1樓:匿名使用者
在夏天經常出現雷電交加的現象,而且是閃電過後幾秒至十幾秒才聽到雷聲。
雷電是雲層在運動過程中產生的電荷在放電時產生的電火花,既有光也有聲。只不過雷電中的光和聲比我們生活中見到的電火花強大。
之所以先看到閃電後聽到雷聲,是因為在空氣中,光的傳播速快,很快就能到達地面,而聲音在空氣中的傳播速度慢,過一會兒才會傳到大地上來。所以就會先聽看到閃電後聽到雷聲了。實際上閃電和雷聲是同時出現的。
傳到地面的時間相差這麼多,是因為光每秒鐘要傳播3000000千公尺,而聲音在空氣中只能1秒鐘傳播0.34千公尺。聲速只有光速的九十萬分之一。
閃電有的長,有的短,有的聲大,有的聲小。你可以根據聲音傳到地面的時間大致判斷雲層到地面的高度。光到地面幾乎用不了多少時間,可以認為是0,從看到閃電到聽到雷聲,間隔多少秒再乘以340公尺,就是閃電處到你的距離了。
雷聲遇到雲層或高大的建築物後要產生反射,所以乙個閃電光後雷聲一般要持續一段時間才會消失。
通過對波動方程的解的分析已經看到,在 推導媒質狀態方程時引入的,出現在波動方程裡的常數 c 0 ,原來就是聲波的傳播速度。這也是自然的,因為常數 c 0 當初被定義為 ,可見它反映了媒質受聲擾動時的壓縮特性較大 ( 例如氣體 ) ,即壓強的改變引起的密度變化較大,顯然按定義 c 0 值較小,在物理上就是因為媒質的可壓縮性較大,那麼乙個體積元狀態的變化需要經過較長的時間才能傳到周圍相鄰的體積元,因而聲擾動傳播的速度就較慢。反之,如果某種媒質的可壓縮性較小 ( 例如液體 ) ,即壓強的改變引起的密度變化較小,這時按定義 c 0 值就較大,在物理上就是因為媒質的可壓縮性較小,所以乙個體積元狀態的變化很快就傳遞給相鄰的體積元,因而這種媒質裡的聲擾動傳播速度就較快。
極限情況就是在理想的剛體內,媒質不可壓縮,這時 c 0 趨於無窮大。也就是乙個體積元狀態的變化立刻傳遞給其他的體積元,實際上這時物體各部分將以相同的相位運動,顯然這就相當於第一章中討論的「質點」。由此可見,媒質的壓縮特性在聲學上通常表現為聲波傳播的快慢
對理想氣體中的小振幅聲波,我們已經求得其聲速
( 3-1-5 a )
例如,對於空氣: ,在標準大氣壓 、溫度為 0 ℃ 時, ,按 ( 3-1-5 a ) 式可算得?? (0 ℃ )=331.6 m/s 。
早在 1687 年,牛頓運用波義耳定律,也就是假設在聲擾動下氣體狀態的變化是等溫過程,因此有 pv = const ,計算得到空氣中聲速理論值為 (0 ℃ )= ,這數值與實驗結果相差很大;直至 18l 6 年拉普拉斯對牛頓的理論了修正,假設氣體按絕熱過程變化,運用氣體絕熱物態方程,得到的聲速公式 ( 即前面解得的結果 ) ,其理論計算值與實驗結果符合得相當好,從而人們最後確認了聲振動過程確實是絕熱的。後來對除了空氣以外的其他氣體進行的類似的聲速理論值與實驗值的比較也有力地支援了這一結論。
下面再來討論聲速 c 0 與媒質溫度的關係。我們已經知道聲速 c 0 與媒質平衡狀態的引數有關,所以溫度改變了,聲速大小也不一樣。對理想氣體有克拉柏龍公式
其中 p , v , t 為 m 千克氣體的壓強、體積和絕對溫度, 為其它摩爾量。對空氣 為氣體常數。
因此, ( 3-1-5 a ) 式可改寫為
