聲波的反射課件講義

第二節(jié)聲波的反射一、聲波的吸收二、反射與回聲三、超聲波目錄第二節(jié)聲波的反射一、聲波的吸收目錄1節(jié)目錄下一頁一、聲波的吸收

聲波傳遞：聲波需要藉由介質(zhì)才能傳遞，但如果遇到的介質(zhì)，其傳播特性與原來的介質(zhì)不同，將會發(fā)生什麼現(xiàn)象呢？上一頁節(jié)目錄下一頁一、聲波的吸收聲波傳遞：上一頁2聲波的吸收聲波傳遞的是能量，在傳遞過程中必須遵守能量守恆定律。有一部分的聲波能量，可能在傳遞過程中會被介質(zhì)吸收，轉(zhuǎn)換成熱能或其他形式的能量，剩餘的能量則仍以波動的形式繼續(xù)傳遞。上一頁下一頁節(jié)目錄聲波的吸收聲波傳遞的是能量，在傳遞過程中必須遵守能量守恆定律3節(jié)目錄上一頁下一頁下圖代表不同頻率的聲波在空氣中每前進(jìn)1公尺時，因能量被潮溼空氣吸收而使其強(qiáng)度減弱的程度。節(jié)目錄上一頁下一頁下圖代表不同頻率的聲波在空氣中每前進(jìn)1公4節(jié)目錄上一頁下一頁圖4-9聲波在不同空氣溼度時的強(qiáng)度衰減-A節(jié)目錄上一頁下一頁圖4-9聲波在不同空氣溼度時的強(qiáng)度衰減-5衰減量與下列因素有關(guān)節(jié)目錄上一頁頻率距離溼度衰減量與下列因素有關(guān)節(jié)目錄上一頁頻率6節(jié)目錄下一頁二、反射與回聲

反射(reflection)：聲音在傳播時，遇到障礙物(不同介質(zhì))，除了一部分的能量可以通過障礙物繼續(xù)向前傳遞外，其餘的能量會被反射，而返回原介質(zhì)中，這種反射而回的波稱為反射波(reflectedwave)。節(jié)目錄下一頁二、反射與回聲反射(reflection7節(jié)目錄下一頁回聲(echo)

在較寬敞的大廳談話時，有時會在聽到對方的聲音後，由於反射波的時間差，稍遲又聽到同樣的聲音，這些後聽到的聲音，稱為回聲(echo)。節(jié)目錄下一頁回聲(echo)在較寬敞的大廳談話時，有時會8節(jié)目錄下一頁

回聲須與原聲相隔大約0.1秒以上，聽者才能察覺其存在。回聲(echo)節(jié)目錄下一頁回聲須與原聲相隔大約0.1秒以上，聽者才9雷聲常隆隆不絕，是由於(A)干涉(B)繞射(C)反射(D)折射(E)吸收。下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗雷聲常隆隆不絕，是由於下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗10教學(xué)檢驗一個聲波經(jīng)由一面磚牆反射，將反射波與入射波比較的結(jié)果，則反射波具有？下一頁上一頁節(jié)目錄(A)較短的波長

(B)相同的速度

(C)相同的速率

(D)較大的振輻

(E)較低的頻率。教學(xué)檢驗教學(xué)檢驗一個聲波經(jīng)由一面磚牆反射，將反射波與入射波比較的結(jié)果11聲音傳播時，因為介質(zhì)會吸收能量的緣故，下列何者會愈來愈??？(A)波長(B)波速

(C)振幅(D)頻率

(E)週期。下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗聲音傳播時，因為介質(zhì)會吸收能量的緣故，下列何者會愈來愈??？下聲波通過不同介質(zhì)的界面時，例如水中的聲波由淺水區(qū)折入深水區(qū)，若入射波的能量E1；反射波的能量E2；折射波的能量E3，則下面的關(guān)係何者正確？(A)E1＞E2＋E2(B)E1＝E2－E3

