1. 海洋中的聲傳播理論
這個要看聲波的頻率和強度,相同頻率肯定是強度越大傳播越遠,相同強度,頻率越低,傳播越遠.也跟水的環(huán)境有關(guān)系,如果是低頻,在深海聲道里面,聲波可以繞地球幾圈.
聲音在海水中的傳播速度與海水的溫度,,鹽度,、壓力有著密切的關(guān)系。其中溫度是主要因素,,極度增加1℃,,聲速平均每秒要增大5米,,深度增加1米,聲速每秒增大0.02米,;鹽度增加千分之一,,聲速每秒增大1.4米。而且聲音總是從快的那一邊向慢的那一邊彎曲過去,。
在進一步研究中人們還發(fā)現(xiàn),,聲音在海洋里也象在陸地上一樣,碰上障礙物就反射出回聲或者折射,。它們既可以碰到海面就反射到海底,,也會碰到海底反射到海面,碰到魚群,、潛艇,,都會反射回來。碰到密度不同的海水就繞著彎跑,。在跑的路上有些聲音被海水吸收,、散射,也象在陸地上一樣,,傳得越遠越微弱,,最后銷聲匿跡。
溫暖的海水是在海洋的上層的,,聲音在這里跑起來要快一些,。在深海里雖然寒冷,,但那里的壓力卻迫使聲音跑得快。這樣至少可以把海洋分成上下兩層了,。這兩層之間,,那里既沒有較高的溫度,又沒有足夠的壓力,,聲音因為溫度,,壓力的影響都小一些,傳播相對較慢,,但能傳播得更遠一些,,這地方就被稱為“聲道”。如果我們在聲道里通訊,,那就不大會被溫度和壓力干擾了,。遺憾的是海洋不是一大盆靜止的水,溫度,、深度各處不向,,而且又在翻騰不息地運動著,這就為找尋各海區(qū)的聲道帶來了極大的困難,。
2. 聲音在海洋中的傳播計算
在19世紀,,德國馬德堡市市長蓋利克曾做這樣一個實驗,把鐘放在一個玻璃罩里,,在玻璃罩上鉆一個小孔,,接上抽氣機,然后把罩里的空氣慢慢抽出來,,這時,,鐘擺的滴管聲逐漸減弱,最后終于聽不見了,。這一實驗證明了聲音必須在一定的媒質(zhì)中傳播,,真空是不能傳播聲音的。
第一個測定空氣中聲音傳播的速度的人是法國的默森,。他使用的方法是:一個火槍手站在甲山頭放槍,,站在乙山頭的另一個人記錄下從看見火光到聽到槍聲時的時間間隔,再測出兩山頭之間的直線距離,。他測得空氣中的聲速為1380英尺/秒,。
1677年6月23日,巴黎科學(xué)院用同樣的方法測得的聲速為356米/秒,。1738年,,法國有幾位科學(xué)家做了聲音在空氣中傳播速度的實驗。他們測的聲速為337米/秒。后來,,人們又做了許多次實驗,,發(fā)現(xiàn)溫度不同,聲音傳播的速度也不相同,。在零下30℃時,,聲音每秒跑313米,在100℃時,,聲音每秒跑340米,,而在常溫下,聲音的速度為340米/秒,。也就是說,,聲音在空氣中的速度隨溫度的變化而變化,溫度每上升或下降5℃,,聲音的速度上升或下降3米/秒,。
知道了聲音在空氣中的傳播速度,那么在水里的速度一樣嗎,。
1827年,,柯萊頓和斯特姆在瑞士的日內(nèi)瓦湖,第一次測得聲音在水中傳播的速度,,他們分別乘坐兩只船,相距十四公里,。在甲船上,,他們先向水里放下一口鐘。在放炮的同時,,敲響大鐘,。在乙船上的人,看到甲船上的火光的同時開始計時,,用一個特殊的聽音器鑒聽鐘聲,,測出火光和聲音到達乙船的時間差。
