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八年级物理上册2.4让声音为人类服务拓展资料:次声波及其应用素材新版粤教沪版

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次声波及其应用次声波(factsandinformation)频率小于20Hz(赫兹)的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性。一、次声波的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。二、次声波的应用从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、3\n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。三、次声波武器次声波武器,是指能发射20赫兹以下的次声波的大功率武器装置。声波是机械纵波,它可以在固体、液体和气体中传播。人们日常可以听到的声音是20-20000Hz频率范围内的声波。低于20Hz的就是次声波。次声波之所以会被用作军事武器,在于次声波和人体器官固有频率相近,于是会产生共振。次声波与人体器官的共振,会导致器官变形、移位、甚至破裂,从而达到杀伤目的。次声波武器大体可分为两类:神经型次声武器,和器官型次声武器。“神经型”次声武器的次声频率和人脑阿尔法节律(8-12Hz)很接近,所以次声波作用于人体时便要刺激人的大脑,引起共振,对人的心理和意识产生一定影响:轻者感觉不适,注意力下降,情绪不安,导致头昏、恶心;严重时使人神经错乱,癫狂不止,休克昏厥,丧失思维能力。“器官型”次声武器的次声频率和人体内脏器官的固有频率(4-18Hz)相近,会引起人的五脏六腑产生强烈共振。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。次声武器的优点在于:①突袭性。次声波在空气中的传播速度为每秒三百多米(时速1200km),在水中传播更快,每秒可达1500m左右(时速6000km)。次声波是常人听不到、看不见的,故除了传播迅速之外,次声波又具有良好的隐蔽性。3\n②作用距离远。根据物理学原理,声波的频率越低,传播时介质对它的吸收就越小,波的传播距离也越远。比如,炮弹产生的可闻声波,由于衰减快,在几千米外就听不到了,但它产生的次声波,可传到80km以外;而氢弹产生的次声波可绕地球传播好几圈,行程十几万千米。故高强度的次声武器具有洲际作战能力。③穿透力强。传播介质对低频率的声波吸收较小,故次声波具有很强的穿透能力。一般的可闻声波,一堵墙即可将其挡住,而实验表明,次声波能穿透几十米厚的钢筋混凝土。因此,无论敌人是在掩体内躲藏,还是乘坐在坦克中,或深海的潜艇里,都难以逃脱次声武器的袭击。④次声波在杀伤敌人的同时,不会造成环境污染,不破坏对方的武器装备,可作为战利品,取而用之。需指出的是,目前次声武器发出的次声波的强度和方向性等因素尚待进一步研究,所以真正应用于战争的次声武器还不多见。据说,第一台次声波发生器是由法国科学家加夫雷奥在1972年发明的,它产生的次声波可以损害5km以外的人。发明者还得出结论:频率为7Hz的次声波可对人体造成致命的打击。有传闻称,美军在索马里和波黑战争期间,已经试用过某些音响或声音武器的样品。这些武器可以使人的内脏发生震动,把人震昏,使人感到恶心,甚至使肠子里的粪便液化,不断腹泻,从而失去战斗力。二战时期,德国人开始秘密研制次声武器,试图利用其产生的“大声效应”摧毁整个城市,消灭敌军士兵或者使其丧失战斗力。1940年,德军计划向英国人投掷有著名音乐家签名的留声机唱片,这些唱片将经过专门录制,加进次声,以引起听者出现慌乱、恐怖感及其它精神失常现象,从而造成骚乱。当然,这一计划并没有实现。但是,纳粹科学家成功进行了可作用于物体的次声武器的试验。奥地利科学家齐珀梅耶制造出一种能制造旋风的“旋风加农炮”,它利用特殊的喷嘴,通过炮弹爆破,制造出旋风,发射攻击波,可击落飞机。3

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所属: 初中 | 物理
发布时间:2022-08-25 13:12:52 页数:3
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