Як видно із рис.1.9, найменші інтенсивності хвиль сприймаються в інтервалі частот 1000 Гц – 5000 Гц. Тобто, у цьому інтервалі частот чутливість вуха до звукових коливань найбільша.
Величину гучності
Lхарактеризують
десятковим логарифмом відношення
інтенсивності І звуку на даній частоті
до мінімальної інтенсивності І0 ,
яка сприймається вухом:
.
За нульовий рівень інтенсивності І0,
що сприймається вухом, прийняли І0= 10-12Вт/м2.
За одиницю
вимірювання гучності прийняли 1 бел.
Один бел – це гучність L,
при якій
.
На практиці часто користуються величиною
гучності в 10 разів меншою – 1 децибел
(1дБ = 0,1 бел). Тоді:
.
При практичному визначенні порога
чутності людського вуха на осі ординат
рис.1.9 часто відкладають не силу звуку
І, а гучністьL
в децибелах.
Дослідження слуху людини називають аудіометрією.При цьому визначають точки порога чутності на різних частотах. Вади слуху оцінюють за різницею між отриманою кривою порога чутності і кривою при нормальному слухові.Залежність порогів чутності вуха від частоти коливань називають аудіограмою.
Іі. Основи молекулярної фізики
Молекулярна фізика – це розділ фізики, в якому вивчаються фізичні властивості тіл і процеси в них, обумовлені молекулярною будовою речовин.
Іі.1 Основні положення молекулярно-кінетичної теорії
В основі пояснення властивостей речовин і процесів у них, пов’язаних з молекулярною будовою тіл, лежать положення, які називають основними положеннями молекулярно-кінетичної теорії. Базуючись на них, можна зрозуміти теплові процеси в тілах, явища переносу (дифузія, теплопровідність, в’язкість газів і рідин), поверхневий натяг рідин, явища змочування і незмочування, капілярні явища, процеси випаровування, кипіння і конденсації тощо. Суть цих положень наступна.
1. Всі речовини незалежно від їх агрегатного стану складаються з молекул, які, у свою чергу, складаються з атомів.
Молекула – це найменша частинка речовини, що визначає всі її хімічні та фізичні ознаки. За кількістю атомів, що входять до складу молекул тієї чи іншої речовини, розрізняють одно-, дво- чи багатоатомні молекули. Наприклад, молекули більшості газів є двоатомними (кисень – О2, водень – Н2і т.д.), молекули води є триатомними (Н2О), молекули складних органічних сполук можуть складатися з десятків і навіть сотень атомів.Атом – це найменша частинка простої речовини (хімічного елемента).Принципова будова атомів усіх хімічних елементів однакова – в центрі вони містять позитивно заряджене ядро, що складається з позитивно заряджених елементарних частинок (протонів) та нейтральних частинок (нейтронів), навколо ядра по певних орбітах рухаються негативно заряджені елементарні частинки (електрони). Атоми різних хімічних елементів розрізняються кількістю елементарних частинок, що входять до їх складу.
Приблизний діаметр молекул 10-9 м, атомів – 10-10 м.
2. Між молекулами в тілі одночасно діють сили притягання і сили відштовхування, величина яких залежить від відстані r між молекулами (рис. ІІ.1).
Рис. ІІ.1
На відстанях
результуюча сила взаємодії є силою
відштовхування, а на відстанях
– силою притягання. Відстаньr0
між молекулами (атомами), на якій
результуюча сила взаємодії між ними
дорівнює нулю називаєтьсярівноважною
відстанню. На такій відстані (в
середньому) і знаходяться сусідні атоми
(молекули) в твердих і рідких тілах. На
відстанях приблизно 1,5 ∙ 10-9м сила
взаємодії між молекулами практично
дорівнює нулю.
Природа міжмолекулярних сил притягання і відштовхування електрична (однойменні заряди відштовхуються, різнойменні – притягуються). Хоча молекули в тілі електронейтральні (в них величина сумарного негативного заряду електронів дорівнює сумарному позитивному заряду протонів), але при утворенні міжмолекулярних зв’язків орбіти, по яких рухаються електрони, деформуються таким чином, що одна сторона молекули заряджена негативно, а протилежна їй – позитивно. Це означає, що молекули в тілі є диполями, які зорієнтовані в просторі різнойменними кінцями один до одного. Внаслідок цього між усіма сусідніми молекулами існують сили притягання. Це підтверджує здатність тіл чинити опір їх розтягуванню. При зменшенні відстані між молекулами зближуються електронні орбіти, що приводить до різкого зростання сил відштовхування.