声波的反射课件

1、第二節聲波的反射一、聲波的吸收二、反射與回聲三、超聲波目錄節目錄下一頁一、聲波的吸收 聲波傳遞：聲波需要藉由介質才能傳遞，但如果遇到的介質，其傳播特性與原來的介質不同，將會發生什麼現象呢？上一頁聲波的吸收聲波傳遞的是能量，在傳遞過程中必須遵守能量守恆定律。有一部分的聲波能量，可能在傳遞過程中會被介質吸收，轉換成熱能或其他形式的能量，剩餘的能量則仍以波動的形式繼續傳遞。上一頁下一頁節目錄節目錄上一頁下一頁下圖代表不同頻率的聲波在空氣中每前進1 公尺時，因能量被潮溼空氣吸收而使其強度減弱的程度。節目錄上一頁下一頁圖4-9 聲波在不同空氣溼度時的強度衰減-A衰減量與下列因素有關節目錄上一頁頻率距離

2、溼度節目錄下一頁二、反射與回聲 反射(reflection) ：聲音在傳播時，遇到障礙物 (不同介質) ，除了一部分的能量可以通過障礙物繼續向前傳遞外，其餘的能量會被反射，而返回原介質中，這種反射而回的波稱為反射波(reflected wave)。節目錄下一頁回聲(echo) 在較寬敞的大廳談話時，有時會在聽到對方的聲音後，由於反射波的時間差，稍遲又聽到同樣的聲音，這些後聽到的聲音，稱為回聲(echo)。節目錄下一頁 回聲須與原聲相隔大約 0.1 秒以上，聽者才能察覺其存在。回聲(echo)雷聲常隆隆不絕，是由於 (A)干涉 (B)繞射 (C)反射 (D)折射 (E)吸收。下一頁上一頁節目錄教

3、學檢驗教學檢驗一個聲波經由一面磚牆反射，將反射波與入射波比較的結果，則反射波具有？下一頁上一頁節目錄(A)較短的波長(B)相同的速度 (C)相同的速率(D)較大的振輻(E)較低的頻率。教學檢驗聲音傳播時，因為介質會吸收能量的緣故，下列何者會愈來愈小？ (A)波長 (B)波速 (C)振幅 (D)頻率 (E)週期。下一頁上一頁節目錄教學檢驗聲波通過不同介質的界面時，例如水中的聲波由淺水區折入深水區，若入射波的能量E1；反射波的能量E2；折射波的能量E3，則下面的關係何者正確？ (A)E1E2E2 (B)E1E2E3 (C)E2E3 (D)E2E1E3。 下一頁上一頁節目錄教學檢驗例題4-1某人與反

4、射原聲的牆壁至少必須距離多遠，才能察覺到他自己所發出的聲音經牆壁反射一次後傳回的回聲？提示：回聲與原聲相隔大約0.1秒以上，聽者才能察覺。聲速：約為 340公尺/秒0.1秒： 聲波往、返的時間節目錄上一頁空氣溫度為15C時，某人在相距544公尺的兩山間鳴槍，先後差0.8秒聽到兩次回聲，問此人位置距遠山多遠？ (A)170 (B)340 (C)510 (D)680 (E)850 公尺。下一頁上一頁節目錄教學檢驗圖4-10 國家音樂廳節目錄下一頁圖片出處：羅震洋，mapy9文化生活-劇場饗宴編，震洋出版社，1999，P.22 節目錄下一頁適當的回聲會造就好的音效，但不當的回聲卻會掃人雅興。如何增強

5、回聲或降低回聲，要視我們的需求而定。上一頁回聲(echo)節目錄下一頁上一頁一般而言，鬆軟而多孔的阻隔物，通常對聲波具有較佳的吸收能力，能使大部分的聲波能量不被反射，因此可用來減低反射波的強度，避免干擾原來的聲波。回聲(echo)的避免圖4-10 國家音樂廳 -3節目錄下一頁音樂廳在設計時，必須降低回聲的干擾，為了避免反射波的干擾，牆壁表層多採用吸音效果較好的建材或構造。上一頁回聲(echo)的避免圖4-10 交混回響.1節目錄下一頁聲波在室內經反射而產生回聲，回聲經反射又再產生二次回聲，以此類推，回聲會重複被反射而衍生更多回聲，稱為交混回響(reverberation)。上一頁交混回響節目錄

6、下一頁上一頁演講廳或音樂廳的設計，必須適當的考慮交混回響會持續多久，以使前後之聲音能相連貫，但不致混淆不清。交混回響節目錄三、超聲波下一頁超聲波 一般人都無法聽見節目錄超聲波一般人可以聽得見的聲波，其頻率範圍大致是由20 赫到20,000 赫。頻率大於20,000 赫的波，稱為超聲波(ultrasound)或超音波。頻率小於20 赫的波，稱為聲下波(infrasound) 。下一頁節目錄高頻率的超聲波，因為波長短，傳播時不易散開，沿著直線方向前進的特性較佳，且體積小的物體也可將它反射，因此用途頗廣。下一頁超聲波圖4-11a 聲納可測海底深度。圖中實線為發射波，虛線為反射波。節目錄下一頁H一艘探

7、測船發送一道筆直的超聲波到達海底，經過1.5秒收到回音，若在海水中的聲速為1500公尺/秒，則在此位置海底的深度為若干公尺？ (A)500 (B)1000 (C)1125 (D)2250下一頁上一頁節目錄教學檢驗節目錄下一頁在水中以聲納(sonar)發出超聲波，利用反射波傳回的時間長短，可以測出海水深度，或發現魚群的位置。超聲波的應用圖4-11b 超聲波打碎身體中的腎結石節目錄上一頁下一頁超聲波的應用節目錄上一頁下一頁醫學：利用超音波掃描，不但可以了解身體內臟的功能外，超音波也可用來打碎身體中的腎結石。超聲波的應用8. 超聲波也可以用來清洗浸放在溶液中的眼鏡、珠寶首飾及精密儀器，也可以用以擊碎

8、腎結石、腦部瘀血，你是否知道其他應用超聲波的例子？節目錄上一頁4-2聲音的反射聲音是一種波動，遇到障礙物會產生反射。當我們聽到來自障礙物反射的聲音，此聲音 稱為回聲。大致來說，回聲接收和原聲發出的時間需 相隔在0.1秒以上，才能為我們所辨別。4-2聲音的反射傳聲筒的形狀，使發出的聲音經過筒壁反射 後，傳播方向變得較為集中，因此同樣強度的聲音，可傳至較遠的地方。音樂廳或禮堂的舞臺上方或後方，常 安裝反射面，使聲音能較完整地 傳播到聽眾席上。4-2聲音的反射超聲波的波長比較短，傳播時比較不會散開 ，可以朝固定的方向前進。此外，還具有能被較小物體所反射的特性，因此常被用來 作為探測的工具。課本在超聲波的內容敘述中，提到哪些應用? 除此以外，你還能想到其他應用嗎?4-2聲音的反射海水中聲速約1500公尺秒。潛艇每隔10秒發出一個聲波脈衝，探測海底。若偵測到的聲波（包含發射波與反射波）強度隨時間變化如下圖所示，則潛艇距離海底約是多少公尺？()1500 ()3000()4500 ()9000 ()15000。94.學測解：(C）4-2聲音的反射解：(D）老師站立在學校操場上，為百公尺賽跑鳴槍。她於槍響後0.3秒聽到槍聲經牆壁甲反射的回聲，再經0.4秒聽到經牆壁乙反射的回聲。若聲速為vo公尺/秒