Qhov tshwm sim ntawm qhov sib txawv yog tus yam ntxwv ntawm cov nthwv dej kiag li, piv txwv li, hluav taws xob nthwv dej lossis nthwv dej ntawm cov dej. Kab lus no hais txog qhov sib txawv ntawm lub suab. Cov yam ntxwv ntawm qhov tshwm sim no raug txiav txim siab, piv txwv ntawm nws qhov tshwm sim hauv lub neej niaj hnub thiab kev siv tib neeg.
Suab yoj
Ua ntej xav txog qhov sib txawv ntawm lub suab, nws tsim nyog hais ob peb lo lus hais txog lub suab yoj yog dab tsi. Nws yog lub cev txheej txheem ntawm kev hloov lub zog hauv cov khoom nruab nrab yam tsis muaj teeb meem txav. Lub nthwv dej yog ib qho kev sib haum xeeb ntawm cov teeb meem uas nthuav tawm hauv nruab nrab. Piv txwv li, hauv huab cua, cov kev vibrations no ua rau muaj qhov tshwm sim ntawm qhov chaw siab thiab tsis tshua muaj siab, thaum nyob hauv lub cev muaj zog, cov no twb yog qhov chaw ntawm compressive thiab tensile stress.
Lub suab nthwv dej tawm hauv qhov nruab nrab ntawm qhov nrawm, uas nyob ntawm qhov khoom nruab nrab (kub, qhov ceev, thiab lwm yam). Ntawm 20 o C hauv huab cua, suab mus ntawm kwv yees li 340 m / s. Xav tias tus neeg hnov ntau zaus ntawm 20 Hz txog 20 kHz, nws tuaj yeem txiav txim siab.coj limiting wavelengths. Txhawm rau ua qhov no, koj tuaj yeem siv tus qauv:
v=fλ.
Qhov twg f yog qhov zaus ntawm oscillations, λ yog lawv lub wavelength, thiab v yog qhov ceev ntawm kev txav. Hloov cov lej saum toj no, nws hloov tawm tias tus neeg hnov ntxhiab nrog wavelengths ntawm 1.7 centimeters mus rau 17 meters.
Lub tswvyim ntawm yoj diffraction
Sound diffraction yog ib qho tshwm sim uas lub wavefront khoov thaum nws ntsib ib qho opaque obstacle raws nws txoj kev.
Ib qho piv txwv txhua hnub ntawm kev sib txawv yog cov hauv qab no: ob tug neeg nyob hauv ib chav tsev sib txawv thiab tsis pom ib leeg. Thaum ib tug qw ib yam rau lwm tus, tus thib ob hnov ib lub suab, zoo li nws lub hauv paus yog nyob rau hauv lub qhov rooj txuas cov chav.
Muaj ob hom suab diffraction:
- Khoov ib ncig ntawm ib qho kev khuam siab uas nws qhov ntev me dua qhov wavelength. Txij li thaum ib tug neeg hnov qhov loj ntawm lub suab nthwv dej (txog 17 meters), hom kev sib txawv no feem ntau pom muaj nyob hauv lub neej txhua hnub.
- Hloov nthwv dej pem hauv ntej thaum nws hla lub qhov nqaim. Txhua leej txhua tus paub tias yog tias koj tawm ntawm lub qhov rooj me ntsis, ces muaj suab nrov los ntawm sab nraud, nkag mus rau qhov sib txawv ntawm qhov qhib me ntsis, ua rau tag nrho chav.
Qhov txawv ntawm qhov sib txawv ntawm lub teeb thiab lub suab
Vim peb tab tom tham txog tib qhov tshwm sim, uas tsis nyob ntawm qhov xwm txheej ntawm cov nthwv dej, cov qauv ntawm lub suab diffraction yog tib yam li lub teeb. Piv txwv li, thaum hla ib lub qhov rooj hauv ib lub qhov rooj, ib tus tuaj yeem sau cov xwm txheej rau qhov tsawg kawg nkaus uas zoo ib yam li qhov sib txawv. Fraunhofer ntawm qhov sib txawv nqaim, uas yog:
sin(θ)=mλ/d, where m=± 1, 2, 3, …
Ntawm no yog qhov dav ntawm qhov rooj qhov sib txawv. Cov qauv no txiav txim siab cov cheeb tsam hauv chav uas lub suab sab nraud yuav tsis hnov.