( 3-2-8 )
由此可見,聲速與無聲擾動時媒質平衡狀態的絕對溫度 t 0 的平方根成正比,如採用攝氏溫標 t ℃,因為 t 0 = 273+ t ,則溫度為 t ℃時的聲速為
( t ℃ ) (0 ℃ ) ( 3-2-9 )
這裡 (0 ℃ )= 。將此值代人上式得
( t ℃ ) ( 3-2-10 )
例如,空氣中溫度為 20 ℃ 時的聲速可算得為 (20 ℃ )= 。
對於水, 20 ℃ 時 , ,則按 (4 — 3 — 6a ) 式算得 c 0 (20 ℃ ) = 1480 / s 由於水中壓強和密度間的物態關係比較複雜,從理論上計算聲速值與溫度的關係比較困難,往往根據實驗測定再總結出經驗公式,通常水溫公升高 1 ℃ ,聲速約增加 4.5m /s 。
值得注意的是,聲速 c 0 代表的是聲振動在媒質中的傳播速度,它與媒質質點本身的振動速度 p 是完全不同的兩個概念。由 ( 3-2-6 ) 式可知,質點速度的幅值為 ,如果設 p a = 0.1pa( 約相當於人們大聲講話時的聲壓 ) ,可求得 ,可見 v 與 c 0 完全是兩回事。
由此也可看出有 。
光波在大氣中的傳播過程,除了受到氣體分子、雲霧降水和氣溶膠粒子的散射和吸收以外,還受到大氣折射率不均勻的結構(湍流區)的散射。大氣折射率不均勻的結構,使光波的側向散射和後向散射都比較弱,而前向散射則比較強。當接收器沿光線對準光源時,前向散射波的隨機變化,使接收到的光波,無論振幅或相位等引數,都產生隨機起伏,這些現象,統稱為光波傳播的湍流效應。
它們包括:①強度起伏,②相位起伏,③光束擴充套件。
強度起伏
又稱閃爍,如星光閃爍和雷射閃爍等。它是由光波振幅的隨機變化所引起的,通常用對數光強的起伏來表徵。按電磁波在湍流大氣中傳播的小擾動近似理論(見電磁波在湍流大氣中的傳播),在區域性各向同性的均勻湍流場中(見大氣湍流,對數光強起伏的方差為αc娾kl,其中c娾為大氣折射率結構常數,k為光的波數;l為傳播路徑長度。
係數α與波束的型別有關:對於平面波和球面波,α分別為1.23和0.
50;對於雷射束狀波,α 介於此兩者之間。在非各向同性的不均勻湍流場中,對數光強方差和湍流強度與路徑的分布有關。實驗發現,對數光強方差有和湍流強度相對應的日變化,一般在夜間較小,白天較大。
但當達到2.5這一臨界值以後,不論湍流如何加強,傳播的路徑如何延長,此方差都逐漸趨於常數,甚至還有下降的趨勢。這個現象叫作閃爍的飽和效應。
加大接收孔徑,可以有效地減輕閃爍效果,這就是閃爍的孔徑平滑效應。光強起伏的空間相關函式與路徑上的湍流狀態有關。閃爍的頻譜與傳播路徑上風速的橫向分量有關, 主要的頻譜成分集中在1~100赫茲低頻範圍。
相位起伏
能引起星象的抖動和雷射光斑的漂移。不但如此,它還破壞了雷射空間的相干性,使相干檢測的效率下降。相位起伏是大尺度的大氣折射率不均勻的結構所造成的。
按照小擾動近似理論,相位起伏結構函式和兩個接收點間距離的5/3次方成正比。
光束擴充套件
大氣折射率不均勻的結構,引起光束發散角加大,因而在光學系統接收器的焦點上,雷射光束所形成的光斑,比沒有湍流時要大,這種現象叫作散焦。它影響了光學系統聚焦的能力和成象的質量。
2樓:支赩
因為光的速度傳播的比聲音快,所以我們每次先看見的是閃電,後聽見雷聲???
