Что такое звуковая волна? Описать процесс распространения звука в упругих средах. Дать определение длины волны, скорости звука, частотного диапазона

Звуковая волна (звуковые колебания) — это передающиеся в пространстве механические колебания молекул вещества (например, воздуха). В результате каких-либо возмущений (например, колебаний диффузора громкоговорителя или гитарной струны), вызывающих движение и колебания воздуха в определенной точке пространства, возникает избыточное давление (поскольку воздух в процессе движения сжимается), толкающее окружающие слои воздуха. Эти слои тоже сжимаются, что, в свою очередь, снова создает избыточное давление, влияющее на соседние слои воздуха. Так, по цепочке, происходит передача первоначального возмущения в пространстве из одной точки в другую. Тело, создающее возмущение (колебания воздуха), называют источником звука.

Привычное для всех понятие "звук" означает всего лишь набор звуковых колебаний, воспринимаемый слуховым аппаратом человека. О том, какие колебания человек воспринимает, а какие нет, мы расскажем ниже.

Если говорить о звуковых колебаниях, то необходимо упомянуть такую характеристику, как скорость их распространения. Она зависит от среды, в которой эти колебания распространяются. На нее влияют такие факторы, как упругость среды, ее плотность и температура. Так, например, чем выше температура среды, тем в ней больше скорость звука. В нормальных условиях (при комнатной температуре и атмосферном давлении) скорость звука в воздухе составляет приблизительно 330 м/с. Таким образом, время, через которое слушатель начинает воспринимать звуковые колебания, зависит от его удаленности от источника звука, а также от характеристик среды, в которой распространяется звуковая волна. Надо заметить, что скорость распространения звука почти не зависит от частоты звуковых колебаний. Это означает, что звук воспринимается именно в той последовательности, в какой он создается источником. Звуковым волнам присущи различные явления, связанные с распространением колебаний в пространстве. Перечислим наиболее важные из них.

Длина волны - это расстояние между двумя последовательными пиками (гребнями) или впадинами. Самое высокое положение волны называется пиком. Самое нижнее положение волны называется впадиной.  Цикл - это полное колебание, например, кривая между двумя гребнями или двумя впадинами. Максимальное расстояние волны от равновесного положения называется амплитудой.

Длина представляет собой фактическое расстояние, пройденное волной, которое не всегда совпадает с расстоянием среды, или частиц, в которых распространяется волна. Ее также определяют как пространственный период волнового процесса.

Греческая буква "λ" (лямбда) в физике используется для обозначения длины в уравнениях. Она обратно пропорциональна частоте волны.

Период Т — время завершения полного колебания, единица измерения секунды (с). Длинная волна соответствует низкой частоте, а короткая - высокой. Длина измеряется в метрах. Количество волн, излучаемых в каждую секунду, называется частотой и обратно пропорционально периоду.

Объяснение: