6-3波的能量声强级一波动能量的传播当机械波在介质中传播时,介质中各质点均在其平衡位置附近振动,因而具有振动动能.同时,介质发生弹性形变,因而具有弹性势能.以一列绳线上的横波为例分析波动能量的传播ymaX
一 波动能量的传播 当机械波在介质中传播时, 介质中各质点均在其 平衡位置附近振动,因而具有振动动能.同时,介质发 生弹性形变,因而具有弹性势能.以一列绳线上的横波 为例分析波动能量的传播. O y dx (a) x m y dx (b)
ym-取长度为dx的体积元d体积元在平衡位置(a)时,动能、势能和总机械能均最大体积元在位移最大处(b)时,三者均为零波动是能量传递的一种方式。中
取长度为 dx 的体积元 体积元在平衡位置(a)时,动能、势能和总 机械能均最大. 体积元在位移最大处(b)时,三者均为零. 波动是能量传递的一种方式 . O y dx (a) x m y dx (b)
波的能流和能流密度能流:单位时间内垂直通过某一面积的能量p=wus平均能流:能流密度(波的强度)I:通u过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流I =P/S=wuSudtpA"u
波的能流和能流密度 ➢ 能流:单位时间内垂直通过某一面积的能量. ➢ 平均能流: P = wuS I = P S = wu ➢ 能流密度( 波的强度 )I : 通 过垂直于波传播方向的单位 面积的平均能流. udt S u I A u 2 2 2 1 =
二声强级超声波和次声波1在弹性介质中传播的机械纵波,一般统称为声波可闻声波1/(W·m-2)20-20000HZ痛觉阀次声波10~2低于20HZ音乐10-4超声波10~6语言高于20000Hz10-8声强:10~10可闻阀10-12声波的能流/Hz20密度100300100030001000020000
在弹性介质中传播的机械纵波,一般统称为声波. 可闻声波 20 -20 000 Hz 次声波 低于20 Hz 超声波 高于20 000 Hz ➢ 声强: 声波的能流 密度. * 二 声强级 超声波和次声波
声强:声波的能流密度I = pA'"u2能够引起人们听觉的声强范围10-12 W .m-2 ~ 1W m-2声强级:人们规定声强 I。=10-12W·m-2(即相当一于频率为1000Hz的声波能引起听觉的最弱的声强)为测定声强的标准。如某声波的声强为I,则比值II的对数,叫做相应于I的声强级L11L, = lgL, = 10 lgdB(分贝)-LoB(贝尔)1
0 lg I I LI = B(贝尔) 声强:声波的能流密度. I A u 2 2 2 1 = 0 10lg I I LI = dB(分贝) 能够引起人们听觉的声强范围: 1 2 2 2 10 W m ~1W m − − − 声强级:人们规定声强 (即相当 于频率为 1000 Hz 的声波能引起听觉的最弱的声强) 为测定声强的标准. 如某声波的声强为I ,则比值I/I0的对 数,叫做相应于I 的声强级 LI . 12 2 0 10 W m − − I =