Âm thanh được tạo ra nhờ
Âm thanh được tạo ra nhờ được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 7. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.
Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.
Âm thanh được tạo ra nhờ
Trắc nghiệm: Âm thanh được tạo ra nhờ?
- Nhiệt
- Điện
- Ánh sáng
- Dao động
Trả lời:
Đáp án đúng: D. Dao động
Giải thích: Âm thanh được tạo ra nhờ: dao động
1. Sóng âm là gì?
Sóng âm là những sóng cơ học, được truyền đi trong môi trường rắn, lỏng, khí. Khi đến tai người, sóng âm sẽ làm cho màng nhĩ dao động, gây ra cảm giác cảm thụ âm. Trong môi trường lỏng và khí thì sóng âm là dạng sóng dọc, còn trong môi trường rắn thì nó có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang.
2. Lịch sử của sóng âm
- Ý tưởng cho rằng âm thanh chuyển động theo dạng sóng (ít nhất) là vào khoảng 240 trước Công nguyên. Một trong những người đầu tiên khẳng định rằng âm thanh truyền đi dưới dạng sóng là nhà triết học Hy Lạp Aristotle.
- Nhà vật lý người Ý Galileo, là nhà khoa học đầu tiên ghi lại mối quan hệ giữa tần số của sóng với cường độ mà nó tạo ra. Vì sóng âm do các nhạc cụ tạo ra có độ cao khác nhau nên đây được coi là một khám phá rất quan trọng.
- Ông đã đưa ra kết luận này sau khi lấy một cái đục và cạo nó vào một chiếc đĩa đồng. Từ đó, ông bắt đầu quan sát thấy rằng cao độ của tiếng rít thay đổi tùy theo cách tiếp xúc giữa cái đục và đĩa đồng.
- Bấy giờ người ta biết rằng âm thanh truyền qua sóng. Nhưng người ta lại muốn biết chính xác những sóng âm này truyền nhanh tới mức nào. Marin Mersenne, nhà toán học người Pháp, là người đầu tiên ghi lại tốc độ âm thanh khi nó truyền trong không khí vào năm 1640.
- Khi so với công nghệ hiện đại, tốc độ âm thanh Mersenne đã đo được cho là sai số dưới 10%. Mặc dù 10% có vẻ là một sai số lớn khi nói về tốc độ. Nhưng phát hiện của ông thời ấy thật sự ấn tượng khi xét đến sự thiếu hụt công nghệ.
- 20 năm sau khám phá của Mersenne, một nhà khoa học người Anh là Robert Boyle đã xác định rằng: để âm thanh truyền đi, nó phải đi qua một trung gian. Trung gian này sẽ là không khí. Boyle có thể đưa ra kết luận này bằng cách tiến hành một thí nghiệm. Trong đó ông đặt một chiếc chuông rung bên trong một chiếc lọ thủy tinh.
- Ông quan sát thấy rằng không thể nghe thấy tiếng ồn ào do chuông tạo ra. Điều này là do trong bình không có không khí. Vì thế không thể tạo ra âm thanh, không có sóng âm nên bạn không thể nghe thấy tiếng gì.
- Những nghiên cứu về sóng âm nói chung vẫn tiếp tục được tiến hành trong suốt những năm 1700 và 1800.
- Christian Doppler phát hiện về tần số sóng âm. Nhà vật lý người Áo nổi tiếng này phát triển một phương trình toán học. Nó tính toán tần số của sóng khi sóng từ nguồn chuyển động tương đối tới người quan sát. Ông khẳng định rằng khi nguồn sóng di chuyển ra xa người quan sát hơn, tần số của sóng sẽ thấp hơn; do đó, người đó sẽ nghe thấy âm thanh với cường độ nhỏ hơn.
- Mặt khác, nếu nguồn sóng di chuyển đến gần người quan sát hơn thì người đó sẽ nghe được âm có cường độ lớn hơn. Điều này đã tạo ra thuật ngữ, “Hiệu ứng Doppler”. Doppler còn đã đưa ra kết luận rằng vận tốc của sóng tạo ra chịu ảnh hưởng trực tiếp của môi trường mà nó truyền đi.
- Một khám phá vào cuối những năm 1890 của Nhà vật lý Wallace Sabine liên quan đến sóng âm đã thay đổi hoàn toàn bối cảnh nơi các nhạc sĩ biểu diễn.
- Trước thời Sabine, không ai chú ý đến địa điểm mà các nhạc sĩ đã chơi. Sabine được giao nhiệm vụ cải tạo và cải thiện âm thanh của bảo tàng Harvard. Nhờ quá trình khám phá này, ông trở thành người đầu tiên đo được độ vang của âm thanh. Sabine đã thử nghiệm một số thứ.
