如何用原子运动的角度来解释声音的传播速度及响度变化?
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/23 01:35:29
如何用原子运动的角度来解释声音的传播速度及响度变化?
用原子碰撞或能量消耗来解释
用原子碰撞或能量消耗来解释
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原子充满在空间中,声音主要是通过分子震动像波浪一般前进的,前面的分子和后面的分子发生碰撞,传递能量的同时还有振动的频率!每一次碰撞都会损耗能量!这就是为什么声音越远越小了!这里说分子说原子是因为一般情况下物质是以分子形式存在的!
再问: 那关于速度呢?为什么固体里一般比气体快?固体的密度大碰撞的次数也应该多吧,那消耗的能量就大了,为什么响度却比气体大呢?当温度升高时,原子运动加快,是不是传播速度就加快?温度赋予原子以能量,同时碰撞次数变多消耗的能量也多,那它是会变响还是变轻呢?
再答: 声音是波。波的传播实际是传播震动。阻尼越大的东西吸收能量越多,刚性越大的东西吸收能量越少。在空气中声波震动的大部分能量被空气分子相互摩擦运动消耗掉,如同石头落入海绵。而在钢铁中声波的震动在微观上是钢铁原子以完全刚性碰撞的方式传递,能量损失很小。并且由于钢铁分子间距小,能够更快速的传播震动。空气分子间距太大,一个分子被上一个撞了以后想去撞下一个还是比较困难的。
再问: 那关于速度呢?为什么固体里一般比气体快?固体的密度大碰撞的次数也应该多吧,那消耗的能量就大了,为什么响度却比气体大呢?当温度升高时,原子运动加快,是不是传播速度就加快?温度赋予原子以能量,同时碰撞次数变多消耗的能量也多,那它是会变响还是变轻呢?
再答: 声音是波。波的传播实际是传播震动。阻尼越大的东西吸收能量越多,刚性越大的东西吸收能量越少。在空气中声波震动的大部分能量被空气分子相互摩擦运动消耗掉,如同石头落入海绵。而在钢铁中声波的震动在微观上是钢铁原子以完全刚性碰撞的方式传递,能量损失很小。并且由于钢铁分子间距小,能够更快速的传播震动。空气分子间距太大,一个分子被上一个撞了以后想去撞下一个还是比较困难的。