教材 · 物理 · 波动

声音

音

声音章把一般波动原理用到声波传播、弦与开管/闭管的边界条件、本征频率和共鸣,最后处理声源与观察者相对运动引起的多普勒效应。

学习目标

  • 能根据介质与边界条件说明声音的传播和反射
  • 能从弦、开管和闭管的波节/波腹条件推出本征频率
  • 能先用‘接近变高、远离变低’判断方向,再计算多普勒频率
阅读路线

从〈声的性质与传播〉进入,再在〈弦与管的振动·共鸣〉应用驻波边界,最后用〈多普勒效应〉处理相对运动。

  1. 1声的性质与传播音の性質と伝わり方声速在空气中约 331 + 0.6t(t 为摄氏温度),温度越高越快。拍频 = |f₁ − f₂|。声音不能在真空中传播。音の性質と伝わり方 · 约 800 字
  2. 2弦与管的振动·共鸣発音体の振動と共振・共鳴两端固定的弦与开管:L = mλ/2,基频 f₁ = V/(2L),含全部整数倍谐波。闭管:L = (2m−1)λ/4,基频 f₁ = V/(4L),只有奇数倍谐波。発音体の振動と共振・共鳴 · 约 800 字
  3. 3多普勒效应ドップラー効果f' = f (V − vo) / (V − vs),其中速度以「从声源指向观测者」为正方向。判断结果合理性的口诀:靠近变高、远离变低。ドップラー効果 · 约 900 字