声波是如何产生和传播的?

在我们生活的世界里充满着各式各样的声音,如闪电的雷鸣声、山溪(清泉的)潺潺的流水声、海水的波涛声、火车轮船的汽笛声、节日喜庆的锣鼓声、商城闹市的嘈杂声、人们相互之间的交谈声……。这些声音虽然发生的形式各不相同。但它们有一个共同点,即所有的声音都是物体的振动产生的。因此,有时就把产生声音的振动物体称为声源。声源可以是固体,也可以是气体或者液体。

声音来自于振动,但振动并不一定都能产生声音。振动必须通过弹性煤质才能把声音传播出去,正如电厂的发电机发出的电能要通过导线才能输送到千家万户一样。例如扬声器的发声,当外加激发的音频信号使扬声器盆前后振动时,邻近纸盆前面的空气层被带动一起振动,该空气层振动后又来带动其前面相邻的空气层一起振动。这样一层层空气就由近及远地依次振动,从而使物体的振动以一定的速度传播出去。

值得指出,当声音在煤质中向四面八方传播时,煤质本身并不随声音一起传播出去,它只是在平衡位置附近来回振动。就好像将一块石块掷入湖中时,在水面上产生一圈圈向外扩撒的圆形水波。如果水面上有一片树叶,则可以看到树叶在原来位置上下振动,它不会随水波的扩撒而想外漂去。这种运动形式就叫波动。

振动和波动是互相密切联系的,振动是波动的产生振源,而波动是振动的传播过程。声音在本质上是机械振动的传播过程。因此,声音也叫做声波。声波传播的煤质同样可以是固体、气体或者液体。声波在气体和液体中只能产生纵波,所谓纵波就是煤质质点振动方向和声波传播方向相同的波。声波在固体中不仅能产生纵波,而且还能产生横波,所谓横波就是煤质质点振动方向和声波方向相垂直的波。

声波一般是通过空气煤质,经外耳道使鼓膜产生振动,并经中耳放大,传到内耳转换成神经脉冲,刺激听觉神经产生声音的感觉。

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