声波的反射.课件.ppt

1、目錄目錄節目節目錄錄下一頁下一頁一、聲波的吸收一、聲波的吸收 聲波傳遞：聲波傳遞：聲波需要藉由介質才能傳遞，但如果遇聲波需要藉由介質才能傳遞，但如果遇到的介質，其到的介質，其傳播特性傳播特性與原來的介質不與原來的介質不同，將會發生什麼現象呢？同，將會發生什麼現象呢？上一頁上一頁上一頁上一頁下一頁下一頁節目節目錄錄節目節目錄錄上一頁上一頁下一頁下一頁下圖代表不同頻率的聲波在空氣中下圖代表不同頻率的聲波在空氣中每前進每前進1 1 公尺公尺時，因能量被潮溼空時，因能量被潮溼空氣吸收而使其強度減弱的程度氣吸收而使其強度減弱的程度。節目節目錄錄上一頁上一頁下一頁下一頁圖圖4-9 聲波在不同空氣溼度時的強

2、度衰減聲波在不同空氣溼度時的強度衰減-A衰減量與下列因素有關衰減量與下列因素有關節目節目錄錄上一頁上一頁頻率頻率距離距離 溼度溼度節目節目錄錄下一頁下一頁反射反射(reflection) (reflection) ：聲音在傳播時，遇到障礙物聲音在傳播時，遇到障礙物 ( (不同介質不同介質) ) ，除了一部分的能量可以通過障礙物繼續向除了一部分的能量可以通過障礙物繼續向前傳遞外，其餘的能量會被反射，而返回前傳遞外，其餘的能量會被反射，而返回原介質中，這種反射而回的波稱為反射波原介質中，這種反射而回的波稱為反射波(reflected wave)(reflected wave)。節目節目錄錄下一頁下

3、一頁 在較寬敞的大廳談話時，有時在較寬敞的大廳談話時，有時會在聽到對方的聲音後，由於反會在聽到對方的聲音後，由於反射波的射波的時間差時間差，稍遲又聽到同樣，稍遲又聽到同樣的聲音，這些後聽到的聲音，稱的聲音，這些後聽到的聲音，稱為為回聲回聲(echo)(echo)。節目節目錄錄下一頁下一頁 回聲須與原聲相隔大約回聲須與原聲相隔大約 0.1 0.1 秒秒以上，聽者才能察覺其存在。以上，聽者才能察覺其存在。回聲回聲(echo)(echo)下一頁下一頁上一頁上一頁節目節目錄錄教學檢驗一個聲波經由一面磚牆反射，將反射波一個聲波經由一面磚牆反射，將反射波與入射波比較的結果，則反射波具有與入射波比較的結果，

4、則反射波具有？下一頁下一頁上一頁上一頁節目節目錄錄入射波反射波(A)(A)較短的波長較短的波長(B)(B)相同的速度相同的速度 (C)(C)相同的速率相同的速率(D)(D)較大的振輻較大的振輻(E)(E)較低的頻率。較低的頻率。聲音傳播時，因為介質會吸收能量的聲音傳播時，因為介質會吸收能量的緣故，下列何者會愈來愈小？緣故，下列何者會愈來愈小？ (A)(A)波長波長 (B)(B)波速波速 (C)(C)振幅振幅 (D)(D)頻率頻率 (E)(E)週期。週期。下一頁下一頁上一頁上一頁節目節目錄錄下一頁下一頁上一頁上一頁節目節目錄錄提示：回聲與原聲相隔大約提示：回聲與原聲相隔大約0.10.1秒以上，秒

5、以上，聽者才能察覺。聽者才能察覺。聲速：約為聲速：約為 340340公尺公尺/ /秒秒0.10.1秒：秒： 聲波往、返的時間聲波往、返的時間節目節目錄錄上一頁上一頁空氣溫度為空氣溫度為1515 C C時，某人在相距時，某人在相距544544公尺的公尺的兩山間鳴槍，先後差兩山間鳴槍，先後差0.80.8秒聽到兩次回聲，秒聽到兩次回聲，問此人位置距遠山多遠？問此人位置距遠山多遠？ (A)170 (B)340 (C)510 (D)680(A)170 (B)340 (C)510 (D)680 (E)850 (E)850 公尺公尺。下一頁下一頁上一頁上一頁節目節目錄錄圖圖4-10 國家音樂廳國家音樂廳節目