3樓:匿名使用者
閃電和雷是同時發生的,但光的傳播速度要遠遠大於聲音的傳播速度,約3×10的8次方m/s,而聲音在真空中的傳播速度為340m/s。所以會先看到閃電,後聽到雷聲
4樓:匿名使用者
因為閃電是光而打雷是聲音廳 小學的時候老師給我講過 光的速度大於聲的速度
5樓:羽花如梵
下雨打雷為什麼會打雷下雨
大學理工類都有什麼專業 10
6樓:house蜜糖棗棗
理工類專業:
數學與應用數學、資訊與計算科學、
物理學、應用化學、生物技術、 地質學、 大氣科學類、理論與應用力學、電子資訊科學與技術、環境科學、採礦工程、石油工程、冶金工程、機械設計製造及其自動化、建築學等。
1、建築學專業
建築學是一門以學習如何設計建築為主,同時學習相關基礎技術課程的學科。主要學習的內容是通過對一塊空白場地的分析,同時依據其建築對房間功能的要求,建築的型別,建築建造所用的技術及材料等,對建築物從平面,外觀立面及其內外部空間進行從無到有的設計。
2、石油工程專業
石油工程專業培養具備工程基礎理論和石油工程專業知識,能在石油工程領域從事油氣鑽井工程、採油工程、油藏工程、儲層評價等方面的工程設計、工程施工與管理、應用研究與科技開發等方面工作,獲得石油工程師基本訓練的高階專門技術人才。
3、環境科學專業
環境科學專業培養具備環境科學的基本理論、基本知識和基本技能。該專業學生主要學習環境科學方面的基本理論、基本知識,受到應用基礎研究、應用研究和環境管理的基本訓練,具有較好的科學素養及一定的教學、研究、開發和管理能力,掌握環境監測與環境質量評價的方法以及進行環境規劃與管理的基本技能。
4、資訊與計算科學專業
資訊與計算科學專業原名」計算數學」,2023年更名為「計算數學及其應用軟體」,2023年教育部將其更名為「資訊與計算科學」,是以資訊領域為背景,數學與資訊,計算機管理相結合的數學類專業。
5、物理學專業
物理學專業培養掌握物理學的基本理論與方法,具有良好的數學基礎和實驗技能,能在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術和相關的管理工作的高階專門人才。
7樓:boy我最靚
大學理工類有很多種專業,比如理學有物理,數學,化學生物等等。公學的科目二就更多了,比如電氣工程,汽車工程這類的工程都屬於工業工程,你可以在作業選擇上自己選擇。
8樓:匿名使用者
理工科專業分為理、工、農、醫四個學科門類,各學科
專業設定如下:
一、理學
1. 數學類 :數學與應用數學;資訊與計算科學
2. 物理學類:物理學;應用物理學
3.化學:化學;應用化學
4. 生物科學類:生物科學;生物技術
5.天文學類:天文學
6. 地質學類:地質學;地球化學
7. 地理科學類:地理科學;資源環境與城鄉規劃管理;地理資訊系統
8. 地球物理學類:地球物理學
9. 大氣科學類:大氣科學;應用氣象學
10. 海洋科學類:海洋科學;海洋技術. 海洋學
11. 力學類:理論與應用力學
12. 電子資訊科學類:電子資訊科學與技術;微電子學;光資訊科學與技術
13. 材料科學類:材料物理;材料化學
14. 環境科學類:環境科學;生態學
15. 心理學類:心理學;應用心理學. 心理諮詢
16. 統計學類:統計學. 電算化會計與統計、統計與會計等
二、工學
1. 地礦類:採礦工程;石油工程;礦物加工工程;勘查技術與工程;資源勘查工程.**地質勘察與管理
2. 材料類:冶金工程;金屬材料工程;無機非金屬材料工程;高分子材料與工程.化學裝潢材料及應用、寶石學
3. 機械類:機械設計製造及其自動化;材料成型及控制工程;工業設計;過程裝備與控制工程,化工裝置與機械、飛機及發動機維修
4.儀器儀表類:測控技術與儀器.自動化儀表及應用、醫用電子儀器、測繪儀器
5. 能源動力類:核工程與核技術. 熱能與動力工程、製冷低溫技術、採暖與通風
6. 電氣資訊類:電氣工程及其自動化;自動化;電子資訊工程;通訊工程;電腦科學與技術;. 軟體工程.
