物理-第10章波动声波应用

1声波的应用2什么是噪声噪声的来源噪声的危害噪声的控制声波的应用目录结束语3水手的猝死

50年前的一天，太平洋海面上有一艘残破不堪的外国商船，像醉汉一样在大海中漫无目标地飘荡.商船的甲板上和舱内散乱地分布着65名水手的尸体，他们临死前的表情非常恐怖，像是刚刚经历过一场无法用语言描述的巨大痛苦.他们全部死于一种不明原因.什么是噪声4

尸体上找不到任何致命的伤痕.所以排除了海盗抢劫杀人的可能性，在渺无人烟的大海上，如果不是海盗，又会是谁在短时间内夺走了这65名水手的宝贵生命呢？

据调查，原来，杀害65名水手的凶手竟然是海浪引起的次声波.什么是噪声5

次声波——“噪声家族”中无形的“冷面杀手”.噪声也是一种严重的环境污染.

噪声污染已经成为影响人们身体健康和生活质量的严重问题！什么是噪声6噪声的定义

从生物学的观点看，凡是人们不需要的，令人烦躁的声音都是噪音.

从物理学的观点看，噪音是指声强和频率杂乱无章，没有规律的声音.什么是噪声7噪声的量度声音的量度单位是分贝值(dB).

低声耳语大声说话

汽车

电视伴音电锯飞机

30

60-7080-100

85110130

分贝值每上升10，表示音量增加10倍，即从1分贝到20分贝表示音量增加了100倍.几种声音的分贝值80分贝值60110无害区过渡区有害区8590易得“噪音病”

按照分贝值的大小可以将声音划分为以下几个区域：噪声的量度9噪声的量度超过30分贝：正常睡眠受到干扰持续70分贝：听力及身体健康受到影响

“的厅”这一类娱乐场所的噪声污染至少超过了80分贝，所以经常去“迪厅”玩的人经常会有大脑兴奋不止，身体却感觉疲倦，四肢无力的症状.持续时间长了，就会得神经衰弱症.10噪音污染主要来源于：交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等.

另外，来自于室内的生活噪声也不容忽视.家庭中的电视机、风扇、电脑、洗衣机所产生的噪声可达到50至70分贝，电冰箱则为34至45分贝.噪声的来源11对人体的影响对物的损害历史上的惨案噪声的危害12对人的听力造成严重损害.

在80分贝以上的噪声环境中生活，耳聋者可以达到50%

连续听摩托车声8小时后就会听力受损

在摇滚音乐厅半小时后，听力就会受损，有害于心血系统噪声的危害13

经常处于噪声环境中，使人眼的敏感性降低、瞳孔散大、色觉和视野异常，产生眼花、视力下降、反应迟钝现象，会导致交通事故的发生.对视觉的影响对消化系统的影响

噪声能使唾液、胃液分泌下降，造成食欲呆滞而引发消化道疾病.噪声的危害14影响心血管功能和内分泌系统

主要表现在心动过速，心律不齐，血压过高.干扰人的神经系统

长期在高噪声环境中生活会引起诸如头痛，头晕、失眠、多梦、记忆力减退、注意力分散、反应迟钝以及易怒、易激动等一系列症状，严重时还可能导致精神错乱.噪声的危害15

日本曾经有一个住在临近铁路房子里的中年男子，因长年受到火车噪声的刺激而精神错乱，最后导致自杀的悲剧.

影响学习工作，干扰睡眠

医生为病人听诊时正确率仅为8%.如噪音达到100到200分贝时,几乎每个人都会从睡梦中醒过来.噪声的危害16中世纪的欧洲，有一种“钟下刑”的死刑手段非常残忍.执刑时，罪犯被扣押在一口大钟下面，执刑者则通过不断敲击大钟来刺激受刑人，直到他死亡.“钟下刑”产生的噪声让犯人所受的痛苦远远超过其它刑罚，所以当时的一些江洋大盗听到这种刑法时也心惊不已.噪声的危害17

特强噪声还会损坏仪器设备和建筑结构，带来灾难性的破坏.

火箭和宇宙飞船的机械结构，在特强噪声的作用下，会产生“声疲劳”，使材料或结构产生疲劳断裂；

当超音速飞机在低空掠过时，引起的噪声相当于炸弹爆炸，会使门窗损坏，墙面开裂,烟囱倒塌.噪声的危害18荷兰货船悬案马赛集体死亡疑案噪声的危害19

1948年，荷兰货船“乌兰格梅达奇”号，在马六甲海峡遇到强大的风暴.船上所有人都莫名其妙地死在自己的岗位上，除了一张张留着极度痛苦和恐惧表情的脸，在每个死者的身上竟然找不到一丁点儿的伤痕.

造成这次海难的罪魁祸首是海上飓风和骇浪相互作用产生的大功率声波.噪声的危害20

无独有偶，1986年夏天，法国马赛市郊一家农户二十多人正围聚在一起共进午餐，莫名其妙地在数十秒内全部猝死.与此同时，正在邻近田间劳作的另一家十多个人也突然全部死亡.