(C)E2＝E3(D)E2＝E1－E3。

下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗聲波通過不同介質(zhì)的界面時，例如水中的聲波由淺水區(qū)折入深水區(qū)，13例題4-1某人與反射原聲的牆壁至少必須距離多遠(yuǎn)，才能察覺到他自己所發(fā)出的聲音經(jīng)牆壁反射一次後傳回的回聲？提示：回聲與原聲相隔大約0.1秒以上，聽者才能察覺。聲速：約為340公尺/秒0.1秒：聲波往、返的時間節(jié)目錄上一頁例題4-1某人與反射原聲的牆壁至少必須距離多遠(yuǎn)，才能察覺到他14空氣溫度為15°C時，某人在相距544公尺的兩山間鳴槍，先後差0.8秒聽到兩次回聲，問此人位置距遠(yuǎn)山多遠(yuǎn)？(A)170(B)340(C)510(D)680

(E)850公尺。下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗空氣溫度為15°C時，某人在相距544公尺的兩山間鳴槍，先後15圖4-10國家音樂廳節(jié)目錄下一頁圖片出處：羅震洋，mapy9文化生活-劇場饗宴編，震洋出版社，1999，P.22

圖4-10國家音樂廳節(jié)目錄下一頁圖片出處：羅震洋，mapy16節(jié)目錄下一頁適當(dāng)?shù)幕芈晻炀秃玫囊粜?，但不?dāng)?shù)幕芈晠s會掃人雅興。如何增強(qiáng)回聲或降低回聲，要視我們的需求而定。上一頁回聲(echo)節(jié)目錄下一頁適當(dāng)?shù)幕芈晻炀秃玫囊粜?，但不?dāng)?shù)幕芈晠s會掃人雅17節(jié)目錄下一頁上一頁一般而言，鬆軟而多孔的阻隔物，通常對聲波具有較佳的吸收能力，能使大部分的聲波能量不被反射，因此可用來減低反射波的強(qiáng)度，避免干擾原來的聲波?；芈?echo)的避免節(jié)目錄下一頁上一頁一般而言，鬆軟而多孔的阻隔物，通常對聲波具18圖4-10國家音樂廳-3節(jié)目錄下一頁音樂廳在設(shè)計時，必須降低回聲的干擾，為了避免反射波的干擾，牆壁表層多採用吸音效果較好的建材或構(gòu)造。上一頁回聲(echo)的避免圖4-10國家音樂廳-3節(jié)目錄下一頁音樂廳在設(shè)計時，必須19圖4-10交混回響.1節(jié)目錄下一頁聲波在室內(nèi)經(jīng)反射而產(chǎn)生回聲，回聲經(jīng)反射又再產(chǎn)生二次回聲，以此類推，回聲會重複被反射而衍生更多回聲，稱為交混回響(reverberation)。上一頁交混回響圖4-10交混回響.1節(jié)目錄下一頁聲波在室內(nèi)經(jīng)反射而產(chǎn)生回20節(jié)目錄下一頁上一頁演講廳或音樂廳的設(shè)計，必須適當(dāng)?shù)目紤]交混回響會持續(xù)多久，以使前後之聲音能相連貫，但不致混淆不清。交混回響節(jié)目錄下一頁上一頁演講廳或音樂廳的設(shè)計，必須適當(dāng)?shù)目紤]交混回21節(jié)目錄三、超聲波下一頁超聲波

