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高中物理声波的三兄弟:次声、可听声、超声波各有什么特点和军事应用?

2025-12-05 15:52:45辅导探讨0

人类从古时起,就留意到声音的破坏作用,据《圣经》记述,约旦古城耶利哥城是迦南的“门户”,其城墙又高又厚,守军身材高大且健壮,是当时极为强大的堡垒,犹太人即便有百万之众,却很难攻下这座城墙,在上帝神迹的示意下,犹太人围城行走七日,接着一同吹号震塌城墙,让犹太军轻易攻入,最终顺利进驻他们的圣地,这虽说只是个传说,却也足以表明“以声为武”在古代战争中就已被看重 。7u0物理好资源网(原物理ok网)

声波家族“三兄弟”各有啥特点?7u0物理好资源网(原物理ok网)

声源振动在介质中传播从而形成声波,固体能传播,液体能传播,气体也能传播,在水中传播是以纵波形式,在空气中传播同样是纵波,在固体中传播既可以是纵波,又能够是横波,声波的波动现象遵循波动规律,所以在传播进程当中也会出现折射现象,反射现象,干涉现象以及衍射现象等,依据波长的不同以及频率的不同,可以把声波划分成三个区段,即次声波,可听声波以及超声波7u0物理好资源网(原物理ok网)

次声波的频率小于20赫兹(Hz),它不容易出现衰减的情况,也不易被水还有空气所吸收。次声波的波长常常是很长的,借此能够绕开某些大型障碍物进而发生衍射,存在某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波因为和人体器官的振动频率相近甚至相同,所以容易和人体器官产生共振,对人体有着很强的伤害性,在危险的时候可致人死亡。7u0物理好资源网(原物理ok网)

那些能够凭借耳朵听闻的声波,被称作可听声波,它于每一种动物而言,都是独具特性的,好多哺乳类动物的可听声波频率上限,要比人类的高,并且会随着年龄的改变而产生变化。就人类来讲,可听声波的频率范围是20至20000赫兹,其上限会随着年龄的增长而降低。这类声波,既有可能是美妙动听的音乐,也有可能是尖锐刺耳的噪声,在军事方面,利用高分贝噪声,足以让敌人感到头晕目眩,进而失去战斗力。7u0物理好资源网(原物理ok网)

当声波频率大于两万赫兹时,人耳没法听到,而后,我们将频率高于两万赫兹的声波称作“超声波”,在上述三类声波里头,超声波的波长最短,其绕过障碍物的能力,也就是“衍射”不强,所以具有较好的方向性,并且能够穿透不透明物质,这一特性已被广泛应用于超声波探伤、测厚、测距、遥控以及超声成像技术。7u0物理好资源网(原物理ok网)

高中物理声波7u0物理好资源网(原物理ok网)

国外次声武器的发展进程是怎样的?7u0物理好资源网(原物理ok网)

武器装备方面,三类声波里应用最多的是次声波。次声波有其物理特性和作用特点,能利用人体内脏器官共振频率在次声频率范围这一特性制造次声武器。次声武器是各国重点研究的新概念武器之一,从20世纪70年代初起,美国、法国、俄罗斯等纷纷研究次声波的生物学效应,此军事应用价值已引发高度重视。7u0物理好资源网(原物理ok网)

1972年,法国国家实验中心制成一台强次声发生器,首次试验时,5千米以内的人员受到了伤害。上世纪80年代,法国科学家加弗罗研制出一种“大哨笛”次声发生器,其声压级为160分贝,能对人体器官产生损伤,当时法国报纸称它为“次声枪”。1979年,苏联秘密进行次声炸弹试验,由于当时对其威力估计不足,且缺乏良好防护,造成现场数名人员死亡。7u0物理好资源网(原物理ok网)

美帝于次声武备范畴亦开展了踊跃探寻,在上个世纪七十年代时,美警方研发出致使人员“僵化”或者丧失战斗能力的次声武器,用以调控骚乱,据相关报道,美国已然具备一定性能的次声武器,且已隐秘地以小规模形式应用于索马里战事、波黑冲突、海湾战事以及反恐防暴等场景之中,九十年代时,美军特意研发了高功率微型次声发生器,还开展了战场模拟测试,在1995年末之时,美国曾对波黑塞军阵地实施秘密次声波袭击,据说短短几秒便令塞军士兵昏厥、呕吐且陷入混乱状态 。1998年,美国着手研制一种手持式次声手枪,其作用距离能够达到200米。在波黑战争里,美军曾经运用次声发生器发射次声波,仅仅几秒钟之后,就让对方大量人员失去了战斗力。7u0物理好资源网(原物理ok网)

高中物理声波7u0物理好资源网(原物理ok网)

美国警方装备的次声防暴武器(图片来自网络)7u0物理好资源网(原物理ok网)

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次声武器有哪些杀伤作用以及缺陷?7u0物理好资源网(原物理ok网)

毫无置疑,次声武器属于一种理想的软杀伤武器,它有着传播速度快的特性,有着传播距离远的特性,有着穿透力强的特性,有着隐蔽性强的特性高中物理声波,有着不污染环境的特性,有着不破坏设施的特性,而这些特性正是它与传统武器相区别的优势所在,总体而言,次声武器的杀伤作用涵盖以下三个方面:7u0物理好资源网(原物理ok网)

首先,致使人体器官出现共振现象,进而对生物机能形成影响。当具备一定强度的次声频率,近乎于人体某一组织器官的固有频率之时,该组织器官会最大限度地吸收次声能量,其振动达到最大振幅,进而产生共振效应,造成原发性损伤。这种共振效应,既能够作用于机体器官,又能够作用于细胞结构,改变其膜性结构以及功能,影响一些酶与质膜的结合状态以及酶的活性,进一步对生物氧化过程以及能量代谢产生影响。7u0物理好资源网(原物理ok网)

其次,把机械能转变成有害的热能、生物电能等。当一定强度的次声作用在人体的时候,其具备的机械能能够转化成热能、生物化学能以及生物电能,直接对机体器官产生作用,进而致使组织细胞的分子结构出现改变,在次声所引发的损伤过程里起到至关重要的作用。7u0物理好资源网(原物理ok网)

另外,会让人体的感官遭受刺激,进而引发精神方面的紊乱。次声的作用还能够对躯体的本体感受器以及内脏器官的感受器予以刺激,如此一来,便能够反射性地促使器官和生理系统出现反应。在处在高强度大剂量的情况下,就会产生严重的损伤效果,甚至会对大脑的组织结构造成损伤,致使人们精神发生紊乱,记忆力大幅度下降。7u0物理好资源网(原物理ok网)

虽次声武器属强大软杀伤武器起步网校,然其有固有缺陷。一方面,次声波不易聚焦成束,故实现定向聚焦发射极困难,此直接致使敌我不分高中物理声波,易误伤己方人员;另一方面,因次声波波长很长,致使定向困难,于空旷环境难产生高强次声波。7u0物理好资源网(原物理ok网)