6、節目錄錄下一頁下一頁圖片出處：羅震洋，mapy9文化生活-劇場饗宴編，震洋出版社，1999，P.22 節目節目錄錄下一頁下一頁適當的回聲會造就好的音效，適當的回聲會造就好的音效，但不當的回聲卻會掃人雅興。但不當的回聲卻會掃人雅興。如何如何增強增強回聲或回聲或降低降低回聲，要回聲，要視我們的需求而定。視我們的需求而定。上一頁上一頁節目節目錄錄下一頁下一頁上一頁上一頁一般而言，一般而言，鬆軟而多孔鬆軟而多孔的阻隔物，的阻隔物，通常對聲波具有較佳的通常對聲波具有較佳的吸收吸收能力，能力，能使大部分的聲波能量不被反射，能使大部分的聲波能量不被反射，因此可用來減低反射波的強度，因此可用來減低反射波的強度

7、，避免干擾原來的聲波。避免干擾原來的聲波。回聲回聲(echo)(echo)的避免的避免圖圖4-10 國家音樂廳國家音樂廳 -3-3節目節目錄錄下一頁下一頁音樂廳在設計時，必須降低回音樂廳在設計時，必須降低回聲的干擾，為了避免反射波的聲的干擾，為了避免反射波的干擾，牆壁表層多採用吸音效干擾，牆壁表層多採用吸音效果較好的建材或構造。果較好的建材或構造。上一頁上一頁回聲回聲(echo)(echo)的避免的避免圖4-10 交混回響.1節目節目錄錄下一頁下一頁聲波在室內經反射而產生回聲，聲波在室內經反射而產生回聲，回聲經反射又再產生二次回聲，回聲經反射又再產生二次回聲，以此類推，回聲會重複被反射以此類推

8、，回聲會重複被反射而衍生更多回聲，稱為而衍生更多回聲，稱為交混回交混回響響(reverberation)(reverberation)。上一頁上一頁交混回響交混回響節目節目錄錄下一頁下一頁上一頁上一頁演講廳或音樂廳的設計，必演講廳或音樂廳的設計，必須適當的考慮須適當的考慮交混回響交混回響會持會持續續多久多久，以使前後之聲音能，以使前後之聲音能相連貫，但不致相連貫，但不致混淆不清混淆不清。節目節目錄錄下一頁下一頁超超聲波聲波 一般人都無法聽見一般人都無法聽見節目節目錄錄下一頁下一頁節目節目錄錄下一頁下一頁節目節目錄錄下一頁下一頁2tHvH一艘探測船發送一道筆直的超聲波到達一艘探測船發送一道筆直的

9、超聲波到達海底，經過海底，經過1.51.5秒收到回音，若在海水秒收到回音，若在海水中的聲速為中的聲速為15001500公尺公尺/ /秒，則在此位置秒，則在此位置海底的深度為若干公尺？海底的深度為若干公尺？ (A)500 (B)1000 (C)1125 (A)500 (B)1000 (C)1125 (D)2250(D)2250下一頁下一頁上一頁上一頁節目節目錄錄節目節目錄錄下一頁下一頁在水中以聲納在水中以聲納(sonar)(sonar)發出發出超聲波，利用反射波傳回的超聲波，利用反射波傳回的時間長短，可以測出海水深時間長短，可以測出海水深度，或發現魚群的位置。度，或發現魚群的位置。節目節目錄錄上

10、一頁上一頁下一頁下一頁超聲波的應用超聲波的應用節目節目錄錄上一頁上一頁下一頁下一頁醫學：醫學：利用超音波掃描，不但可以利用超音波掃描，不但可以了解身體內臟的功能外，超了解身體內臟的功能外，超音波也可用來打碎身體中的音波也可用來打碎身體中的腎結石。腎結石。超聲波超聲波的應用的應用8. 8. 超聲波也可以用來超聲波也可以用來清洗清洗浸放在浸放在溶液中的眼鏡、珠寶首飾及精密溶液中的眼鏡、珠寶首飾及精密儀器，也可以用以擊儀器，也可以用以擊碎碎腎結腎結石石、腦部腦部瘀血瘀血，你是否知道其他應用你是否知道其他應用超聲波的例子超聲波的例子？節目節目錄錄上一頁上一頁4-24-2聲音的反射聲音的反射v聲音是一種