他們的實驗結(jié)果是:聲音在水中的傳播速度為1435米/秒,。后來經(jīng)過多次測定,,聲音在水里的傳播速度大約為1500米/秒。
實驗表明,,不同材料中聲音的傳播速度不同,,聲音的速度與聲音本身的性質(zhì)無關(guān),只與溫度和材料的性質(zhì)有關(guān),。聲音的傳播速度隨物質(zhì)的堅韌性的增大而增加,,隨物質(zhì)的密度減小而減少。如:聲音在冰的傳播速度比聲音在水的傳播速度快,冰的堅韌性比水的堅韌性強,,但是水的密度大于冰,,這減少了聲音在水與冰的傳播速度的差距。利用聲音的這種特性,,可用它來測距,。例如,測量海洋深度的聲吶系統(tǒng)就是利用聲波來進行工作的,。
3. 海洋中的聲與光
海底的生物有著各式各樣的聲音,,如:
1、康吉鯉會發(fā)出“吠”音,;
2,、電鯰的叫聲猶如貓怒;
電鯰,,原產(chǎn)地非洲剛果河,,生性兇猛,怕光,,夜間活動頻繁,。體長一般50至60厘米。有記錄的最大體長122厘米,,最大體重20千克,,最大年齡10年。
體呈圓筒形,,尖頭小眼,,嘴部有三對須。體呈粉紅或灰褐色,,體表常布有深色的斑點或斑塊,。體裸露無鱗,無背鰭,。特化的肌肉具有發(fā)電能力,,受到刺激時,可瞬間發(fā)出200~450伏特的電力,。飼養(yǎng)水溫22~28℃,,水質(zhì)喜弱酸性軟水,餌料有魚肉,、小活魚等,。
3、箱鲀能發(fā)出犬叫聲,;
箱鲀,,身體為硬鱗所披覆,,只有鰭、口和眼睛可以動,,所以游泳完全依靠背鰭和臀鰭慢慢地上下,、前后、左右擺動,,尾部具有舵的作用,。
此外,其身體也不能像其它的鲀類,,能脹大或彎曲,。由于鰓蓋無法活動,只能隨時張開口部讓水從口腔流入鰓部,。呼吸頻率很高,,靜止時每分鐘可達180次.
4、魴鰓的叫聲有時像豬叫,有時像呻吟,有時像鼾聲,;
5,、海馬會發(fā)出打鼓似的單調(diào)音;
海馬,,是刺魚目海龍科暖海生數(shù)種小型魚類的統(tǒng)稱,,是一種小型海洋動物,身長5-30厘米,。因頭部彎曲與體近直角而得名,,頭呈馬頭狀而與身體形成一個角,吻呈長管狀,,口小,,背鰭一個,均為鰭條組成,。眼可以各自獨立活動。
拓展資料:
科學(xué)家們通過長期的潛心研究探明,,魚類有著奇特的“語言”——聲音信息,。
魚的“語言”相當復(fù)雜,不同的魚類有著不同的聲音信息,。在近海有一種兩只眼睛都長在一邊的比目魚,,其叫聲好似風(fēng)琴低鍵發(fā)出的聲音。成群的青魚會發(fā)出小鳥一樣的吸吼聲音,,沙丁魚群會發(fā)出如同海浪拍岸的嘩啦嘩啦聲,,小鮑魚發(fā)出的聲音像蜜蜂發(fā)出的嗡翁叫,冷球魚則會發(fā)出猶如人打齄的呼嚕呼嚕聲,,其他的如黃魚發(fā)出咕咕叫,,黑背鯤會發(fā)出沙沙沙聲,,駝背鱒的聲音咚咚響,海馬發(fā)出“呼嚕,,呼?!敝暎欞~整天“哇哇”聲不停等,。魚類的發(fā)聲中以石首魚類最有名,。 明朝的李時珍就這樣描述過“石首魚,每歲四月,,來自海洋,,綿延數(shù)里,其嗚如雷,?!?/p>
4. 海洋中聲音傳播
大海的聲音
我喜歡聽大海的聲音。
有一天早上,,我和爸爸媽媽去潮州的大海邊玩,。我們還沒到沙灘,嘩啦嘩啦的歌聲就傳到我的耳朵邊,,大海好像在說:“歡迎你們來這里玩,!”