这起人间惨剧是由离事故现场16公里之外的一所次声波武器研究所因技术故障发生声波泄漏造成的.噪声的危害21声源传声途径接收噪声的控制

由于噪声体系都是由声源、传声途径、接收这三个环节组成，所以噪声控制的种种手段也不外乎从这三个方面入手.22噪声源机械型气流型稳态振动型冲击型声源噪声的控制23

利用声的吸收、反射、干涉等特性，采用吸声、隔声、减振、隔振等技术，以及安装消声器等，以控制声源的噪声辐射.

改进结构,提高其中部件的加工精度和装配质量，采用合理的操作方法等，以降低声源的噪声发射功率.

噪声的控制24使噪声源远离需要安静的地方控制噪声的传播方向建立隔声屏障应用吸声材料和吸声结构，将传播中的噪声声能转变为热能等城市建设中，采用合理的城市防噪声规划.噪声的控制25佩戴护耳器(如耳塞、耳罩、防声盔等)减少在噪声环境中的暴露时间.根据听力检测结果，适当调整在噪声环境中的工作人员.噪声的控制26

另外，医学家和营养学家认为，多吃含维生素B1、B2、B6和维生素C的食物及补充优质蛋白质，对受噪声影响的人体有保护作用.

植树绿化也是降低噪声强度的一种有效方法.噪声的控制27

在使用音响等家用电器和其他发声器具的时候，尽量将音量制在70分贝以下；不要经常到人声嘈杂的商业区及歌厅去接收噪声；不燃放烟花爆竹等.控制噪声污染还需要我们从自己做起.噪声的控制28

声波武器是一种起步较晚但又比较“干净”、“文明”的大规模杀伤性武器.

声波武器对人员具有无可置疑的杀伤能力，而对建筑物、武器装备等物体几乎没有破坏作用.目前，声波武器主要有以下几种：声波的应用29

噪声波武器主要依靠发出一种定向的噪声波，用来短时间内麻痹敌人的听觉和中枢神经，甚至使敌人在数分钟内处于昏迷状态.噪声波武器用来对付敌人指挥人员和制服恐怖分子具有特殊的效果，被专家们一致看好.声波的应用噪声波武器30强声波武器主要是依靠发出强声波致使敌人失去行动能力，对人体不会造成长时期的伤害.主要用途是用做防御性目的，如保护重要军事设施、仓库、大型武器基地等.当敌人接近防护范围时，强声波武器会发出警告性声音，阻止敌人前进；如果敌人继续前进，强声波武器会发出强声波，其能量足以使敌人丧失行动能力.声波的应用强声波武器31次声波武器主要是依靠发出一种振荡频率与人体大脑节律或人体内脏器官固有频率相近的次声波，使人神经错乱或内脏剧烈疼痛甚至死亡.这是目前威力最大也是最为成熟的声波武器.声波的应用次声波武器32

主要是依靠发出一种高能量的超声波，并造成强大的空气压力，使人体产生视觉模糊、恶心等生理反应，从而使人员丧失作战能力.声波的应用超声波武器超声波武器33

声学对国防还有许多重要用途.海洋中除声以外的各种信号都很难传到几米之外，

因此利用回声探测水下物体，如潜艇、海底、鱼群、沉船等是最有力的手段.声波的应用34声纳仪显示的长江水底深度图

船只上的发射器先向海底发射超声波，再由另一些仪器接收和分析反射回来的讯息，从而得到整个海床的面貌.声纳探测器声波的应用35

因为不同身体构造反射是不同的，所以高频率声音(超声波ultrasound）可用来作医学成像.越短的波长，得到的解像度就越高.声波的应用成像36振动能

声能可以用来弄碎肾石(kidneystones)

超声波可以用来消毒食物，因为高速的振动会令细菌难以抵抗.超声波亦可以用来清除眼镜或饰物的污垢.声波的应用37

超声波扫描不涉及有害的辐射，远比X-射线等检验工具安全.

超声波扫描术的两个重要分支：多普勒超声波扫描术和立体超声波成像技术声波的应用38

多普勒超声波扫描术利用了波动的多普勒效应.反射超声波物体的运动，会改变回声的频率﹔当物体向着接收器移动时，频率会升高，相反当物体正在远去时，频率便会降低.从回声的频率改变，仪器便可计算到物体的运动速度.频率关系：声波的应用39

立体超声波成像技术是很新的技术.检查员首先从多个不同角度拍摄胎儿的二维超声波影像，然后利用电脑技术合成胎儿的立体影像.声波的应用40人若进入到一个完全没有声音的环境里，不仅可以听到自己的心跳声、还可以听到关节的摩擦声和血液的流动声.只要轻吸一下鼻子，就像听到一声大喝.甚至一根针掉在地上，也会感到像