Исследование высокочастотных (так называемых ультразвуковых) колебаний началось в 1876 году, когда английский физик Франк Гальтон (Francis Galton) впервые получил высокочастотные звуковые волны с помощью устройства,
Скачать 44.91 Kb.
|
ВВЕДЕНИЕ Как известно, человеческое ухо устроено так, что в среднем воспринимает звуки с частотой от 16-20 Гц до 18-20 кГц. За пределами этого диапазона находятся уже неслышимые звуки. Все звуки, расположенные за верхней границей, относятся к ультразвуку, а те, которые находятся ниже 16-20 Гц - инфразвуки. В настоящее время ультразвук уже достаточно хорошо изучен и широко используется в науке и технике. В отличие от ультразвука инфразвук до сих пор во многом остаётся ещё загадкой. Цель данной работы - попытаться разобраться в сути явления, систематизировать и объяснить с физической точки зрения. УЛЬТРАЗВУК Ультразвук – это акустические волны, которые имеют частоту более 20 кГц и не воспринимаются органами слуха человека. Акустическая волна является механической, и ее распространение (скорость, амплитуда, фазочастотные характеристики) зависит от физических свойств среды. К свойствам сред, оказывающих влияние на прохождение звуковой волны, можно отнести их агрегатное состояние, плотность, однородность, упругость, температуру, давление и некоторые другие. История изучения ультразвука. По настоящему широко ультразвук начал применяться только во второй половине ХХ века. Но этому событию предшествовало большое количество исследований и изобретений в физике, математике, материаловедении, электронике, биологии, которые произошли в науке, начиная с XV века. Исследование высокочастотных (так называемых ультразвуковых) колебаний началось в 1876 году, когда английский физик Франк Гальтон (Francis Galton) впервые получил высокочастотные звуковые волны с помощью устройства, которое впоследствии получило название – свисток Гальтона. Но самым значимым для современной ультразвуковой техники открытием было получение колебаний в кристаллах с помощью электрического тока. В 1880 г. в Париже братья Пьер и Жак Кюри (Pierre Curie, Jacques Curie) открыли пьезоэлектрический эффект - появление на гранях некоторых кристаллов электрических потенциалов во время механического воздействия на них и обратного эффекта – изменение формы кристаллов при приложении к граням электрического потенциала Излучатели ультразвука можно подразделить на две большие группы - излучатели-генераторы и электроакустические преобразователи. Применение ультразвука. В основах разностороннего применения ультразвука лежат те или иные его свойства. Ультразвук хорошо поддается фокусировке, в результате чего значительно повышается интенсивность колебаний. В сочетании с другим его замечательным свойством - направленным излучением - это создает возможности передачи мощных потоков ультразвуковой энергии в нужных направлениях. К 1914 году был создан эхолот, способный обнаруживать подводные препятствия на расстоянии до 2 миль. В основе эхолокации лежит способность отражения звука от препятствий. Использование принципа кругового сканирования позволяет реализовать панорамное видение. Ультразвук взяли на вооружение нефтяники и геологи, большое применение ультразвук находит в металлургии и металлообработке, широко применяется ультразвуковая дефектоскопия. Без ультразвука в настоящее время немыслимы процессы очистки и обезжиривания в промышленности. Еще одни технологические процессы - ультразвуковая пайка и сварка являются единственно пригодным методом получения качественных неразъемных соединений из быстро окисляющихся материалов, не поддающихся пайке или сварке обычными методами. В 20-х годах прошлого века было обнаружено еще одно свойство ультразвука. Под его воздействием возможно получить однородную эмульсию из двух несмешиваемых жидкостей. Все большее применение находит ультразвук в автомобильной промышленности. Огромное значение вот уже на протяжении более полувека имеет применение ультразвука в медицине, как метода диагностики, так и средства терапии. Ультразвук широко используется в физиотерапевтической практике. Перечислить все аспекты применения ультразвука в жизни человека невозможно – это выйдет за пределы данной работы. Ясно одно – эволюция ультразвука не останавливается, и с развитием современных технологий его повсеместное внедрение будет только расширяться. ИНФРАЗВУК Инфразвук – механические колебания с частотой ниже порога слышимости человеческого уха (ниже 16-20 Гц). Природа инфразвука в корне отличается от природы ультразвука. Главной отличительной его особенностью является большая длина волны. Инфразвуковые колебания имеют малое затухание при распространении в плотной среде, в связи с чем распространение инфразвука может происходить на огромные расстояния. История изучения инфразвука. В отличие от ультразвука с его замечательными свойствами и способностью к их повторению и воплощением в жизнь человеком, изучение инфразвуковых колебаний пошло несколько другим путем. В основе всех