在沙灘上,我們壘起城堡,。突然,,一群唱著歌的水娃娃向我們這邊沖來,轟塌了我們做的城堡,。我生氣地對那群水娃娃說:“你們這群水娃娃真調(diào)皮,,把我辛辛苦苦壘好的城堡轟塌了!”那群水娃娃好象聽懂了我說的話,,就嘩啦啦地唱了起來,,好像在說:“對不起!”
沙灘上的貝殼真漂亮,,五顏六色的貝殼讓我眼花繚亂,,一不小心,貝殼掉進了海里,。我傷心極了,,那群水娃娃好像知道我那么難過,就唱著呼啦啦的歌把貝殼送到了我的身旁,。我開心地對水娃娃說:“謝謝你們,!”水娃娃又呼啦啦地唱,好像在說:“不用謝,!”
突然,,起了一陣風(fēng),,水娃娃們變成了朵朵小水花在空中飛舞。我興奮地對媽媽說:“媽媽,,你看,,多美麗的浪花呀!”過了一會,,浪花又從空中落了下來,,撲通一聲掉進了海里,又變成了水娃娃,。
大海的聲音真美妙,。
5. 聲學(xué)在海洋中的應(yīng)用
雷達發(fā)射的是電磁波,聲納發(fā)射的不是超聲波,。
雷達(radar)是能輻射電磁波,,并利用物體對此電磁波的反射來發(fā)現(xiàn)目標物和測定目標物位置的電子探測系統(tǒng)。 基本的雷達系統(tǒng)包括一個能產(chǎn)生電磁波的發(fā)射機,、一個能使電磁波定向輻射并能接收回波能量的天線,、一個能放大回波信號的接收機和一個能表達目標物位置的顯示器。
聲納是英文縮寫“SONAR”的音譯,,其英文全稱為“Sound Navigation And Ranging”,,是利用聲波在水中的傳播和反射特性,通過電聲轉(zhuǎn)換和信息處理進行導(dǎo)航和測距的技術(shù),,也指利用這種技術(shù)對水下目標進行探測和通訊的電子設(shè)備,,是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛、最重要的一種設(shè)備,,有主動式和被動式兩種類型,。
目前,主流主動聲吶的工作頻率一般為1.5~3.5 kHz,,被動聲吶為0.1~1.5 kHz,。
6. 海洋聲學(xué)特性
聲吶是:
物理學(xué)的一個二級學(xué)科,是研究媒質(zhì)中機械波(即聲波)的科學(xué),,研究范圍包括機械波的產(chǎn)生,、接受、轉(zhuǎn)換和機械波的各種效應(yīng),。同時聲學(xué)測量技術(shù)是一種重要的測量技術(shù),有著廣泛的應(yīng)用,。最簡單的聲學(xué)就是聲的產(chǎn)生和傳播,,這也是聲學(xué)研究的基礎(chǔ)。
聲學(xué)(Acoustics)是一門跨層次的基礎(chǔ)性學(xué)科,,研究從微觀到宏觀,、從次聲(長波)到超聲(短波)的一切形式的線性與非線性機械波現(xiàn)象,。同時,現(xiàn)代聲學(xué)具有極強的交叉性與延伸性,,它與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的大部分學(xué)科發(fā)生了交叉,,形成了一系列諸如次聲學(xué)、醫(yī)學(xué)聲學(xué),、生物聲學(xué),、海洋聲學(xué)、環(huán)境聲學(xué)等新型獨特的交叉學(xué)科方向,,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中起著舉足輕重的作用?,F(xiàn)代聲學(xué)更是一門具有廣泛應(yīng)用性的學(xué)科,對當代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,、社會經(jīng)濟的進步,、國防事業(yè)的現(xiàn)代化、以及人民物質(zhì)與精神生活的改善與提高中發(fā)揮著極其重要,、甚至不可替代的作用