研究特点1大部分基础理论已比较成熟,这部分理论在经典声学中已有比较充分的发展。。 更新好快。2有些基础理论和应用基础理论,或基础理论在不同实际范围内的应用问题研究得较多;3非常广泛地渗入到物理学其他分支和其他科学技术领域(包括工农业生产)以及文化艺术领域中。现代声学研究一直涉及声子的运动、声子和物质相互作用,以及一些准粒子和电子等微观粒子的特‘性’;所以声学既有经典‘性’质,也有量子‘性’质。人类的活动几乎都与声学有关,从海洋学到语言音乐,从地球到人的大脑,从机械工程到医学,从微观到宏观,都是声学家活动的场所。声学的边缘科学‘性’质十分明显,边缘科学是科学的生长点,因此有人主张声学是物理学的一个最好的发展方向。声学-特‘性’概念在气体和液体中只有纵‘波’。在固体中除了纵‘波’以外,还可能有横‘波’,有时还有‘波’。声‘波’场中质点每秒振动的周数称为频率,单位为赫(hz)。现代声学研究的频率范围为10~10hz,在空气中可听声的‘波’长(声速除以频率)为17mm~17m,在固体中,声*长的范围则为10~10m,比电磁‘波’的‘波’长范围至少大一千倍。声‘波’的传播速度为声学式中e是媒质的弹‘性’模量,单位为帕(pa),p是媒质密度,单位为kg/m。气体中e=p,p是压力,单位是pa。声在媒质中传播有损耗时。e为复数(虚数部分代表损耗),c也是复数,其实数部分代表传播速度。虚数部分则与衰减常数(每单位距离强度或幅度的衰减)有关,测量后者可求得媒质中的损耗。声行‘波’强度用单位面积内传播的功率(以为单位)表示。但是在声学测量中功率不易直接测量得,所以常用易于测量的声压表示。在声学中常见的声强范围或声压范围非常大,所以一般用对数表示,称声强级或声压级,单位是分贝(db)。先选一个基准值,一个强度等于其基准值10000倍的声,声强级称40db,强度1000000倍的声则强度级为60db。声强i与声压p的关系是声学式中zc是媒质的声特‘性’阻抗。zc=pc。声压增加10倍,声强则增加100倍,分贝数增加20。所以声压为其基准值的100倍时,声压级是40db。在使用声强级或声压级时,基准值必须说明。在空气中,pc=400,声强的基准值常取为10,与这个声强相当的声压基准值为20pa(即2x10n/m),这大约是人耳在1000hz所能听到的最低值。这时声强级与声压级相等(0db)(这是在空气中,并选择了适当的基准值情况下)。声学-研究方法‘波’动声学也称物理声学。是用‘波’动理论研究声场的方法。在声*长与空间或物体的尺度数量级相近时,必须用‘波’动声学分析。主要是研究反‘射’、折‘射’、干涉、衍‘射’、驻‘波’、散‘射’等现象。在关闭空间(例如室内,周围有表面)或半关闭空间(例如在水下或大气中。有上、下界面),反‘射’‘波’的互相干涉要形成一系列的固有振动(称为简正振动方式或简正‘波’)。简正方式理论是引用量子力学中本征值的概念并加以发展而形成的(注意到声*长较大和速度小等特‘性’)。‘射’线声学或称几何声学,它与几何光学相似。主要是研究‘波’长非常小(与空间或物体尺度比较)时,能量沿直线的传播,即忽略衍‘射’现象,只考虑声线的反‘射’、折‘射’等问题。这是在许多情况下都很有效的方法。例如在研究室内反‘射’面、在固体中作无损检测以及在液体中探测等时,都用声线概念。统计声学主要研究‘波’长非常小(与空间或物体比较),在某一频率范围内简正振动方式很多,频率分布很密时。忽略相位关系,只考虑各简正方式的能量相加关系的问题。赛宾公式就可用统计声学方法推导。统计声学方法不限于在关闭或半关闭空间中使用。在声‘波’传输中。统计能量技术解决很多问题,就是一例。分支学科次声学、超声学、电声学、大气声学、音乐声学、语言声学、建筑声学、生理声学、生物声学、水声学、物理学、力学、热学、光学、电磁学、核物理学、固体物理学。应用科研应用利用对声速和声衰减测量研究物质特‘性’已应用于很广的范围。测出在空气中。实际的吸收系数比19世纪g.g.斯托克斯和g.r.基尔霍夫根据粘‘性’和热传导推出的经典理论值大得多,在液体中甚至大几千倍、几万倍。这个事实导致了人们对弛豫过程的研究,这在对液体以及它们结构的研究中起了很大作用。对于固体同样工作已形成从低频到起声频固体内耗的研究,并对诸如固体结构和晶体缺陷等方面的研究都有很大贡献。表面‘波’、声全息、声成像、非线‘性’声学、热脉冲、声发‘射’、超声显微镜、次声等以物质特‘性’研究为基础的研究领域都有很大发展。瑞利时代就已经知道的表面‘波’,现已用到微‘波’系统小型化发展中。在压电材料(如石英)上镀收发电极,或在绝缘材料(如玻璃)上镀压电薄膜都可以作成表面‘波’器件。声表面‘波’的速度只有电磁‘波’的十万分之几,相同频率下‘波’长短得多,所以表面‘波’器件的特点是小,在信号存储上和信号滤‘波’上都优于电学元件,可在电路小型化中起很大作用。声全息和声成像是无损检测方法的重要发展。将声信号变成电信号,而电信号可经过电子计算机的存储和处理,用声全息或声成像给出的较多的信息充分反应被检对象的情况,这就大大优于一般的超声检测方法。固体位错上的声发‘射’则是另一个无损检测方法的基础。声‘波’在固体和液体中的非线‘性’特‘性’可通过媒质中声速的微小变化来研究,应用声‘波’的非线‘性’特‘性’可以实现和研究声与声的相互作用,它还用于高分辨率的参量声呐(见非线‘性’声学)中。用热脉冲产生的超声频率可达到1012hz以上,为凝聚态物理开辟了新的研究领域。m)说
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