16 소리

소리 소리의 세기 단위 : 데시벨 도플러 효과 공명과 음악

16.1 압력 세로파동 소리(sound)란?

• 음파 – 매질(기체, 액체, 고체)을 통해서전파되는 압력파, 세로파동

소리의 속력

• 고체 :

• 기체, 액체 :

x축을 따라 시간함수로 전파하는 압력 세로파동

• 부피탄성률(bulk modulus)

• 영률(Young’s modulus)

• 1기압 20℃에서 음속 :

온도 의존성 :

소리의 반사

초음파 반사를 이용하여 얻은 태아의 영상 소리 반사를 이용하여 어두운 곳에서 날아다니는 박쥐

16.2 소리의 세기 소리의 세기 단위 : 데시벨

사람의 귀로 들을 수 있는가장 작은 소리의 세기

상용로그

상대세기와 동적범위

• 상대세기

• 동적범위 : 음원에서 발생한 가장 큰 소리와 가장 작은 소리의 상대소리 준위

청력의 한계 : 20~20,000 Hz

가청문턱 값의 짂동수 의존성

노화

16.3 소리의 간섭

...,3,2,1,0, nnr

보강 간섭

...,3,2,1,0,)2

1( nnr

상쇄 간섭

맥놀이 (beats)

)sin(),(

)sin(),(

202

101

tAtxy

tAtxy

짂폭은 같지만 짂동수가 약간 다른 두 파동을 고정된 위치에서 관측하는 경우,

두 사인파의 합

),(),(),( 02010 txytxytxy

ttA )(

2

1sin)(

2

1cos2 2121

tfftffA )(

2

12sin)(

2

12cos2 2121

맥놀이 짂동수

21 fffb

16.4 도플러 효과 전파속력이 인 매질에 대하여 음원과 관

측자가 의 속력으로 움직일 때 음원이 내는 짂동수 와 관측자가 관측하는짂동수 사이의 관계

관측자가 음원에서멀어질 때/다가갈 때

음원이 관측자에서멀어질 때/다가갈 때

• 유도과정- 음원이 움직이면 파장이 달라짂다. - 동앆 관측자를 지나는 파고의 수를 센다.

2차원과 3차원 공간의 도플러 효과

도플러 효과의 응용

관찰자 방향의 속력

Speed gun Radar 3-D echocardiography(심장초음파)

충격파(shock wave)

• 음원의 속력이 음속보다 더 클 경우 충격파가 나온다.

• 마하 원뿔 • 체렌코프 복사

핵반응로의 중심에서 나오는체렌코프 복사(푸른빛을 띤 미광)

고에너지 양성자나 전자가매질에서 빛의 속력보다빨리 움직일 때 나온다.

전하를 가짂 고에너지 입자를 검출하는데 쓰인다.