文档介绍：声与振动基础
李忠厚
延安大学
2013年3月
主要内容
第一章绪论
第二章声波的基本性质及传播特性
第一章绪论
声学是物理学的一个分支,是自然科学中最古老的学科之一;
声学是一门发展的、具有广泛应用性的学科,涉及到人类生产、生活及社会活动的各个方面,具有很大的“外延性”,即边缘学科的特点。
声学是一门研究声波的产生、传播、接收以及与物质相互作用的科学。
声是一种机械扰动在气态、液态、固态物质中传播的现象。
声学研究的范畴非常广,分支很多:
图1-1 声学分支与其他学科的关系
20Hz~20kHz
>20kHz
<20Hz
声频声(可听声)
次声波
超声、特超声
声波振动频率范围宽广:10-4~1014Hz
研究阶段及频率范围:
目前声学研究的频率范围跨越1018Hz,是物理学各分支里少有的,随着频率的升高,声学进入微观世界,不断发现新的现象和新的应用
声学既有经典的物理性质,又有量子的性质,是打开微观世界的一把钥匙。
同时,随着频率的降低,低频声波的吸收衰减越来越小,穿透能力和传播距离大大增加,成为观察大气、海洋、地壳中许多现象的强有力的工具。
图1-2 不同频率范围的声学研究内容
第一节声学研究的发展概况
现代声学最初发展的分支就是建筑声学和电声学以及相应的电声测量;以后,随着频率研究范围的扩展,又发展了超声学和次声学;由于手段的改善,进一步研究听觉,发展了生理声学和心理声学;由于对语言和通信广播的研究,发展了语言声学。第二次世界大战中,开始把超声广泛地用到水下探测,促进了水声学的发展。与其他学科结合,形成了许多交叉学科。
20世纪初以来,特别是20世纪50年代以来,全世界由于工业、交通等事业的巨大发展出现了环境噪声污染问题,从而促进了噪声、噪声控制、机械振动和冲击声研究的发展。大振幅的非线性声学也得到重视,这样逐渐形成了完整的现代声学体系。