次聲波的發(fā)現(xiàn)
頻率小于20Hz（赫茲）的聲波叫做次聲波。次聲波不容易衰減，不易被水和空氣吸收。下面是小編整理的次聲波的發(fā)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，歡迎參考。
在海上風(fēng)暴來臨之前，海豚、水母和魚類紛紛遠離海岸；海鷗突然消聲匿跡。這些動物是怎么預(yù)料到“暴風(fēng)雨就要來了”呢?原來它們能靈敏地“聽”見風(fēng)暴的“前奏曲”——次聲波。
但是，作為萬物之靈長的人類卻沒有這份“聰明”，感受不到次聲波。人耳朵一般能聽到的聲音，振動頻率在20至20000赫之間。頻率高于20000赫的聲音稱為超聲；頻率低于20赫的聲音稱為次聲。超聲和歡聲都是一般人耳聽不見的。
人類首先感覺到次聲波的“刺痛”記載是在 1932年夏天，一艘名叫“塔依梅爾”號的探險船在北極地區(qū)航行，有一位氣象學(xué)家在進行氣象探測時，偶然發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象：他在向遼闊的海洋上放送一個探空氣球的時候，無意中把氣球貼近自己的臉，突然，耳朵里一陣劇烈的刺痛，使他立刻叫喊了起來�？茖W(xué)家們將發(fā)生的現(xiàn)象記在航行的值班日記里，奇怪的是，在當天夜間利起了強烈的風(fēng)暴。
這一偶然現(xiàn)象，促使人們?nèi)パ芯�。研究�?結(jié)果表明：是一種聽不見的聲波在傳遞過程中使氣球發(fā)生共振，而共振后的振蕩使入耳疼痛。這種次聲波是由于風(fēng)景不斷地掀起波濤，海浪沖擊海域而產(chǎn)生的。由于聲波的速度大于風(fēng)暴的速度，人們往往是先感覺到次聲波，緊接著而來的才是風(fēng)暴�，F(xiàn)在人們已廣泛地利用次聲波來預(yù)測風(fēng)暴的來臨，如模仿水母耳設(shè)計成功了電子風(fēng)暴預(yù)報器。它由喇叭接收次聲波，經(jīng)過球形共振器放大，再把聲共振轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，于是可在15小時以前把風(fēng)暴的來臨預(yù)報出來，并能測得風(fēng)暴的大小和方向。
次聲波的頻率很低，波長很長，在空氣中傳播時，衰減極小，例如頻率低于1赫的次聲波，可以傳到幾乎以至上萬公里，而它的能量損失很小。因此人們借助次聲波接收器的幫助，可以獲得在萬里之外自然界發(fā)生的許多現(xiàn)象，解開不少自然之謎。如火山爆發(fā)、地震可以產(chǎn)生強大的次聲波，通過接收儀就可估算出爆發(fā)的能量，并且可以用次聲波及早預(yù)防這些自然災(zāi)害。
除了自然界的許多活動產(chǎn)生歡聲波外，人類的一些活動也會產(chǎn)生強烈的次聲波。當飛機失事或大型船遇難時，它們發(fā)出的次聲波，也會沿著海水作遠距離的傳播，這樣便可確定遇難飛機或船的位置。美國在世界各地建立了許多次產(chǎn)監(jiān)聽站，以便有效地監(jiān)測其他國家發(fā)射的洲際導(dǎo)彈和衛(wèi)星，并根據(jù)分析次聲波的強弱，確定洲際導(dǎo)彈或火箭能產(chǎn)生的推力和射程等軍事技術(shù)情報。
次聲波對人體的影響，也越來越引起了人們的注意。有人發(fā)現(xiàn)，l～3赫的歡聲波能使人產(chǎn)生恐懼，地震前動物不安，就是這個頻段的聲波引起的；3～8赫能引起人的神經(jīng)混亂，失去理智；8～12赫可以使人思維集中，增強學(xué)習(xí)能力；13～40赫可以影響人的意志和感情。
近年來還證實了歡聲波對人的所有器官有影響。人的內(nèi)臟和軀體的固有頻率大多在幾個赫的次聲頻率范圍。如果外界次六頻率與人的固有頻率相接近或一致，它就會使人感到不舒服甚至造成內(nèi)臟的損壞。法國馬賽科學(xué)研究院曾發(fā)現(xiàn)，頻率為7赫的次聲波對人體具有致命的損害。因為這個頻率正好與腦頻相同。所以對大腦功能的影響特別大。它會引起大腦系統(tǒng)的一系列障礙。強大的次聲波能毀滅性地破壞人體內(nèi)部的器官，它也使內(nèi)部器官的摩擦隨之增加，進而造成迅速的死亡。
現(xiàn)在有些國家已利用次聲波的這種性能研制次聲武器。實戰(zhàn)中已采用了氣浪彈，當它爆炸時能產(chǎn)生強沖擊波或氣浪。也有人設(shè)想將氣浪彈做成多層，控制每層的引爆時間，使它們按一定的時間間隔爆炸，產(chǎn)生一連串高強次聲波。
可以看出，次聲學(xué)作為一門邊緣學(xué)科，它與近代物理學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、氣象學(xué)、地球物理學(xué)和天文學(xué)相互滲透，相互影響，具有廣泛的應(yīng)用范圍。其在未來科學(xué)技術(shù)中的地位正與日俱增，對它的研究正一步步深入。
擴展：
次聲波的特點是來源廣、傳播遠、能夠繞過障礙物傳得很遠。次聲的聲波頻率很低，在20Hz以下，波長卻很長，傳播距離也很遠。它比一般的聲波、光波和無線電波都要傳得遠。例如，頻率低于1Hz的次聲波，可以傳到幾千以至上萬千米以外的地方。次聲波具有極強的穿透力，不僅可以穿透大氣、海水、土壤，而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構(gòu)成的建筑物，甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下。次聲波的傳播速度和可聞聲波相同，由于次聲波頻率很低。大氣對其吸收甚小，當次聲波傳播幾千千米時，其吸收還不到萬分之幾，所以它傳播的距離較遠，能傳到幾千米至十幾萬千米以外。1883年8月，南蘇門答臘島和爪哇島之間的克拉卡托火山爆發(fā)，產(chǎn)生的次聲波繞地球三圈，全長十多萬公里，歷時108小時。1961年，蘇聯(lián)在北極圈內(nèi)新地島進行核試驗激起的次聲波繞地球轉(zhuǎn)了5圈。7000Hz的聲波用一張紙即可阻擋，而7Hz的次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土。地震或核爆炸所產(chǎn)生的次聲波可將岸上的房屋摧毀。次聲如果和周圍物體發(fā)生共振，能放出相當大的能量。如4Hz-8Hz的次聲能在人的腹腔里產(chǎn)生共振，可使心臟出現(xiàn)強烈共振和肺壁受損。
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