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16 소리
소리 소리의 세기 단위 : 데시벨 도플러 효과 공명과 음악
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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 :
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소리의 반사
초음파 반사를 이용하여 얻은 태아의 영상 소리 반사를 이용하여 어두운 곳에서 날아다니는 박쥐
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16.2 소리의 세기 소리의 세기 단위 : 데시벨
사람의 귀로 들을 수 있는가장 작은 소리의 세기
상용로그
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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
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16.3 소리의 간섭
...,3,2,1,0, nnr
보강 간섭
...,3,2,1,0,)2
1( nnr
상쇄 간섭
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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
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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.
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2차원과 3차원 공간의 도플러 효과
도플러 효과의 응용
관찰자 방향의 속력
Speed gun Radar 3-D echocardiography(심장초음파)
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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.