武林小说>青春校园>我们的1654>梅乐芝经理的科普文章 (十)
受力后泥沙飞溅,其他部分的泥土没有动静。比如铁棒,弹性很强,某处受力后,铁棒整体翻滚。因此弹性系数越大,波速越大。

2.波的频率是由什么决定的?波的起源是扰动源,介质目的是传递扰动,可以对传播速度、能量传递效率起作用。所以影响频率的因素只能是扰动源。扰动源的扰动频率决定了波的频率。

3.不同物质的密度弹性不同,波速不同。在波传播路径上存在不同物质分布,我们可以在不同位置测量波到达的时间,来反向推理不同物质的分布情况。在地质勘查中,通常是人工制造一场地震,使用大量炸药引爆来产生。在选好的不同位置上来接收地震波。人工地震产生后,波四处传播,一部分波直接抵达测量点,另外一部分向地球内部传播,碰到不同类型的岩石后又重新、四处传播。测量这些从地球内部传播出来的波,依据测量点地震波的抵达时间以及强度,可以推理出内部的岩石成份和构造。石油天然气勘查就是使用这种原理进行。

4.当已知扰动源位置、强度后,在不同位置测量地震波,可以有效推理出地球构造。克罗地亚的莫霍洛维奇于1909年采用地震波探测到地壳和地幔之间的界面。[看本书请到年德国的古登堡发现地幔和地核之间的分界面。当地球内部构成比较清晰后,不同位置的测量点测量到地震波抵达,就可以推理出扰动源的位置和扰动强度。冷战时期,原子武器研发竞争很激烈,采用这样的方法,即便不派遣间谍,也可以获知核爆炸的位置和威力。

5.深海中没有光线,视力无效。鲸鱼就通过制造机械波来通信。即便在浅海,光线传播距离很有限,海豚等哺乳类动物采用机械波来通信。在河流中,江豚类也同样如此。现代大量船舶行驶,螺旋桨制造很大的机械波干扰,导致这些动物通信失败或错误。

6.正常情况下,波传播中,物质不改变自身位置。如果能量非常大,则位置甚至物质本身都会发生改变。这时波不仅是扰动传播,而且是破坏性传播。人类利用这点制造了武器。大自然的武器就是大地震,地震波中的纵波作用时,人和房屋左右抖动,房屋通常是上下结构承受力强,而侧向承受力弱。这种情况下房屋很容易倒塌。当地震波抵达时,如果烟囱的高度刚好是地震纵bō_bō长的一半,则很容易半腰折断,为什么?

7.登山时,遇到很宽广的山峰侧壁,可以大吼听回音(雪山严禁,可能引起雪崩。汉尼拔远征,在阿尔卑斯山损失大量步兵和战象)。建筑的墙壁和回廊也有类似效果。在特定的建筑里,可以听到远处人的说话,俗称回音壁(中国古代寺庙大量存在。奥匈帝国女王特雷西亚的宫殿里,存在这样的窃听结构)。足球比赛时,节目录制组也有类似的接收远处声音的装置,很像卫星天线的锅盖。

空气密度很低,分子稀疏,间距很大。但也可以传播机械波。通常我们称空气中的机械波为声波,以我们的机械波接收器耳朵为基准。但固体、液体中的也都可以称为声波。可以通过一些设备,接收液体和固体中的机械波,并转入空气中,让我们的接收器可以工作。

波传播路径中,物体的振动逐渐减弱。减弱有两种方式:1.自然减弱,比如水表面波的传播,随着距离增加,波的起伏变低。因为能量越来越分散。2.损耗,在传播中,很多物质弹性较差,传递扰动的能力很低,能量多数都转换为热量。

多个扰动源产生的波,在传播途中相遇,则每个波都发挥各自的扰动能力。如果扰动刚好同方向,则扰动总和累加,导致此处物体振动大幅度增加。如果扰动刚好反方向,则扰动总和抵消,此处物体振动幅度减小。这种现象称为波的干涉。

思考:

1.二次世界大战中,大西洋中的潜水艇作用巨大。水面舰船探测潜水艇就需要使用声纳。声纳就是大喇叭,在水里面发射声音。声波碰到潜水艇就反射回去,接收装置检测回波,判断是否存在大型移动对象。潜水艇通常是被动接受声音,一般是发动机噪声或螺旋桨噪声,根据声音的特征来判断是否为攻击目标。上世纪八十年代初发生东芝事件,就是潜水艇螺旋桨噪声引发的。

2.石子丢入水中,表面形成波是和在水中传播的声波不同,扰动源发起后,水被排开,由于水不可压缩,所以水被挤的高出水面,形成波峰。对于某个水柱,当水柱升高时,水柱变窄,水柱下降时,水柱变宽。当水表面浪的高度上升时,势能增加,则下降后的动能也增加,对前进方向水的冲击力增加,也就意味着表面波的速度增加。也就是说表面波的速度由水波纹的高度决定。当水的深度远大于波长时,水面升高变成波峰,体积增加,所增加的水是由波谷部分补充过来的。此时水不仅是上下运动,还存在传播方向上的前后运动。此时水面某点的整体运动就在传播方向上做圆周运动。当此点在圆周的顶点时,水面处于波峰状态,当此点在圆周底点时,水面处于波谷状态。此时波速取决于波长或圆周运动的速度,波长越长,圆周运动越慢,波速越快。当水较深时,表面波对深水完全没有影响。在水下拍摄的记录影视中可以看到,海面巨浪滔天,水下波澜不惊。

3.而声音在空气或水中传播时,都是纵波,没有横波。横波仅在固体中存在,固


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