──一般人都無法聽見節(jié)目錄三、超聲波下一頁超聲波

──一般人都無法聽見22節(jié)目錄超聲波一般人可以聽得見的聲波，其頻率範(fàn)圍大致是由20赫到20,000赫。頻率大於20,000赫的波，稱為

超聲波(ultrasound)或超音波。頻率小於20赫的波，稱為聲下波(infrasound)。下一頁節(jié)目錄超聲波一般人可以聽得見的聲波，其頻率範(fàn)圍大致是由2023節(jié)目錄高頻率的超聲波，因為波長短，傳播時不易散開，沿著直線方向前進(jìn)的特性較佳，且體積小的物體也可將它反射，因此用途頗廣。下一頁超聲波節(jié)目錄高頻率的超聲波，因為波長短，傳播時不易散開，沿著直線方24圖4-11a聲納可測海底深度。圖中實線為發(fā)射波，虛線為反射波。節(jié)目錄下一頁H圖4-11a聲納可測海底深度。圖中實線為發(fā)射波，虛線為反射25一艘探測船發(fā)送一道筆直的超聲波到達(dá)海底，經(jīng)過1.5秒收到回音，若在海水中的聲速為1500公尺/秒，則在此位置海底的深度為若干公尺？(A)500(B)1000(C)1125(D)2250下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗一艘探測船發(fā)送一道筆直的超聲波到達(dá)海底，經(jīng)過1.5秒收到回音26節(jié)目錄下一頁在水中以聲納(sonar)發(fā)出超聲波，利用反射波傳回的時間長短，可以測出海水深度，或發(fā)現(xiàn)魚群的位置。超聲波的應(yīng)用節(jié)目錄下一頁在水中以聲納(sonar)發(fā)出超聲波，利用反射波圖4-11b超聲波打碎身體中的腎結(jié)石節(jié)目錄上一頁下一頁超聲波的應(yīng)用圖4-11b超聲波打碎身體中的腎結(jié)石節(jié)目錄上一頁下一頁超聲28節(jié)目錄上一頁下一頁醫(yī)學(xué)：利用超音波掃描，不但可以了解身體內(nèi)臟的功能外，超音波也可用來打碎身體中的腎結(jié)石。超聲波的應(yīng)用節(jié)目錄上一頁下一頁醫(yī)學(xué)：超聲波的應(yīng)用298.超聲波也可以用來清洗浸放在溶液中的眼鏡、珠寶首飾及精密儀器，也可以用以擊碎腎結(jié)石、腦部瘀血，你是否知道其他應(yīng)用超聲波的例子？節(jié)目錄上一頁8.超聲波也可以用來清洗浸放在溶液中的眼鏡、珠寶首飾及精密304-2聲音的反射聲音是一種波動，遇到障礙物會產(chǎn)生反射。當(dāng)我們聽到來自障礙物反射的聲音，此聲音稱為「回聲」。大致來說，回聲接收和原聲發(fā)出的時間需

相隔在0.1秒以上，才能為我們所辨別。。4-2聲音的反射聲音是一種波動，遇到障礙物會產(chǎn)生反射。當(dāng)我們314-2聲音的反射傳聲筒的形狀，使發(fā)出的聲音經(jīng)過筒壁反射後，傳播方向變得較為集中，因此同樣強(qiáng)度的聲音，可傳至較遠(yuǎn)的地方。音樂廳或禮堂的舞臺上方或後方，常

安裝反射面，使聲音能較完整地傳播到聽眾席上。4-2聲音的反射傳聲筒的形狀，使發(fā)出的聲音經(jīng)過筒壁反射音樂廳324-2聲音的反射超聲波的波長比較短，傳播時比較不會散開，可以朝固定的方向前進(jìn)。此外，還具有能被較小物體所反射的特性，因此常被用來作為探測的工具。課本在超聲波的內(nèi)容敘述中，提到哪些應(yīng)用?除此以外，你還能想到其他應(yīng)用嗎?4-2聲音的反射超聲波的波長比較短，傳播時比較不會散開課本在334-2聲音的反射海水中聲速約1500公尺／秒。潛艇每隔10秒發(fā)出一個聲波脈衝，探測海底。若偵測到的聲波（包含發(fā)射波與反射波）強(qiáng)度隨時間變化如下圖所示，則潛艇距離海底約是多少公尺？(Ａ)1500(Ｂ)3000(Ｃ)4500(Ｄ)9000(Ｅ)15000?！?4.學(xué)測〕解：(C）4-2聲音的反射海水中聲速約1500公尺／秒。潛艇每隔10秒344-2聲音的反射解：(D）老師站立在學(xué)校操場上，為百公尺賽跑鳴槍。她於槍響後

