2.3 Музыкальная акустика

Реальный звук является наложением гармонических колебаний с набором частот, который определяет акустический спектр звуковой волны. Различают три вида звуковых колебаний: музы­кальные звуки, звуковые удары и шумы. Периодические колебания определённой частоты вызывают простой музыкальный тон. Слож­ные музыкальные звуки - это сочетания отдельных тонов. Тон, соответствующий наименьшей частоте сложного музыкального звука, называют основным тоном, а остальные тоны - оберто­нами. Если частота обертона кратна частоте основного тона, то обертон называют гармоническим. При этом основной тон с минимальной частотой называют первой гармоникой, обер­тон, с частотой. Относительная интенсивность, звуковой волны а так же ха­рактер нарастания и спада их амплитуд во время затухания, определяют окраску (или тембр) звука. Различные музыкальные инструменты (рояль, скрипка флейта и т.п.) отличаются тем­бром издаваемых этими инструментами звуков. Совокупность звуков разной высоты которыми пользуются в музыке, составляет музыкальный строй. Относительный музыкальный строй состоит из звуков, находящихся в определённых соотношениях. Если звуки музыкального строя заданы высотой исходного тона, с которого начинается настройка инструментов, то такой строй называют абсолютным. Исходный (стандартный) тон в европейском абсолют­ном музыкальном строе равен 440 Гц (звук "ля" первой октавы). Относительное различие в высоте двух тонов, обусловленное соотношением между частотами этих тонов, называют интервалом. В принятой европейской музыкальной практике октава де­лится на 12 равных интервалов, которые составляют равномерно темперированный строй. Отношение частот последовательных полутонов , кроме темперированного строя различают два точных строя - пифагорейский и чистый, в основе которых лежат интервалы, частотные коэффициенты которых представляют собой отношения первых соседних чисел натурального ряда. Пифагорейский строй основан на октаве и чистой квинте с частотным коэффициентом 3 : 2, а чистый строй - на октаве, квинте и большой терции с частотным коэффициентом 5 : 4. Пифагорейский строй более выразительно передаёт мелодию, а чистый лучше соответствует аккордовой музыке. Для исполнения сложной музыки используют компромиссно темперированные строи и равномерно-темперирован­ный 12-ступенчатый музыкальный строй. Музыка других, неевропейских народов отличается другими интервальными соотношениями и другим числом звуков в октаве.

Глава 2. Звук и свет-различие и подобие

2.1 Сравнительная характеристика

	Звук	Свет
Вид волны	Продольная ,поперечная	Поперечная
Зависимость скорости волны от среды	Распространяется в упругих средах, скорость звука зависит от плотности среды	Зависит от показателя преломления среды
Явление отражения	+	+
Явление преломления	+	+
Дифракция	+	+
Интерференция	+	+

1) Дифракция волн

В механических волнах: Вторичные источники с узкой щели располагаются столь близко друг к другу, что их можно рассматривать как один точечный источник.

Если размеры щели велики по сравнению с длинной волны, то картина распространения волн за экраном совершенно иная. Волна проходит сквозь щель, почти не меняя своей формы. Только по краям можно заметить небольшие искривления волновой поверхности, благодаря которым волна частично проникает и в пространство за экраном.

Явление дифракции волн на поверхности воды можно наблюдать, если поставить на пути волн экран с узкой щелью, размеры которой меньше длины волны. Хорошо будет видно, что за экраном распространяется круговая волна, как если бы в отверстие экрана располагалось колеблющееся тело – источник волн.

В электромагнитных волнах: Впервые дифракцию света наблюдал итальянский учёный Ф. Гримальди в середине 17 века. В узкий пучок света Гримальди помещал различные предметы, в частности тонкие нити. При этом тень на экране оказывалась шире, чем это должно быть согласно законам геометрической оптики. Кроме того, по обе стороны тени обнаруживались цветные полосы.

Пропуская тонкий пучок света через маленькое отверстие, Гримальди также наблюдал отступление от закона прямолинейного распространения света. Светлое пятно против отверстия оказывалось большего размера, чем это следовало ожидать при прямолинейном распространении света.

Дифракцию света нелегко наблюдать. Волны заметным образом огибают препятствия, если размеры последних сравнимы с длиной волны. А эта длин а очень мала.

2) Отражение и преломление волн

Угол отражения равен углу падения. Падающий луч, луч отражённый и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости.(Закон отражения волн)

Падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости. Отношения синуса угла падения к синусу угла преломления есть

величина постоянная для двух сред. (Закон преломления волн)

Природа звуковой волны отлична от световой. Световая волна в определенных ситуациях ведет себя как частица (фотон).

Механизм восприятия звука и света различен.

В связи с различностью природы мы не можем увидеть звук и не сможем услышать свет.