5. Характеристики звуку. Ефект допплера.
Пружні хвилі, що поширюються в суцільних середовищах, називають звуковими. Ту частину звукових хвиль, яка сприймається людським вухом, називають звуком; це хвилі, що мають частоту в межах 16 – 20000 Гц. Хвилі, частоти яких менші ніж 16 Гц, називають інфразвуками, а хвилі, частоти яких більші 20000 Гц, - ультразвуками. Розділ фізики, в якому вивчають звукові хвилі, називають акустикою.
Вимірювання швидкості звуку в твердих тілах, рідинах та газах показало, що швидкість не залежить від частоти звукових коливань, тобто для звукових хвиль відсутня дисперсія. В рідинах і газах можуть поширюватись лише поздовжні хвилі, в твердих тілах – як поздовжні, так і поперечні хвилі. Швидкість поширення поздовжніх хвиль у твердих тілах майже вдвічі більша швидкості поширення поперечних хвиль. Неоднаковість швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль покладена в основу роботи сейсмографів, за допомогою яких визначають епіцентри землетрусів.
Щоб
людина сприймала звукові коливання
вони повинні мати крім зазначеного вище
частотного діапазону ще й певну
інтенсивність. Мінімальна інтенсивність
звуку, що відчуває людина, називається
порогом
чутності.
Для різних частот поріг чутності різний.
Найбільшу чутливість людське вухо має
до коливань, частоти яких знаходяться
в межах 1
– 3 кГц;
поріг чутності для цих частот приблизно
дорівнює
.
При значному збільшенні інтенсивності
звуку вухо перестає сприймати коливання
як звук; з'являється відчуття болю.
Найбільшу інтенсивність звуку, при якій
людина сприймає коливання як звук,
називають больовим
порогом.
Для вище наведених частот больовий
поріг дорівнює інтенсивності біля
.