初二物理次声波的知识点

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初二物理次声波的知识点

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初二物理次声波的知识点

　　次声波的应用

　　1.通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理，更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。例如，利用极光所产生的次声波，可以研究极光活动的规律。

　　2.利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以探测声源的位置、大小和研究其他特性。例如，通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波，来探测出这些次声源的有关参量。

　　3.预测自然灾害性事件。许多灾害性的自然现象，如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等，在发生之前可能会辐射出次声波，人们就有可能利用这些前兆现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生。

　　4.次声波在大气层中传播时，很容易受到大气介质的影响，它与大气层中的风和温度分布等因素有着密切的联系。因此，可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性，探测出某些大规模气象的性质和规律。这种方法的优点在于可以对大范围大气进行连续不断的探测和监视。

　　5.通过测定次声波与大气中其他波动的相互作用的结果，探测这些活动特性。例如，在电离层中次声波的作用使电波传播受到行进性干扰，可以通过测定次声波的特性，进一步揭示电离层扰动的规律。

　　6.人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他(或它)们的某些器官也会发出微弱的次声波。因此，可以利用测定这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况。

　　次声波主要是应用在研究自然现象的各种情况中，是人类发现自然的有效工具。

　　次声波解释

　　次声波又称亚声波，通常情况下次声波并不引起人耳听觉。与可听声波一样，次声波由各种物体的机械振动产生，通过各种弹性介质的振动向四周扩散传播。许多自然现象出现时，如海上风暴、火山爆发、地震、大陨石落地、大气湍流、海啸、电闪雷鸣、波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、台风、磁暴、极光、冰雹等等，都可伴有次声波的发生；

　　在与人类有关的活动中，诸如核爆炸，飞机、火箭、导弹飞行，火炮发射，火车和地铁高速行驶时车身板壁与车内空气的次声频耦振，轮船航行，飞驰的车辆，高楼和大桥摇晃，甚至鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等都会产生很强的次声波。另外，次声波还广泛分布于工业生产、建筑业和交通运输中，如高速公路上疾驰的车辆中可产生120dB声强的次声波。

　　次声波所具有的神奇威力，引起了国外军事科学家们的极大兴趣，自上世纪60年代起，国外就竞相研究次声武器。美、法、日、俄等国都已研制出了次声枪和次声炸弹。目前研究的次声武器按其发射频率和作用于人体部位的不同，可分为两大类，即“神经型”次声武器和“器官型”次声武器。“神经型”次声武器发射的次声频率和人脑的固有频率(8～12Hz)相近。[1]

　　这种次声波作用于人体时，会刺激人的大脑，使之共振，对人的意识和心理产生一定的影响，轻者感觉不适，注意力下降，情绪不安，头昏、恶心；严重时使人神经错乱，癫狂不止，休克昏厥，丧失作战能力。“器官型”次声武器发射的次声频率和人体内脏器官的固有频率(4～8Hz)接近，当其作用于人体时，人体的内脏器官便会产生强烈共振，轻者肌肉痉挛，全身颤抖，呼吸困难；重者血管破裂，内脏损伤，甚至迅速死亡。

　　产生和特点

　　虽然次声波看不见，听不见，可它却无处不在，地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等都会产生次声波，科学家借助仪器可以“听到”它。

　　次声波的传播速度和可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时108小时。1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了35圈。

　　次声波还具有很强的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁，次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量，如4Hz～8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。

　　应用与危害

　　次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人论为，晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人，遇到大风天气，往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。

　　从20世纪50年代起，核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用，使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展，次声的应用也逐渐受到人们的注意．其实，次声的应用前景十分广阔，大致有以下几个方面：

　　1．研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件．例如台风和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台风移动速度，因此，人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴到来之前发出警报．利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。

　　2．通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律．如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。

　　3．通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性，可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况．例如人们研制出的“次声波诊疗仪”可以检查人体的器官工作是否正常。

　　4．次声在军事上的应用，利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器，次声武器——般只伤害人员，不会造成环境污染。

　　人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似（0.01～20赫），倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的“共振”，从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状．特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时，更易引起人体内脏的共振，使人体内脏受损而丧命．前面开头提到的发生在马六甲海峡的那桩惨案，就是因为这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风暴。风暴与海浪摩擦，产生了次声波．次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。

　　次声虽然无形，但它却时刻在产生并威胁着人类的安全．在自然界，例如太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等，都可以产生次声波．由于次声波具有极强的穿透力，因此，国际海难救助组织就在一些远离大陆的岛上建立起“次声定位站”，监测着海潮的洋面．一旦船只或飞机失事附海，可以迅速测定方位，进行救助。

　　一些国家利用次声能够“杀人”这一特性，致力次声武器——次声炸弹的研制尽管眼下尚处于研制阶段，但科学家们预言；只要次声炸弹一声爆炸，瞬息之间，在方圆十几公里的地面上，所有的人都将被杀死，且无一能幸免．次声武器能够穿透15米的混凝土和坦克钢板．人即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里，也还是一样地难逃残废的厄运．次声炸弹和中子弹一样，只杀伤生物而无损于建筑物。但两者相比，次声弹的杀伤力远比中子弹强得多。

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