1、波的能流密度 強(qiáng)度 聲強(qiáng)級(jí)1一、簡(jiǎn)諧波的能量密度彈性介質(zhì)中取一線元 dx，其質(zhì)量 dm=ldx由于波函數(shù)：質(zhì)元振動(dòng)速度：質(zhì)元?jiǎng)幽埽?質(zhì)元形變：質(zhì)元的形變勢(shì)能：質(zhì)元的勢(shì)能和動(dòng)能同步變化3質(zhì)元波動(dòng)能量：介質(zhì)中單位體積內(nèi)的能量，叫做能量密度能量密度在一個(gè)周期內(nèi)的平均值為平均能量密度4二、波的能流密度 波的強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)截面 S 的能量等于體積 uS中的能量，稱為能流。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于波的傳播方向的單位面積上的能量叫做能流密度。寫(xiě)成矢量式：一個(gè)周期內(nèi)能流密度大小的平均值稱為波的強(qiáng)度。5例1：一球面波源的功率為 100W，則距波源 10m 處，波的平均能流密度 I 是多少？解：（W m-2 ）例

2、2：有一波在介質(zhì)中傳播，已知u=103 m/s，A=1.010-4m， =103Hz，若介質(zhì)的密度為 800 kg/m3，求：該波的平均能流密度； 1分鐘內(nèi)垂直通過(guò)一面積 S = 410 -4 m2 的總能量。解：6三、聲波、超聲波和次聲波 聲波是機(jī)械縱波頻率高于20000赫茲的叫做超聲波。* 聲的產(chǎn)生、傳播和接收。為聽(tīng)覺(jué)服務(wù)，如聲音的音質(zhì)、音響效果；聲學(xué)在建筑學(xué)方面的應(yīng)用，噪聲的避免等。 20到20000赫茲之間能引起聽(tīng)覺(jué)的稱為可聞聲波，簡(jiǎn)稱聲波。頻率低于20赫茲的叫做次聲波；* 利用聲的傳播特性研究媒質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)；利用聲波的作用來(lái)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，為科技服務(wù)。研究的分類：聲的概念不再局限于聽(tīng)覺(jué)

3、范圍，幾乎是振動(dòng)和機(jī)械波的同義詞。聲波20000Hz20Hz7由此可知，聲強(qiáng)與頻率的平方，振幅的平方成正比。利用超聲波可獲得極大的聲強(qiáng)。聲強(qiáng)引起聽(tīng)覺(jué)的聲波不僅有頻率范圍，而且有聲強(qiáng)范圍。一般正常人對(duì)于1000Hz 的聲波，聽(tīng)覺(jué)的上限約為1W/m2 ，下限約10-12 W/m2 。試驗(yàn)表明，人耳聽(tīng)覺(jué)并非與聲強(qiáng)成正比，而是與聲強(qiáng)的對(duì)數(shù)大致面正比。8定義聲強(qiáng)級(jí)L為：?jiǎn)挝粸樨惗?Bel)單位為分貝(dB)* 聲強(qiáng)級(jí)由于可聞聲強(qiáng)的數(shù)量級(jí)相差懸殊，通常用聲強(qiáng)級(jí)來(lái)描述聲強(qiáng)的強(qiáng)弱。規(guī)定聲強(qiáng) I0=10-12瓦/米2作為測(cè)定聲強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)有的地方規(guī)定戶外聲音不得大于100分貝。 如炮聲聲強(qiáng) 1瓦/米2 ，聲強(qiáng)級(jí)12

4、0分貝。9 超聲波、次聲波* 超聲波：頻率高，波長(zhǎng)短，定向傳播性好； 穿透性好，在液體、固體中傳播時(shí)，衰 減很小，能量高等。定位、測(cè)距、探傷、顯象，隨著激光全息的發(fā)展聲全息也日益發(fā)展，它在地質(zhì)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有重要的意義；近來(lái)在超聲延時(shí)方面有新的發(fā)展，因?yàn)樗牟ㄋ俦入姶挪ㄋ俚汀Ｓ捎谀芰看蠖锌捎脕?lái)切削、焊接，鉆孔，清洗機(jī)件還可用來(lái)處理種子和催化。特點(diǎn)用途超聲波的傳播速度對(duì)于介質(zhì)的密度、濃度、成分、溫度、壓力的變化很敏感。利用這些可間接測(cè)量其他有關(guān)物理量。這種非聲量的聲測(cè)法具有測(cè)量精密度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)；10頻率在10420赫芝之間的機(jī)械波，人耳聽(tīng)不到。* 次聲波因?yàn)榇髿馔牧鳌⒒鹕奖l(fā)、地震、隕石落地、雷暴、磁暴等大規(guī)模自然活動(dòng)中，都有次聲波產(chǎn)生，因此，它是研究地球、海洋、大氣等大