- Bao gồm xem xét cả ghế ngồi của địa điểm với các vật liệu hấp thụ âm thanh. Khai trương vào năm 1900, Hội trường Giao hưởng Boston trở thành tòa nhà đầu tiên kết hợp hệ thống âm thanh và công thức khoa học trong việc xây dựng. Ngày nay, các phòng hòa nhạc đều được xây dựng chú trọng đến âm học. Điều này sẽ không thể thực hiện được nếu không có công của Sabine.
3. Phân loại sóng âm
Phân loại theo đặc điểm tần số
- Nhạc âm: là những âm có tần số xác định như tiếng nói, tiếng hát, âm thanh do các loại nhạc cụ phát ra… làm ta có cảm giác dễ chịu.
- Tạp âm: những loại âm thanh không có tần số xác định, ví dụ như tiếng ồn khi đứng giữa đám đông, tiếng còi xe, tiếng máy móc làm việc…
Phân loại theo độ lớn tần số
- Hạ âm: tần số nhỏ hơn 16Hz
- nghe được: từ 16Hz – 20.000Hz
- Siêu âm: tần số lớn hơn 20.000Hz
4. Đặc tính sóng âm nghe được, siêu âm, hạ âm
- Âm nghe được rõ nhất: có tần số từ 16Hz – 20.000Hz: các âm mà ta nghe được có cùng cường độ âm, làm màng nhĩ trong tai ta rung động, người ta thường gọi đó là âm thanh. Tuy nhiên, ta chỉ nghe rõ âm ở tần số dưới 1000Hz.
- Âm nghe được không rõ: Thấp hơn 500Hz hoặc cao hơn 5000Hz thì tai ta nghe nhỏ hơn do không bắt kịp những tần số này. Do đó tùy thuộc vào các đặc điểm sinh lý và cấu tạo mà khả năng cảm thụ sóng âm ở mỗi người có thể giống hoặc khác nhau.
- Hạ âm: có tần số dưới 16Hz. Tai ta không nghe được. Tuy nhiên có một số loài như voi, chim bồ câu… lại nghe được sóng hạ âm.
- Siêu âm: có tần số lớn hơn 20.000Hz, tai ta cũng không thể nghe được. Một số loài vật đặc biệt như dơi, chó, cá heo có thể nghe được.
5. Đặc điểm của sóng âm
- Vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm.
- Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm.
- Sóng âm truyền được trong môi trường đàn hồi (rắn, lỏng, khí).
- Âm không truyền được trong chân không.
- Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.
- Trong chất lỏng và chất khí thì sóng âm là sóng dọc.
- Trong chất rắn thì sóng âm có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang.
- Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz.
- Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm; trên 20000Hz gọi là siêu âm.
- Về phương diện vật lí, âm được đặc trưng bằng tần số của âm, cường độ âm (hoặc mức cường độ âm) và đồ thị dao động của âm.
- Ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ to, độ cao và âm sắc.
- Độ cao của âm là đặc trưng liên quan đến tần số của âm.
- Độ to của âm là đặc trưng liên quan đến mức cường độ âm L.
- Âm sắc là đặc trưng của âm giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn khác nhau (âm sắc liên quan đến đồ thị dao động âm).
6. Sự truyền âm của sóng âm
- Môi trường truyền âm: âm truyền được trong các chất rắn, lỏng, khí và không truyền được qua môi trường chân không. Âm cũng không truyền được qua các chất xốp như bông, len,… Vì vậy mà chúng được xem như vật liệu cách nhiệt dùng trong xây dựng và đời sống: ốp tường, trần cho phòng karaoke, nhà hát…
- Tốc độ truyền âm: điều này sẽ phụ thuộc vào tính chất của môi trường, bao gồm: bản chất cấu tạo, tính đàn hồi, mật độ, nhiệt độ… Khi sóng âm truyền qua không khí, mỗi phân tử không khí dao động quanh vị trí cân bằng theo phương trùng với phương truyền sóng.
- Nói chung, tốc độ truyền âm trong chất rắn lớn hơn chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn chất khí: Vrắn > Vlỏng > Vkhí. Khi sóng âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số của sóng không đổi.
-----------------------------------------------------------------------------
Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Âm thanh được tạo ra nhờ. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Vật Lý lớp 7, Giải bài tập môn Vật lý lớp 7, Giải vở bài tập Vật Lý 7, Tài liệu học tập lớp 7, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 7 và đề thi học kì 2 lớp 7 mới nhất được cập nhật.
