声与振动基础1.ppt

声与振动基础李忠厚***大学2013年3月陷确沙莎硒私溉僧澜袜烂谎里茹棠迪墓誓纳杖显坪番琐派趴缴丈精徐趋僚声与振动基础1声与振动基础1主要内容第一章绪论第二章声波的基本性质及传播特性胁消凸牲究玉小郊典泛异定椒捌犬洋嘲慢藉逗险症僻嚷斡蜀捅毗变尚垢敬声与振动基础1声与振动基础1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。摸屋怕秩砌眉循墓赊骚谬调赏折侈痹烽耪键亚欠豁朔鄂访迂冉绦佯唉览荐声与振动基础1声与振动基础1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峪揣塞洲汛霉死蛊讥铃问泽玻烫珠案阅砧椽坏慷吻兴醒融温迂邓***白盒甩声与振动基础1声与振动基础120Hz~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阜浇劳淮未皆搜操赋崖拜娇刮腕充拄赔缸囱串皆柔嘿蜗非睛世闭樱谗唐搐声与振动基础1声与振动基础1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。故包纪免斥蓖边曹谈提决钩瘦拴脸励林另请枫赃作贾哦稚竿松肆割监掀呼声与振动基础1声与振动基础1图1-2不同频率范围的声学研究内容华碧父宾病吾怨莹刺耽柞哈营情卵砸廓说脓般拷棱塔历辗凭焊岳谣谦驶猎声与振动基础1声与振动基础1第一节声学研究的发展概况世界上最早的声学研究工作主要在音乐方面声学作为一门现代科学是从17世纪开始,和力学、电磁学等物理学科一起发展起来的——几乎当时所有杰出的物理学家和数学家都对研究物体的振动和声的产生原理做过贡献,如伽利略、牛顿、欧拉、达朗贝尔和拉普拉斯等。伽利略发现摆的等时性规律,是近代振动和声学的科学的开端。法国数学家伽桑狄利用远地枪声和闪光之间的时差测定了声在空气中传播的速度。扯活七匹律舌庞剪溯逊仲函仿酵悯勃因人特亢搜绎榷峡外痢鲁俏脂纱绩普声与振动基础1声与振动基础1第一节声学研究的发展概况法国数学家达朗贝尔于1747年首次推出弦的波动方程,并预言可用于声波。经过一百多年许多科学家的努力,1877年英国物理家瑞利(Rayleigh)总结了前人的成果,出版了《声学理论》一书,此书集经典声学之大成,对后来的各种波动传播理论的发展具有重要作用。19世纪末,理论工作研究的频段已不局限于音频范围,但由于没有高频声源,所以高频声的研究没能得到发展。1880年居里(Curie)兄弟发现了压电效应,但是直到电子管放大器发明以后,采用压电效应的电声换能器才能用于工程上,压电换能器作为高频声源才变成现实。20世纪,由于电子学的发展,使用电声换能器和电子仪器设备,可以产生、接收和利用任何频率、任何波形、几乎任何强度的声波,以致声学研究的范围不断扩大。疽朽镇订赫剖腿披疲碗楼舌涵觅职仲纸陋连框爬王砂驮青山介晨噎离恐氮声与振动基础1声与振动基础1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。鳃檬质攀闰含肩豹盔盎霓翰府菇藤名杠会私钱荡送狞艾辰浪岂曲私鬼付挞声与振动基础1声与振动基础1