Bài giảng Âm thanh - Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm - Phạm Đỗ Chung

Nội dung text: Bài giảng Âm thanh - Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm - Phạm Đỗ Chung

1. Bồi dưỡng giáo viên giảng dạy Khoa học tự nhiên THCS ÂM THANH Phạm Đỗ Chung Bộ môn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Khoa học tự nhiên THCS
2. Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm 1. Sóng âm, Sự lan truyền sóng âm 2. Các đặc trưng của sóng âm 3. Một số hiện tượng đơn giản về sóng âm PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 2
3. Sóng âm Một cách khái quát, sóng âm được định nghĩa là sóng cơ học (bao gồm cả sóng ngang và sóng dọc) có thể đi qua chất khí, chất lỏng hay rắn. Tuy nhiên trong khuôn khổ chương trình phổ thông, chúng ta giới hạn cho học sinh định nghĩa về sóng âm như sau: Sóng âm là sóng cơ học (sóng dọc) truyền qua một môi trường đàn hồi (không khí, chất lỏng, chất rắn) và có tần số trong vùng nghe được. Để biểu diễn sự lan truyền của âm người ta thường sử dụng các đường biểu diễn mặt đầu sóng (là các vùng bị nén với áp suất cao hơn vùng lân cận). Mặt đầu sóng PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 3
4. Vận tốc truyền âm Vận tốc truyền âm thanh phụ thuộc vài hai yếu tố: •Khối lượng riêng, hay mật độ của môi trường truyền âm (r) •Độ đàn hồi của môi trường truyền âm (B = -Δp/(Δ V/V) đơn vị: Pascal hay N/m2) B v = r Vận tốc truyền âm trong một số môi trường • Không khí: 343 m/s • Nước: 1482 m/s • Thép: 5941 m/s PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 4
5. Vận tốc truyền âm Tìm hiểu kĩ hơn bảng 18-1 trong giáo trình và bàn luận một số hiện tượng sau đây: • Tại sao vận tốc truyền âm lại thay đổi theo nhiệt độ. • Tại sao vận tốc truyền âm trong chất rắn lại lớn nhất. • Tai nghe là sử dụng cách truyền âm qua chất rắn (sợi dây đồng) có phải không? • Bạn có biết đến loại tai nghe mà không truyền âm thanh qua tai (qua màng nhĩ) không? Nếu có thì làm thế nào mình “nghe” được âm thanh từ tai nghe đó phát ra. • Âm thanh có tần số cao có được truyền đi nhanh hơn âm thanh có tần số thấp không? • Tại sao ta phân biệt được âm thanh đến từ bên phải hay bên trái? PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 5
6. Vận tốc truyền âm Trên hình là một ý tưởng để đo vận tốc truyền âm trong không khí. Giả sử bộ đếm giờ đo được thời gian chính xác đến ms = 10-3 s (tức là sai số gặp phải là 0,5 ms). Hãy tính toán xem khoảng cách giữa hai micro nên là bao nhiêu mét để sai số của phép đo dưới 10%. PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 6
7. Sự truyền sóng âm Hình 18-5 Displacenment: Pressures( x, t) = sAmplitum cos( kxde-:w t) Hình 18-6 Dpxt( , ) = D- pm sni ( kxw t) Dpvrw s mm( ) 17- PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 7
8. Sự truyền sóng âm Sóng âm cũng có những tính chất chung của sóng như: Phản xạ, khúc xạ và nhiễu xạ PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 8