物運(yùn)動(dòng)時(shí)(如蝴蝶振翅)3、次聲危害和應(yīng)用應(yīng)用: 預(yù)報(bào)海上風(fēng)暴等危害:使機(jī)器設(shè)備破裂、飛機(jī)解體、建筑物被破壞在強(qiáng)次聲環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生惡心、眩暈等癥 狀