Qhov sib txawv ntawm lub suab thiab lub teeb diffraction yog qhov ntau npaum li cas. Qhov tseeb yog tias lub wavelength ntawm lub teeb yog ob peb puas nanometers (400-700 nm), uas yog 100,000 npaug tsawg dua qhov ntev ntawm lub suab nthwv dej tsawg tshaj plaws. Lub phenomenon ntawm diffraction yog tshwm sim yog hais tias qhov ntev ntawm lub nthwv dej thiab obstacles nyob ze. Vim li no, hauv qhov piv txwv uas tau piav saum toj no, ob tug neeg, nyob hauv chav sib txawv, tsis pom ib leeg, tab sis hnov.
Diffraction ntawm luv thiab ntev nthwv dej
Nyob rau hauv nqe lus dhau los, cov qauv rau qhov sib txawv ntawm lub suab los ntawm qhov hlais tau muab, muab cov yoj pem hauv ntej tiaj tus. Los ntawm cov qauv nws tuaj yeem pom tau tias ntawm tus nqi tas li ntawm d, cov ces kaum θ yuav me dua, qhov luv dua cov nthwv dej λ yuav poob rau ntawm qhov. Hauv lwm lo lus, luv nthwv dej sib txawv phem dua li qhov ntev. Nov yog qee qhov piv txwv ntawm lub neej tiag tiag los txhawb qhov xaus no.
- Thaum ib tug neeg taug kev hauv nroog txoj kev thiab los txog rau qhov chaw uas cov kws ntaus nkauj ua si, nws thawj zaug hnov cov suab qis (bass). Thaum nws mus txog cov kws ntaus nkauj, nws pib hnov ntau zaus.
- Tsov xob laim, uas tshwm sim tsis deb ntawm cov neeg soj ntsuam, zoo li nws siab heev (tsis txhob cuam tshuam nrog kev siv zog) dua li qub yob ob peb kaum kilometers deb.
Kev piav qhia rau cov teebmeem uas tau sau tseg hauv cov piv txwv no yog qhov muaj peev xwm ntau dua ntawm cov suab qis rau qhov tsis sib xws thiab lawv lub peev xwm tsis tshua muaj peev xwm nqus tau piv rau cov zaus siab.
Ultrasonic qhov chaw
Nws yog ib txoj hauv kev tsom xam lossis kev taw qhia hauv cheeb tsam. Nyob rau hauv ob qho tib si, lub tswv yim yog emit ultrasonic nthwv dej (λ<1, 7 cm) los ntawm qhov chaw, ces xav txog lawv los ntawm cov khoom nyob rau hauv kev kawm thiab soj ntsuam cov reflected nthwv dej los ntawm lub receiver. Txoj kev no yog siv los ntawm tus txiv neej los tshuaj xyuas cov qauv tsis zoo ntawm cov khoom siv, los kawm txog topography ntawm lub hiav txwv tob, thiab hauv qee qhov chaw. Siv qhov chaw ultrasonic, puav thiab ntses taub ntswg ntev taug kev hauv qhov chaw.
Sound diffraction thiab ultrasonic qhov chaw yog ob yam tshwm sim. Qhov luv luv wavelength, qhov phem nws txawv. Ntxiv mus, qhov kev daws teeb meem ntawm qhov tau txais kev cuam tshuam cov teeb liab nyob ncaj qha rau ntawm lub wavelength. Qhov tshwm sim ntawm diffraction tsis tso cai rau ib tug kom paub qhov txawv ntawm ob yam khoom, qhov kev ncua deb ntawm uas yog tsawg tshaj li qhov ntev ntawm lub diffraction yoj. Rau cov laj thawj no, nws yog ultrasonic es tsis yog sonic lossis infrasonic qhov chaw uas siv.
