1樓:知哥18559氈騰
固體中的聲波(聲子)的**是原子之間的相互作用力,你可以想象成是一些彈簧把這些原子連成像是彈簧床似的一片。聲波的傳播過程看起來就是乙個原子的運動改變了周圍原子的受力情況使得它們偏離平衡位置,也開始振動,而聲波的速度就是乙個原子上的運動以多快的速度傳播到周圍的原子上。由於這個「彈簧」的本質其實還是原子間的電磁力,昌茄而電磁力的傳播速度是有限的(即真空光速),所以聲波的速度也不可能超過這個值。
具體而言,當聲波速度比較小的時候電磁力可以認為是瞬時傳播,因此經典公式適用(就是那個用模量和密度表示的公式,忘了具體);而當速度太快的時候,電磁力不再是瞬時的,相對論效應就要考慮進來了。當然,說了這麼多,在任何(我)已知的材料中,聲速跟光速相比小到可以忽略,因此這樣的考慮沒有實際意義。聲速不會隨著介質彈性模量的增大而無限增加,而是不斷趨近於光速。
比如構成中子星的簡併態物質有極高的彈性模量,儘管它的密度也很大,但聲速還是達到接近光速的水平。至於相對論情況下的波動方程該怎麼推導?牛頓力學的波動方程是怎麼推導的,相對論性波動方程就怎麼推導。
只不過中間要把牛頓的力學定律換成相對論的力學定律(根本還是時空觀不同導致的)。大耐知察部分相對論理論的猛襪推導都可以適用這種方法。<>
2樓:以心
我們先看固體中的聲波。聲波頻率和波長成仔吵反比,頻率越高,波長越短。考慮波長小於原子間距的聲波念晌侍是沒有意義的。
因為對一般的(正弦)波,波長就是波的空間週期。在固體中,波的最小空間週期就是原子的間距。波長有下限,對應的頻率也就存在乙個上限。
所以,在固體中沿特定的方向,會有乙個最大的頻率,稱為debye頻率。在液體中情況是類似的。 而在氣體中,氣體分子在和其他分子碰撞之前,會自由運動一段時謹閉間,波要傳播,至少要等到氣體分子相互碰撞從而影響到下乙個分子。
因此聲波頻率不會大於分子碰撞時間的倒數。也就是說也會存在乙個頻率上限。 題主還問,當波長很小時是否要考慮量子力學效應。
實際上,固體物理學的基礎就是量子力學。要研究固體中的物理性質,量子力學是必須的。<>
3樓:尹朶月
聲音本質上自然是量子的,只不過大多春明數情況下可以用經典力學來近似處理。如果你對能量測量精度差森磨極高,那時候自然就能測出來聲子的能量只能取分立的本徵值。而在利用統計力學算一些統計量,比如測量固體的比熱容時,統計狀態的選擇也是分立的量子態而不是經典的相空間中的點。
這就和蒲朗克研究的黑體輻射是一樣的。其實大家都算過諧振子的能級。為什麼到聲音的情況下就下意識的覺得這玩意不是量子化的了虛鬥呢?
聲波在小振動模式下就是諧振子勢啊,做一些座標變換,取集體座標之後弄出來的聲子就和諧振子沒什麼區別啊。如果波動很大,超出了微小振動的範疇,那麼粒子之間的勢就不再是諧振子勢了。這種時候雖然能級什麼也是量子化的,但是能級之間的間隔就不一樣了。
這種情況下一般就不稱作聲子了。就好像原子的能級,沒有人叫它能級子——因為每個「粒子」不一樣嘛。總不能對每兩個能級之間的躍遷定義一種粒子,定義出無數種粒子。
聲速跟介質的______有關,還跟介質的______ 有關.
4樓:世紀網路
聲速跟介質的種類有關,還跟介質的溫度磨歲有關.一般在瞎盯睜固體聲速最快,在空氣聲速最慢.則禪15℃時空氣中的聲速是340m/s.
故答案為:種類;溫度.
聲速與介質的什麼有關
5樓:科技王阿卓
聲速的大小與介質的種類和溫度有關。
聲速與介質的基本介紹:
1、聲速是介質中微弱壓強擾動的傳播速度,其大小因媒質的性質和狀態而異;
2、介質是波動能量的傳遞,需要某種物質基本粒子的準彈性碰撞來實現;
3、物質的成分、形狀、密度、運動狀態,決定了波動能量的傳遞方向和速度,對波的傳播起決定作用。
物理題:聲音在不同介質中傳播的速度不同,看下列一些介質中的聲速:
6樓:隨陽曦禮花
聲音的傳播需要振動,判此基(真空)不能傳播聲音。
聲速跟介質的(密度)有關,還跟介質扒悄的(溫度)有關。
後面兩個空你們沒有學過,超出了你們的範圍,這裡簡單講一下,密度越大,聲速越快,掘謹所以固體聲速,大於液體中的聲速,大於氣體中的。
二,溫度越高,聲速也越快。這個要記牢。
7樓:守芷雲班赫
另一端先聽到卜或卜那次聲音型穗,是沿金屬管壁傳的聲音團拍;第二次聽到的聲音,是在空氣中傳播的聲音。設聲音沿金屬管壁傳播速度為v,884/340-884/v=
v=5200m/s
應為鐵。
在同種介質中聲速與什麼有關
8樓:彤甫壬向槐
1)聲音的傳播需要介質,所在真空激運中聲音不能傳播;
2)在不同神鉛讓的介質中,聲音的傳播速度是不同的,聲音即使在同種均勻介質中傳播,其速度也是不一樣的,因為它還跟介質的溫度有關.
故答案為:真空;不同遊局;介質的溫度.
聲波的傳播速度與介質有關,但在同一種介質中傳播速度一定相同
9樓:杭玥騰月桃
a、聲音傳播需要介質,真空不能傳聲,同溫度下固體傳聲速度才比液體快,該選項說法不正確;
b、同一種介質中,溫度越高,聲速越大,例如聲音在15℃空氣中傳播速度是340m/s,在25℃空氣中傳播速度是346m/s,該選項說法不正確;
c、頻率不在20hz~20000hz範圍內的聲波都是人耳聽不到的,該選項說法不正確;
d、回聲比原聲晚0.ls以上到達人耳,人就能分辨出來回聲了,該選項說法正確.
故選d.
1為什麼不同介質中,聲速也會不同
10樓:網友
聲音的傳播需要物質,物理學中把這樣的物質叫做介質。
聲音在不同的介質中的傳播速度:
真空 0m/s(也就是不能傳播)
空氣(15℃) 340m/s
空氣(25℃) 346m/s
軟木 500m/s
煤油(25℃) 1324m/s
蒸餾水(25℃) 1497m/s
海水(25℃) 1531m/s
銅(棒) 3750m/s
大理石 3810m/s
鋁(棒) 5000m/s
鐵(棒) 5200m/s
聲音在不同的物質中的傳播速度不同。
聲音在固體中傳播最快,在固體中金屬最快。
11樓:三更微視界
不同介質中聲音速度不同,向冰面上扔石頭,就會產生回聲效應!
一些介質中的聲速傳播的兩個規律
12樓:陸良厲安夢
(1)聲音傳播速度與溫度有關,一般來說,在同一介質中,溫度越高,聲音傳播速度越快。
2)聲音傳播速度與介質種類有關,一般情況下,溫度一定時,聲音在固體中傳播速度比液體和氣體中快。
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