7. 土建類:建築學;城市規劃;土木工程;建築環境與裝置工程;給水排水工程. 景觀設計. 工程造價. 工程管理.
8. 水利類:水利水電工程;水文與水資源工程;港口航道與海岸工程
9. 測繪類:測繪工程. 測量工程、環境治理工程.
10. 環境與安全類:環境工程;安全工程. 室內環境控制工程
11. 化工與製藥類:化學工程與工藝;製藥工程. 精細化工
12. 交通運輸類:交通運輸;交通工程;車輛工程. 油氣儲運工程;航海工程;航海技術;輪機工程. 鐵道運輸
13. 海洋工程類:船舶與海洋工程
14. 輕工紡織食品類:食品科學與工程;輕化工程;包裝工程;印刷工程;紡織工程;服裝設計與工程
15. 航空航天類:飛行器設計與工程;飛行器動力工程;飛行器製造工程;飛行器環境與生命保障工程. 航天測控工程、空間工程
16.**類:**系統與發射工程;探測制導與控制技術;彈藥工程與**技術;特種能源工程與煙火技術;地面**機動工程;資訊對抗技術. 、軍械儲存與管理
17. 工程力學類:工程力學. 工程結構分析
18. 生物工程類:生物工程.生物醫學工程
19. 農業工程類:農業機械化及其自動化;農業電氣化與自動化;農業建築環境與能源工程;農業水利工程
20. 林業工程類:森林工程;木材科學與工程;林產化工.
21. 公安技術類:刑事科學技術;消防工程. 刑偵技術等
22、公安學類 (包括偵查學、刑事偵察、經濟犯罪偵察等)
23. 實用技術類 (包括計算機網路工程與管理、建築裝飾設計與工程、資訊與多**技術等)
三、農學
1. 植物生產類:農學;園藝;植物保護;茶學,花卉、種植養殖
2. 草業科學類:草業科學,商品花卉、園林花卉技術、種子種苗等
3. 森林資源類:林學;森林資源保護與遊憩;野生動物與自然保護區管理
4. 環境生態類:園林;水土保持與荒漠化防治;農業資源與環境,風景園林、環境保護等
5. 動物生產類:動物科學:蠶學,動物科學、經濟動物、養殖技術等
6. 動物醫學類:動物醫學;包括動物衛生檢驗、畜牧獸醫、動植物檢疫等
7. 水產類:水產養殖學;海洋漁業科學與技術,名特水產養殖、資源與漁政管理等
8、農業經濟管理類 (包括農業經濟管理、林業經濟管理、鄉鎮建設與管理)
四、醫學
1. 基礎醫學類:基礎醫學
2. 預防醫學類:預防醫學, 衛生檢驗、婦幼衛生等
3. 臨床醫學與醫學技術類:臨床醫學;麻醉學;醫學影像學;美容醫學、醫學檢驗、高階助產等
4. 口腔醫學類:口腔醫學, 口腔修復工藝學
5. 中醫學類:中醫學;針灸推拿學;蒙醫學;藏醫學
6. 法醫學類:法醫學
7. 護理學類:護理學, 高階護理、中西藥結合護理
8. 藥學類:藥學;中藥學;藥物製劑
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