第1章 水声学基础
1.1 声学基本知识
1.1.1 基本概念
声波是物体的振动状态在介质中传播的一种物理现象。当声源发生振动后,周围的介质质点就随之振动而产生位移,导致介质空间产生介质的疏密,就形成了声波传播。传播振动的介质可以是空气,也可以是液体或固体。当振动经空气介质传入人耳,使人耳的鼓膜振动时,便有声音的感觉,属于可听声范围。
声波的产生必须具有两个条件:二是声源,二是弹性介质。发声体的振动状态激发起周围介质的扰动,该扰动由远及近,形成声波在介质中的传播,因此,必须借助于介质本身的弹性和惯性,振动状态才能得到传播。声波不能在真空中传播,只能在弹性介质中传播。可以认为弹性介质是由无数质点和小弹簧组成的连续介质,质点代表介质的惯性,小弹簧代表介质的弹性。当介质受扰动时,质点离开平衡位置向前移动,压缩小弹簧,且推动相邻质点向前。小弹簧在推动质点向前的同时,有弹性反力作用于质点,使它恢复到原来的平衡位置,当质点回到平衡位置时,依赖质点的惯性,使其反冲超过原来的平衡位置,又压缩了另一侧的弹簧及其相邻质点。另一侧的弹簧也将产生弹性反力,使质点又回到平衡位置,且继续超过平衡位置向前冲。由于介质的弹性和惯性,使得被扰动的质点在其平衡位��附近来回振动。
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