опытов в большей степени лежит разрушающее воздействие инфразвука. Источниками ИЗ-колебаний являются грозовые разряды (гром), взрывы, орудийные выстрелы. В земной коре наблюдаются ИЗ-колебания, возбуждаемые самыми разнообразными источниками, в том числе землетрясениями, взрывами, обвалами. С развитием промышленности и ростом мегаполисов неразрывно связано увеличение количества источников инфразвука. Его излучают практически все «большие» машины и механизмы, системы вентиляции, железнодорожный и городской транспорт. Поэтому напрашивается вопрос: как же защитить человека от воздействия инфразвука? Применение ультразвука. Применение инфразвука в мирных целях оказалось очень ограниченно. В горнодобывающей промышленности – это механизмы дробления и разделения породы, в промышленном производстве – это вибростенды для испытания объектов на прочность, вибробункеры для производства железобетонных изделий. В настоящее время инфразвук начинают медленно использовать в медицине. В основном при лечении рака (удаление опухолей), в микрохирургии глаза (лечение заболеваний роговицы) и в некоторых других областях. Но все же воздействие инфразвука на человека вызывает наибольшее опасение. Низкие звуковые частоты производят колебания стенки грудной клетки, сбивающие дыхание, вызывают головную боль и кашель, искажение визуального восприятия. Инфразвук может вселить в человека такие чувства как: тоска, панический страх, ощущение холода, беспокойство, дрожь в позвоночнике. Значительные психотронные эффекты сильнее всего проявляются на частоте 7 Гц, созвучной альфа-ритму природных колебаний мозга. Заключение В природе есть много звуков, но именно Ультразвук и Инфразвук представляют для нас самый высокий интерес. Интересно узнать, какие горизонты для исследований ультразвука и инфразвука для нас еще открыты. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Динамика колебаний. Резонанс. Механические и звуковые волны. Теория... Ходьба с разными движениями на носках – руки за головой, на пятках – руки за спиной, в полуприсед – руки перед собой, с пятки на... | | Программа курса «Английский язык» по специальности №230500 «Социально-культурный... «Английский язык» для специальности «Социально-культурный сервис и туризм». Программа рассчитана на студентов, изучавших английский... |
| Урок по физике и биологии Тема: «Звуковые волны» Образовательная: сформировать у учащихся понятие «звук»; познакомить с характеристиками звука; научить различать звуки по громкости,... | | Конспект урока звуковые волны (Тема урока) фио бочарова Ирина Викторовна Цель урока: Формирование представления, что звуковая волна – частный случай механической волны |
 | Старков Андрей Владимирович Quantum dots: definition, synthesis,... Термин «нанотехнология» впервые предложил в 1974 году японский физик Норио Танигучи ( Norio Taniguchi) из Токийского университета... | | Тема: Распространение звука. Звуковые волны. Скорость звука. Цель урока Обучающая: закрепление понятий звуковые колебания, звук, распространение и отражение звука посредствам решения качественных, количественных... |
| Ядерное оружие Ческих колебаний. Возникает явление, которое по своим особенностям напоминает землетрясение. В результате такого взрыва образуются... | | Реферат на тему «История развития математики на Земле» Но кто и когда придумал цифры, стал выполнять над ними арифметические действия, кто дал им имена, кем и когда были придуманы дроби,... |
| Урок физики в 9 классе Тема урока: «Звук. Источники звука» «Механические колебания и волны. Звук»; сформировать понятия: звук, источники звука, звуковые волны; объяснить причинно- следственную... | | Российской Федерации Муниципальное образовательное учреждение средняя... Известны, однако, экспериментальные открытия, осуществлявшиеся с помощью средств, с которыми физик имеет дело повседневно. Особенно... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... А началось всё в 7 лет, когда я впервые перешагнула порог небольшой сельской школы и вошла в уютный, чистый, озарённый солнцем класс.... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Американский английский значительно отличается от классического Британского английского как в произношении, так и в грамматике. Сегодня... |
| Урок по физике для 9 класса Тема: «Звуковые волны» Базовый учебник: В. Г. Горецкий, В. А. Кирюшкин, Л. А. Виноградская, М. В. Бойкина. «Азбука». 1 класс М., Просвещение, 2011 | | Реферат по физике на тему «исследование зависимости периода и частоты... «исследование зависимости периода и частоты механических колебаний от параметров колебательной системы» |
| Тренировочный тест по медицинской и биологической физике Определите длину звуковой волны, если период колебаний источника 2 мс, а скорость распространения звука в воздухе – 340 м/с : 1 0,17... | | Темы вашего учебного проекта Эвм появилась и компьютерная графика, которая сейчас считается неотъемлемой частью мировой технологии. По началу это была лишь векторная... |
