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?大學物理?英文課件17Waves-IIWhatisasoundwave?-Soundwaveisofanylongitudinalwavethatrequiresamaterialmediumtoexist.SoundWavesInterference

fullyconstructiveinterference

fullydestructiveinterferenceSampleProblemProblem:twopointsourcesS1andS2λ,emitidenticalsoundwavesofwavelengthλ.(a)WhatisthepathlengthdifferenceofthewavesfromS1andS2,atpointP1,whichliesontheperpendicularbisectorofdistanceD,atadistancegreaterthanDfromS1andS2.(b)WhatarethepathlengthdifferenceandtypeofinterferenceatP2.?WhatisthenumberofpointsNaroundthiscircleatwhichtheinterferenceisfullyconstructive?Solution:(a)(b)(c)IntensityP:timerateofenergytransferofthesoundwaveA:areaofthesurfaceinterceptingthesound.SoundLevelinDecibelsReferenceintensitylevel:Soundlevel:SourcesofmusicalSound–StandingwaveSourcesofmusicalSound–StandingwaveForapipeoflengthLwithtwoopenends:Frequency:Wavelength:ForapipeoflengthLwithoneopenends:n:HarmonicnumberBeatsBeatfrequency:Musiciansusethebeatphenomenonintuninginstruments.Ifthebeatdisappear,theinstrumentisintunewiththatstandard.TheDopplerEffect(1842byAustrianPhysicistJohannChristianDoppler)TheDopplereffect:Motion-relatedfrequencychange.HoldsforallkindsofwavesTowardmeansshiftup;Awaymeansshiftdown

ThefrequencydetectedbydetectorDistherateatwhichDinterceptswavefronts.

BothDetectorandSourceareStationary

Themotionofdetectorchangestheinterceptednumberofwavelengths.DetectorMoving;SourceStationary.

ThemotionofSchangeswavelength.

SourceMoving;DetectorStationaryGeneralDopplerEffectEquation:replacef(frequencyofsource)withf’(associatedwithmotionofdetector).GeneralDopplerEffectEquationTheapplicationsofDopplerEffectTheapplicationsofDopplerEffectSampleProblem–DoubleDopplershiftintheechoesusedbybatsProblem:batsnavigateandsearchoutpreybyemitting,andthendetectingreflectionof,ultrasonicwaves,whicharesoundwaveswithfrequenciesgreaterthancanbeheardbyahuman.Supposeabatemitsultrasoundatfrequencyfbe=82.52kHzwhileflyingwithvelocityvbvmfmddoesthemothdetect?Whatfrequencyfbddoesthebatdetectinthereturningechofromthemoth?Solution:θ:MachconeangleSupersonicSpeeds;ShockWavesMachconeExample:aplaneflow

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