0.3

秒聽到槍聲經(jīng)牆壁甲反射的回聲，再經(jīng)0.4秒聽到經(jīng)牆壁乙反射的回聲。若聲速為vo公尺/秒，則王老師站立於下圖中(Ａ)至(Ｉ)的哪一方塊區(qū)？〔92.學(xué)測補(bǔ)考〕4-2聲音的反射解：(D）老師站立在學(xué)校操場上，為百公尺賽跑35網(wǎng)路資源：

1.封閉空間的聲學(xué)現(xiàn)象2.超音波的應(yīng)用：醫(yī)用超音波3.超音波的應(yīng)用：超音波檢測

4.超聲波的工程應(yīng)用

5.蝙蝠的回聲定位與超音波：臺灣蝙蝠學(xué)會

6.蝙蝠的回聲定位與超音波：蝠爾摩沙7.回聲:

好好玩物理網(wǎng)

網(wǎng)路資源：1.封閉空間的聲學(xué)現(xiàn)象2.超音波的應(yīng)用：醫(yī)用超音36第二節(jié)聲波的反射一、聲波的吸收二、反射與回聲三、超聲波目錄第二節(jié)聲波的反射一、聲波的吸收目錄37節(jié)目錄下一頁一、聲波的吸收

聲波傳遞：聲波需要藉由介質(zhì)才能傳遞，但如果遇到的介質(zhì)，其傳播特性與原來的介質(zhì)不同，將會發(fā)生什麼現(xiàn)象呢？上一頁節(jié)目錄下一頁一、聲波的吸收聲波傳遞：上一頁38聲波的吸收聲波傳遞的是能量，在傳遞過程中必須遵守能量守恆定律。有一部分的聲波能量，可能在傳遞過程中會被介質(zhì)吸收，轉(zhuǎn)換成熱能或其他形式的能量，剩餘的能量則仍以波動的形式繼續(xù)傳遞。上一頁下一頁節(jié)目錄聲波的吸收聲波傳遞的是能量，在傳遞過程中必須遵守能量守恆定律39節(jié)目錄上一頁下一頁下圖代表不同頻率的聲波在空氣中每前進(jìn)1公尺時，因能量被潮溼空氣吸收而使其強(qiáng)度減弱的程度。節(jié)目錄上一頁下一頁下圖代表不同頻率的聲波在空氣中每前進(jìn)1公40節(jié)目錄上一頁下一頁圖4-9聲波在不同空氣溼度時的強(qiáng)度衰減-A節(jié)目錄上一頁下一頁圖4-9聲波在不同空氣溼度時的強(qiáng)度衰減-41衰減量與下列因素有關(guān)節(jié)目錄上一頁頻率距離溼度衰減量與下列因素有關(guān)節(jié)目錄上一頁頻率42節(jié)目錄下一頁二、反射與回聲

反射(reflection)：聲音在傳播時，遇到障礙物(不同介質(zhì))，除了一部分的能量可以通過障礙物繼續(xù)向前傳遞外，其餘的能量會被反射，而返回原介質(zhì)中，這種反射而回的波稱為反射波(reflectedwave)。節(jié)目錄下一頁二、反射與回聲反射(reflection43節(jié)目錄下一頁回聲(echo)

在較寬敞的大廳談話時，有時會在聽到對方的聲音後，由於反射波的時間差，稍遲又聽到同樣的聲音，這些後聽到的聲音，稱為回聲(echo)。節(jié)目錄下一頁回聲(echo)在較寬敞的大廳談話時，有時會44節(jié)目錄下一頁

