物理/音と音波
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2016年5月22日 (日) 16:48時点における版
目次 |
音と音波
自然には色々な音波が存在し、私たちはそれを耳で音として聞く。
音波は波なので、反射、屈折、回折、干渉など、波に共通する特有の性質をもつ。
そのため、4.1 波の性質で述べたことはすべて成立する。
音波の伝わり方
音波とは、狭い意味では、空気の粗密の振動が伝わっていくものである。
例えばスピーカのコーン紙が前後に振動すると、
それに接する空気の部分がコーン紙によって押されたり引かれて粗密(と圧力）の振動を起こす。
この振動によって、この空気層にせっする空気層も押されたりひかれたりして粗密の振動がおこり、
次々に空気の粗密の振動が伝わっていく。
広義には、気体、液体の中を伝わる縦波（粗密波）も音波という。
これらの波は粗密の振動方向が、波の進行方向と平行なので縦波である。
縦波では、変位量として、媒質の密度以外にも、圧力とか、媒質のマクロな位置の変位量をとることができるので、音波の場合も同様である。
音波の速さ
音の3要素
音の3要素 とは次の3つである。
（１）音の高さ；振動数の高い音ほど、高音に聞こえる。 ちなみに、人間の耳に聞こえる音は、 振動数が20Ｈｚから2万Ｈｚの音である。 可聴音という。 （２）音の強さ音の3要素；音には強く聞こえる音と弱く聞こえる音がある。 音の強弱は、振動の振幅が関係している。 同じ振動数ならば、振幅の大きな音ほど強く聞こえる。 （３）音色；発音体が違うと振動数と強さが同じ音でも、音の感じが違う。 これを音色あるいは、ねいろという。 波の多くは、波形が正弦関数で表せないので、 振動数や振幅が同じでも、波形が異なるためである。
以下の項目については、 高等学校理科 物理I 波/音波と振で学んでください。
音の反射と屈折
音の干渉
音の回折
音のうなり
ドップラー効果
固有振動と共鳴・共振
これについては下記もご覧ください。