11、聲音是一種波動波動，遇到障礙物會產生反射遇到障礙物會產生反射。v當我們聽到當我們聽到來自障礙物反射的聲音來自障礙物反射的聲音，此聲音，此聲音 稱為稱為回聲回聲。v大致來說，回聲接收和原聲發出的時間需大致來說，回聲接收和原聲發出的時間需 相隔在相隔在0.10.1秒以上秒以上，才能為我們所辨別。，才能為我們所辨別。4-24-2聲音的反射聲音的反射o傳聲筒的形狀，使發出的聲音經過筒壁反射傳聲筒的形狀，使發出的聲音經過筒壁反射 後，後，傳播方向變得較為集中傳播方向變得較為集中，因此同樣強，因此同樣強度的聲音，可傳至較遠的地方。度的聲音，可傳至較遠的地方。o音樂廳或禮堂的舞臺上方或後方，常音樂廳或禮堂的

12、舞臺上方或後方，常 安裝反射面安裝反射面，使聲音能較完整地，使聲音能較完整地 傳播到聽眾席上。傳播到聽眾席上。4-24-2聲音的反射聲音的反射n超聲波的超聲波的波長比較短波長比較短，傳播時比較不會散開，傳播時比較不會散開 ，可以朝固定的方向前進。此外，還具有，可以朝固定的方向前進。此外，還具有能能被較小物體所反射被較小物體所反射的特性，因此常被用來的特性，因此常被用來 作為探測的工具。作為探測的工具。課本在超聲波的內容敘述中，提到哪些應用課本在超聲波的內容敘述中，提到哪些應用? ? 除此以外，你還能想到其他應用嗎除此以外，你還能想到其他應用嗎? ?4-24-2聲音的反射聲音的反射海水中聲速約海

13、水中聲速約15001500公尺秒。潛艇每隔公尺秒。潛艇每隔1010秒發出一秒發出一個聲波脈衝，探測海底。若偵測到的聲波（包含發個聲波脈衝，探測海底。若偵測到的聲波（包含發射波與反射波）強度隨時間變化如下圖所示，則潛射波與反射波）強度隨時間變化如下圖所示，則潛艇距離海底約是多少公尺？艇距離海底約是多少公尺？( ()1500 ()1500 ()3000)3000( ()4500 ()4500 ()9000 ()9000 ()15000)15000。94.94.學測學測解：解：(C(C）4-24-2聲音的反射聲音的反射解：解：(D(D）老師站立在學校操場上，為百公尺賽跑鳴槍。她於老師站立在學校操場上

14、，為百公尺賽跑鳴槍。她於槍響後槍響後0.30.3秒聽到槍聲經牆壁甲反射的回聲，再經秒聽到槍聲經牆壁甲反射的回聲，再經0.40.4秒聽到經牆壁乙反射的回聲。若聲速為秒聽到經牆壁乙反射的回聲。若聲速為v vo o公尺公尺/ /秒秒，則王老師站立於下圖中，則王老師站立於下圖中( () )至至( () )的哪一方塊區的哪一方塊區？92.92.學測補考學測補考網路資源：網路資源： 1.1.封閉空間的聲學現象封閉空間的聲學現象2.2.超音波的應用：超音波的應用：醫用超音波醫用超音波3.3.超音波的應用：超音波的應用：超音波檢測超音波檢測 4.4.超聲波的工程應用超聲波的工程應用 5.5.蝙蝠的回聲定位與超音波：蝙蝠的回聲定位與超音波：台灣蝙蝠學會台灣蝙蝠學會 6.6.蝙蝠的回聲定位與超音波：蝙蝠的回聲定位與超音波：蝠爾摩沙蝠爾摩沙 7.7.回聲回聲: : 好好玩物理網好好玩物理網