回聲須與原聲相隔大約0.1秒以上，聽者才能察覺其存在。回聲(echo)節(jié)目錄下一頁回聲須與原聲相隔大約0.1秒以上，聽者才45雷聲常隆隆不絕，是由於(A)干涉(B)繞射(C)反射(D)折射(E)吸收。下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗雷聲常隆隆不絕，是由於下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗46教學(xué)檢驗一個聲波經(jīng)由一面磚牆反射，將反射波與入射波比較的結(jié)果，則反射波具有？下一頁上一頁節(jié)目錄(A)較短的波長

(B)相同的速度

(C)相同的速率

(D)較大的振輻

(E)較低的頻率。教學(xué)檢驗教學(xué)檢驗一個聲波經(jīng)由一面磚牆反射，將反射波與入射波比較的結(jié)果47聲音傳播時，因為介質(zhì)會吸收能量的緣故，下列何者會愈來愈?。?A)波長(B)波速

(C)振幅(D)頻率

(E)週期。下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗聲音傳播時，因為介質(zhì)會吸收能量的緣故，下列何者會愈來愈小？下聲波通過不同介質(zhì)的界面時，例如水中的聲波由淺水區(qū)折入深水區(qū)，若入射波的能量E1；反射波的能量E2；折射波的能量E3，則下面的關(guān)係何者正確？(A)E1＞E2＋E2(B)E1＝E2－E3

(C)E2＝E3(D)E2＝E1－E3。

下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗聲波通過不同介質(zhì)的界面時，例如水中的聲波由淺水區(qū)折入深水區(qū)，49例題4-1某人與反射原聲的牆壁至少必須距離多遠(yuǎn)，才能察覺到他自己所發(fā)出的聲音經(jīng)牆壁反射一次後傳回的回聲？提示：回聲與原聲相隔大約0.1秒以上，聽者才能察覺。聲速：約為340公尺/秒0.1秒：聲波往、返的時間節(jié)目錄上一頁例題4-1某人與反射原聲的牆壁至少必須距離多遠(yuǎn)，才能察覺到他50空氣溫度為15°C時，某人在相距544公尺的兩山間鳴槍，先後差0.8秒聽到兩次回聲，問此人位置距遠(yuǎn)山多遠(yuǎn)？(A)170(B)340(C)510(D)680

(E)850公尺。下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗空氣溫度為15°C時，某人在相距544公尺的兩山間鳴槍，先後51圖4-10國家音樂廳節(jié)目錄下一頁圖片出處：羅震洋，mapy9文化生活-劇場饗宴編，震洋出版社，1999，P.22

圖4-10國家音樂廳節(jié)目錄下一頁圖片出處：羅震洋，mapy52節(jié)目錄下一頁適當(dāng)?shù)幕芈晻炀秃玫囊粜В划?dāng)?shù)幕芈晠s會掃人雅興。如何增強(qiáng)回聲或降低回聲，要視我們的需求而定。上一頁回聲(echo)節(jié)目錄下一頁適當(dāng)?shù)幕芈晻炀秃玫囊粜В划?dāng)?shù)幕芈晠s會掃人雅53節(jié)目錄下一頁上一頁一般而言，鬆軟而多孔的阻隔物，通常對聲波具有較佳的吸收能力，能使大部分的聲波能量不被反射，因此可用來減低反射波的強(qiáng)度，避免干擾原來的聲波?；芈?echo)的避免節(jié)目錄下一頁上一頁一般而言，鬆軟而多孔的阻隔物，通常對聲波具54圖4-10國家音樂廳-3節(jié)目錄下一頁音樂廳在設(shè)計時，必須降低回聲的干擾，為了避免反射波的干擾，牆壁表層多採用吸音效果較好的建材或構(gòu)造。上一頁回聲(echo)的避免圖4-10國家音樂廳-3節(jié)目錄下一頁音樂廳在設(shè)計時，必須55圖4-10交混回響.1節(jié)目錄下一頁聲波在室內(nèi)經(jīng)反射而產(chǎn)生回聲，回聲經(jīng)反射又再產(chǎn)生二次回聲，以此類推，回聲會重複被反射而衍生更多回聲，稱為交混回響(reverberation)。上一頁交混回響圖4-10交混回響.1節(jié)目錄下一頁聲波在室內(nèi)經(jīng)反射而產(chǎn)生回56節(jié)目錄下一頁上一頁演講廳或音樂廳的設(shè)計，必須適當(dāng)?shù)目紤]交混回響會持續(xù)多久，以使前後之聲音能相連貫，但不致混淆不清。交混回響節(jié)目錄下一頁上一頁演講廳或音樂廳的設(shè)計，必須適當(dāng)?shù)目紤]交混回57節(jié)目錄三、超聲波下一頁超聲波

