1、4-1 聲音是一種波動,當物體振動時，同時伴隨聲音的產生。當 振動體不再振動時，聲音也隨之停止。所以 從生活的觀察中可以歸納出：聲音是由物體 的振動所引起。,1 of 14,4-1 聲音是一種波動,2 of 14,聲音須經由介質來傳播。,當玻璃罩內的空氣被抽走，我們就聽不到鈴聲了。,當物體振動時，造成了周圍 介質的擾動，藉由介質的傳 動過程，將振動的能量傳遞 出去。,4-1 聲音是一種波動,聲波在不同介質中的傳播速率並不相同。 一般說來： v固體 v液體 v氣體,3 of 14,4-1 聲音是一種波動,聲波在空氣中傳播時，與當時的風速、溫度 及溼度都有關係。,4 of 14,在乾燥無風的空氣中
2、，0oC時的聲速為 331 m/s。氣溫每升高1oC，聲速增加 0.6m/s。,v=331 + 0.6 t,若空氣中聲速為 340m/s，則人可聽到聲音的波長範圍為何?,4-1 聲音是一種波動,聲波在空氣中的傳播,5 of 14,1.當音叉兩股向外擴張時，外側 空氣受到擠壓形成密部。,2.當音叉兩股向內收縮時，外側 空氣較稀薄，形成疏部。,3.音叉連續來回振動時，外側空氣不斷地被擾動， 形成疏密相間的連續週期波。,4-1 聲音是一種波動,頻率的定義：每秒內振動的次數，以f表示。,6 of 14,音叉來回振動一次，產生一個密部與疏部， 構成一個全波形，因此聲波的頻率和振動體 的頻率相同。,頻率的
3、單位為1/秒(s-1)，或稱赫茲(Hz)。,空氣分子做一次振動所需的時間稱為週期， 以符號T表示(單位為秒)。,週期的倒數即是頻率：,4-1 聲音是一種波動,波動上的每一點偏離平衡位置的最大位移 稱為振幅，習慣上以符號R表示。,7 of 14,在一個週期的時間內，波前進的距離稱為 波長，以符號l(讀成爛繨) 表示。,4-1 聲音是一種波動,8 of 14,聲波的波速與介質的種類、狀態有關，和波長、 頻率無關。,因為,而波動在一個週期(T)的時間內前進了一個波長(l),重要公式，務必充分瞭解！,由於v=fl，且波速不受波長、頻率影響， 所以波長與頻率有反比的關係。,4-1 聲音是一種波動,當聲波
4、在空氣中傳播時，由於空氣分子的 振動方向和聲波前進的方向平行，所以在 空氣中傳播的聲波屬於縱波。,9 of 14,傳遞的聲波中，其疏密部分的空氣壓力不同 ，密部壓力大，疏部壓力小。因此聲波在其 傳播的路徑上，造成空氣壓力的變化，但是 變化的幅度很小。,4-1 聲音是一種波動,耳朵的構造如右圖所示，分成 外耳、中耳和內耳三部分。,10 of 14,聲波使鼓膜做相同頻率的振動 ，此振動再經由中耳的鎚骨、 砧骨、鐙骨的槓桿作用，傳至 緊接鐙骨的卵圓窗。,鼓膜上所受的壓力傳至卵圓窗薄膜時，壓力訊號 被放大約30倍。卵圓窗的薄膜振動傳入耳蝸內， 刺激聽覺神經傳至大腦產生聽覺。,4-1 聲音是一種波動,人
5、類耳朵所能聽到的頻率範圍約在20至 20000赫茲，稱為可聞聲。,11 of 14,當物體振動時，低於20赫茲的聲音稱為 次聲 ；超過20000赫茲的聲波，人耳 無法聽到，則稱為超聲波。,利用超聲波的高頻振動可作為洗淨和焊接 小物件之用。,除以上所言，你認為超聲波還有什麼用途?,4-1 聲音是一種波動,由於聲波的傳播是從聲源處往四周散開， 所以聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。,12 of 14,就同長的傳播距離而言，以在空氣中傳播的 聲音強度衰減最大，其次為液體，在固體中 則最小。,課本在這段說明中，舉了哪些例子? 想想看，還有其他例子嗎?,4-1 聲音是一種波動,13 of 14,數位資訊
6、以0和1兩種位元所組成的二進位數來儲存或傳送。一電腦所輸出的電壓訊號為000010000100001.的二進位週期性數列，其中0和1各表示一個位元，而輸出的電壓與時間的關係如下圖所示。若該電腦以9600位元/秒的速率將此訊息傳送至喇叭播放，則下列何者最接近喇叭所發出的聲音頻率？()9600Hz()4900Hz()1920Hz()960Hz()480Hz。94.學測,解：(C）,網路資源：,1.聲波原理：物理遊樂場,2.教學示範影片：物理遊樂場,3.物理動畫(波以耳實驗、聲速)：好好玩物理網,4.物理動畫(波動分類)：教學示範實驗教室,14 of 14,5.物理動畫(波動的特性 )：教學示範實驗教室,
