Question

蝙蝠如果每秒鐘發射50次超聲波,每次發出100個頻率為10⁵ Hz的波,那么在空氣中形成一系列的波列,已知空氣中聲速為340 m/s.求:

(1)每個波列的長度及兩波列間隔的長度;

(2)如果聲波進入水中傳播,聲波在水中的傳播速度為1 450 m/s,那么波列的長度及兩波列間隔的長度又是多少?

Answer 1

解析：蝙蝠的視力很差,但它在飛行中不斷發出超聲波脈沖,依靠昆蟲身體或障礙物的反射波來發現食物或避開障礙物.

    由v=λf,可得超聲波的每一個波長,蝙蝠每次發出100個波,故有每個波列的長度L=100λ,再根據每發射一次超聲波傳播的距離,從而確定出兩波間隔的長度.

    (1)在空氣中,由v=λf得λ=m=3.4×10^-3 m,每個波列的長度L=100λ=0.34 m,兩列波間隔的長度L′=vt-L=(340×-0.34) m=6.46 m.

    (2)在水中,λ=m=14.5×10^-3 m,每個波列的長度L=100λ=1.45 m,兩列波間隔的長度L′=vt-L=(1 450×-1.45) m=27.55 m.

答案:(1)0.34 m  6.46 m  (2)1.45 m  27.55 m