──一般人都無法聽見節(jié)目錄三、超聲波下一頁超聲波

──一般人都無法聽見58節(jié)目錄超聲波一般人可以聽得見的聲波，其頻率範(fàn)圍大致是由20赫到20,000赫。頻率大於20,000赫的波，稱為

超聲波(ultrasound)或超音波。頻率小於20赫的波，稱為聲下波(infrasound)。下一頁節(jié)目錄超聲波一般人可以聽得見的聲波，其頻率範(fàn)圍大致是由2059節(jié)目錄高頻率的超聲波，因為波長短，傳播時不易散開，沿著直線方向前進(jìn)的特性較佳，且體積小的物體也可將它反射，因此用途頗廣。下一頁超聲波節(jié)目錄高頻率的超聲波，因為波長短，傳播時不易散開，沿著直線方60圖4-11a聲納可測海底深度。圖中實線為發(fā)射波，虛線為反射波。節(jié)目錄下一頁H圖4-11a聲納可測海底深度。圖中實線為發(fā)射波，虛線為反射61一艘探測船發(fā)送一道筆直的超聲波到達(dá)海底，經(jīng)過1.5秒收到回音，若在海水中的聲速為1500公尺/秒，則在此位置海底的深度為若干公尺？(A)500(B)1000(C)1125(D)2250下一頁上一頁節(jié)目錄教學(xué)檢驗一艘探測船發(fā)送一道筆直的超聲波到達(dá)海底，經(jīng)過1.5秒收到回音62節(jié)目錄下一頁在水中以聲納(sonar)發(fā)出超聲波，利用反射波傳回的時間長短，可以測出海水深度，或發(fā)現(xiàn)魚群的位置。超聲波的應(yīng)用節(jié)目錄下一頁在水中以聲納(sonar)發(fā)出超聲波，利用反射波圖4-11b超聲波打碎身體中的腎結(jié)石節(jié)目錄上一頁下一頁超聲波的應(yīng)用圖4-11b超聲波打碎身體中的腎結(jié)石節(jié)目錄上一頁下一頁超聲64節(jié)目錄上一頁下一頁醫(yī)學(xué)：利用超音波掃描，不但可以了解身體內(nèi)臟的功能外，超音波也可用來打碎身體中的腎結(jié)石。超聲波的應(yīng)用節(jié)目錄上一頁下一頁醫(yī)學(xué)：超聲波的應(yīng)用658.超聲波也可以用來清洗浸放在溶液中的眼鏡、珠寶首飾及精密儀器，也可以用以擊碎腎結(jié)石、腦部瘀血，你是否知道其他應(yīng)用超聲波的例子？節(jié)目錄上一頁8.超聲波也可以用來清洗浸放在溶液中的眼鏡、珠寶首飾及精密664-2聲音的反射聲音是一種波動，遇到障礙物會產(chǎn)生反射。當(dāng)我們聽到來自障礙物反射的聲音，此聲音稱為「回聲」。大致來說，回聲接收和原聲發(fā)出的時間需

相隔