這兩天又再想了一次聲音的問題,發現自己原本有一些觀念有瑕疵。
稍微又整理了一下,幫我看看我想的有沒有問題,因為結果是要說明給學生聽的。
1.v = fλ :這應該適用所有波,不論機械波或電磁波。
2.波的能量(或平均能量) 正比於 (振幅)^2 也正比於 (頻率)^2 (可參看普物)
這應該也是適用機械波或電磁波
我似乎是受到以前國中理化的一些錯覺,也很可能是我自己沒學好。
一直,把聲音大小,和能量,混淆在一起。我發現,這兩概念,應該是不全然相同。
a.國中都說,聲音大小要看振幅R。
b.然而經過稍微推導能量和R、f都有關。
c.所以一條繩子或弦,振幅大,能量高;頻率高,能量也高。
但,聽起來,大小聲"主要"僅由振幅決定,因為聲波振幅影響到你耳朵鼓膜的振幅。
3.另外,一般我們都說,"波速由介質決定"。這句話,是用電磁波和機械波嗎?
譬如光的色散。
同樣都是在玻璃中折射,不同顏色的光,波速不同(也可說折射率不同)。
這樣上面那句話,似乎就不能很完美解釋。是因為那句話講沒有講到要害嗎?
譬如,繩波波速v=√(T/μ),影響波速的是繩子的種類(μ)和張力(T)。
同一條繩子進入水中,也許μ不變,但T卻改變 → 波速改變。
不同的繩子進入水中,T變得程度也許差不多,但μ不同 → 波速也改變。
對應"光"(或電磁波)
我就不是很會類比。
但可以類比一個:
不同顏色的光進入水中,頻率(或波長)都不一樣(好像不同繩子) → 所以速度改變。
最後,是否這樣的類比,不倫不類,沒有意義。
還是要從電磁波的一些Maxwell eq.去看比較正確呢?
因為我一直在尋找"簡易"的說明方式。
希望大家沒看到頭暈。XD
※ 引述《monmath (烽火狼煙血櫻飄殺)》之銘言:
: ※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之銘言:
: : 一般聲波或電磁波的能量。
: : 決定於其"振幅"的大小,振幅大的,我們說該波動的能量高。
: : 對於聲音來講,有定義出一個"聲音強度",來表示能量的大小。
: : 然後,藉由聽到某聲音相對於人耳可聽到最小強度的倍數,定義出分貝。
: ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
: 這個是定義在10^-12某單位的樣子
: 但因為每個人的最小強度不同
: 所以響度是一個蠻主觀的感覺
: : 基本上,這類波動的能量,應和頻率無關。
: : (可是光子或光波的能量是hv,這是因為光的粒子性嗎?)
: : 我在看高中基礎物理的教師手冊,還有提到一件事。
: : 就是"響度"。
: : 書是說,強度是絕對的,響度是憑個人感覺所認定。
: : 然後說,同樣強度的兩聲音,頻率不同,聽到的大小聲感覺也不一樣。
: : 我想問的是,這是"感覺上",還是頻率對於聲音的強度(或說能量)也有影響?
: : 或者換句話說,比如高音好像總聽起來比較大聲,是感覺上問題?
: : 還是"強度"這個物理量的式子中,除了振幅R之外,還有頻率f的項?
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