Ультразвук и инфразвук

Ультразвук и инфразвук

    Ультразвук и инфразвук

    Мы воспринимаем колебания частой от 20 до 20000 Гц, как звук. Но звук не ограничивается лишь диапазоном частот, который воспринимает человеческое ухо. В зоне с частотами ниже слышимых  лежит оболасть инфразвука, а выше - ультразвука.

    Определение 1

    Ультразвук - упругие колебания среды, волны лежащие в диапазоне выше слышимой области звуков (от 20000 Гц).

    Определение 2

    Инфразвук - звуковые волны с частотой ниже, чем порог восприятия ухом человека (ниже 20 Гц).

    Приведем весь спектр упругих волн в физике:

    ультразвук и инфразвук

    Ультразвук и инфразвук в природе

    В естественной природе ультразвук и инфразвук распространены так же широко, как слышимый звук.

    Например, ультразвук является компонентом спектра многих природных звуков: шум водопада, гром. Ультразвук быстро затухает в воздухе, но хорошо распространяется в жидких средах. Еще один пример - летучие мыши и некоторые грызуны, которые используют ультразвук в процессе охоты и ориентации в темноте. Киты и дельфины также генерируют ультразвуковые сигналы для различных целей: охота, ориентация в мутной воде.

    Среди природных источников инфразвука: землетрясения, ураганы, удары молний. Многие животные чувствуют воздействие инфразвука и, фиксируя нарастающий инфразвуковой шум, уходят в укрытие, так как инфразвук - предвестник шторма или бури. Инфразвуковые сигналы в живой природе также используются некоторыми животными для общения: киты, слоны. Инфразвук распространяется на большие расстояния во всех средах и  мало подвержен поглощению.

    Применение ультразвука и инфразвука

    Ультразвук известен людям давно, но лишь сравнительно недавно активно используется в медицине, производстве и научных исследованиях.

    Источники получения ультразвука делятся на природные и техногенные. Среди способов получения ультразвука:

    1. Механические - струны, трубы, эластичные пластины.
    2. Термические - импульсный ток и электрические разряды в жидкостях и газах при постоянном повышении температуры.
    3. Отпические - лазер.

    Инфразвук находит меньшее практическое применение и обладает негативными последствиями от воздействия на организм. При высоких уровнях инфразвука могут возникать чрезмерная утомляемость, сонливость, агрессия, ощущение давления в ушах. Воздействие инфразвука на человека особенно пагубно, если интенсивность инфразвука высокая. При уровне в 180—190 дБ действие инфразвука смертельно. Тем не менее, чувствительность каждого человека к инфразвуку индивидуальна, а обычные уровни инфразвука в повседневной жизни не могут нанести серьезного вреда здоровью. 

    Пример

    Летучая мышь издает ультразвук частотой ϑ=45 кГц и летит перпендикулярно стене со скоростью v=6 м/с. Какова частота отраженного ультразвука, который услышит мышь? Скорость звука в воздухе принять равной с=340 м/с.

    Решение:

    Согласно с эффектом Доплера, частота отраженного звука определится соотношением:

    ϑ1=с+vc-vϑ=340+6340-645·103=46,6 кГц.

    Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
    Средняя оценка статьи
    4,5 из 5 (14 голосов)