当前位置: 首页 > >

2020八年级物理上册 2.4《让声音为人类服务》拓展资料:次声波及其应用素材 (新版)粤教沪版

发布时间:

次声波及其应用
次声波(facts and information) 频率小于 20Hz(赫兹)的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。 次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型*锓⑸苌洹D承┐紊苋频厍 2 至 3 周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相*,容易和人体器官产生共振,对人体 有很强的伤害性。 一、次声波的产生和特点 虽然次声波看不见,听不见,可它却无处不在。地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪 炮发射、热核爆炸等都会产生次声波,科学家借助仪器可以“听到”它。 次声波的传播速度和可闻声波相同,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声 波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几 万千米以外。1883 年 8 月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声 波绕地球三圈,全长十多万公里,历时 108 小时。1961 年,苏联在北极圈内新地岛进行核 试验激起的次声波绕地球转了 35 圈。 次声波还具有很强的穿透能力,可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等*铩7 000 Hz 的声波用一张纸即可阻挡,而 7 Hz 的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。地震或核 爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的 能量,如 4 Hz~8 Hz 的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。 二、次声波的应用 从 20 世纪 50 年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声 接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应 用也逐渐受到人们的注意.其实,次声的应用前景十分广阔,大致有以下几个方面: 1、研究自然次声的特性和产生机制,预测自然灾害性事件。例如台风和海浪摩擦产生的次 声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此,人们利用一种叫“水母耳”的仪器, 监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报。利用类似方法,也可预报火山爆发、 雷暴等自然灾害。 2、通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性,可探测某些大规模气象过程的性 质和规律。如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。 3、通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性,可以了解人体或其他生物相
1

应器官的活动情况。例如人们研制出的“次声波诊疗仪”可以检查人体器官工作是否正常。 4、次声在军事上的应用,利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器,次声武 器——般只伤害人员,不会造成环境污染。 三、次声波武器
次声波武器,是指能发射 20 赫兹以下的次声波的大功率武器装置。 声 波 是 机 械 纵 波 ,它 可 以 在 固 体 、液 体 和 气 体 中 传 播 。人 们 日 常 可 以 听 到 的 声 音 是 20-20000Hz 频率范围内的声波。低于 20Hz 的就是次声波。次声波之所以会被用 作 军 事 武 器 ,在 于 次 声 波 和 人 体 器 官 固 有 频 率 相 * ,于 是 会 产 生 共 振 。次 声 波 与 人 体 器官的共振,会导致器官变形、移位、甚至破裂,从而达到杀伤目的。 次声波武器大体可分为两类:神经型次声武器,和器官型次声武器。 “神经型”次声武器的次声频率和人脑阿尔法节律(8-12Hz)很接*,所以次 声波作用于人体时便要刺激人的大脑,引起共振,对人的心理和意识产生一定影响: 轻者感觉不适,注意力下降,情绪不安,导致头昏、恶心;严重时使人神经错乱,癫 狂不止,休克昏厥,丧失思维能力。 “器官型”次声武器的次声频率和人体内脏器官的固有频率(4-18Hz)相*, 会 引 起 人 的 五 脏 六 腑 产 生 强 烈 共 振 。轻 者 肌 肉 痉 挛 ,全 身 颤 抖 ,呼 吸 困 难 ;重 者 血 管 破裂,内脏损伤,甚至迅速死亡。 次声武器的优点在于: ①突袭性。次声波在空气中的传播速度为每秒三百多米(时速 1200km),在水中 传播更快,每秒可达 1500m 左右(时速 6000km)。次声波是常人听不到、看不见的, 故除了传播迅速之外,次声波又具有良好的隐蔽性。 ② 作 用 距 离 远 。根 据 物 理 学 原 理 ,声 波 的 频 率 越 低 ,传 播 时 介 质 对 它 的 吸 收 就 越 小,波的传播距离也越远。比如,炮弹产生的可闻声波,由于衰减快,在几千米外就
2

听不到了,但它产生的次声波,可传到 80km 以外;而氢弹产生的次声波可绕地球传 播好几圈,行程十几万千米。故高强度的次声武器具有洲际作战能力。
③ 穿 透 力 强 。传 播 介 质 对 低 频 率 的 声 波 吸 收 较 小 ,故 次 声 波 具 有 很 强 的 穿 透 能 力 。 一 般 的 可 闻 声 波 ,一 堵 墙 即 可 将 其 挡 住 ,而 实 验 表 明 ,次 声 波 能 穿 透 几 十 米 厚 的 钢 筋 混凝土。因此,无论敌人是在掩体内躲藏,还是乘坐在坦克中,或深海的潜艇里,都 难以逃脱次声武器的袭击。
④ 次 声 波 在 杀 伤 敌 人 的 同 时 ,不 会 造 成 环 境 污 染 ,不 破 坏 对 方 的 武 器 装 备 ,可 作 为战利品,取而用之。
需指出的是,目前次声武器发出的次声波的强度和方向性等因素尚待进一步研 究 ,所 以 真 正 应 用 于 战 争 的 次 声 武 器 还 不 多 见 。据 说 ,第 一 台 次 声 波 发 生 器 是 由 法 国 科学家加夫雷奥在 1972 年发明的,它产生的次声波可以损害 5km 以外的人。发明者 还得出结论:频率为 7Hz 的次声波可对人体造成致命的打击。
有 传 闻 称 ,美 军 在 索 马 里 和 波 黑 战 争 期 间 ,已 经 试 用 过 某 些 音 响 或 声 音 武 器 的 样 品 。这 些 武 器 可 以 使 人 的 内 脏 发 生 震 动 ,把 人 震 昏 ,使 人 感 到 恶 心 ,甚 至 使 肠 子 里 的 粪便液化,不断腹泻,从而失去战斗力。
二 战 时 期 ,德 国 人 开 始 秘 密 研 制 次 声 武 器 ,试 图 利 用 其 产 生 的 “ 大 声 效 应 ” 摧 毁 整个城市,消灭敌军士兵或者使其丧失战斗力。1940 年,德军计划向英国人投掷有著 名 音 乐 家 签 名 的 留 声 机 唱 片 ,这 些 唱 片 将 经 过 专 门 录 制 ,加 进 次 声 ,以 引 起 听 者 出 现 慌乱、恐怖感及其它精神失常现象,从而造成骚乱。当然,这一计划并没有实现。但 是 ,纳 粹 科 学 家 成 功 进 行 了 可 作 用 于 物 体 的 次 声 武 器 的 试 验 。奥 地 利 科 学 家 齐 珀 梅 耶 制 造 出 一 种 能 制 造 旋 风 的 “ 旋 风 加 农 炮 ” ,它 利 用 特 殊 的 喷 嘴 ,通 过 炮 弹 爆 破 ,制 造 出旋风,发射攻击波,可击落飞机。
3




友情链接: