Почему возникает эхо
Колебания, волны, звуклюбопытство9 классОГЭ
КраткоЭхо — это отражённый звук. Звуковая волна доходит до преграды (скалы, стены, опушки леса), отражается от неё и возвращается к нам. Если препятствие достаточно далеко, отражённый звук приходит с заметной задержкой, и мы слышим его как отдельный повтор — эхо. Чтобы различить эхо, преграда должна быть дальше примерно 17 метров: тогда задержка превышает 0,1 секунды, и ухо отделяет отражённый звук от исходного.
Симуляция волн: волна отражается от препятствия и идёт обратно — для звука это и есть эхо.
Эхо — отражение волны
Звук — это волна в воздухе. Как и свет, звуковая волна отражается от препятствий. Крикнули — волна побежала, ударилась о скалу, отразилась и часть энергии вернулась к вам. Этот вернувшийся звук и есть эхо.
Почему нужна задержка
Ухо различает два звука как отдельные, если между ними больше ~0,1 секунды. Звук летит со скоростью ~340 м/с, значит, за 0,1 с он проходит 34 метра — туда и обратно. Поэтому преграда должна быть дальше ~17 метров:
расстояние до преграды ≥ (340 м/с · 0,1 с) / 2 ≈ 17 м
Почему в комнате эха нет
Стены ближе 17 метров — отражённый звук возвращается почти мгновенно и сливается с исходным. Получается не эхо, а лёгкое «гудение» (реверберация). Мягкая мебель, ковры, шторы поглощают звук, поэтому в жилой комнате отражений почти не слышно.
Где эхо помогает
- Эхолот измеряет глубину по времени возврата звука от дна.
- Летучие мыши и дельфины ориентируются эхолокацией.
- УЗИ в медицине строит изображение по отражённому ультразвуку.
Частые вопросы
Почему возникает эхо?
Звуковая волна отражается от преграды и возвращается к нам с задержкой; этот повтор мы и слышим как эхо.
На каком расстоянии слышно эхо?
Преграда должна быть дальше ~17 метров, чтобы задержка превысила 0,1 с и ухо отделило отражённый звук.
Почему в комнате нет эха?
Стены слишком близко, отражённый звук сливается с исходным; мягкие предметы вдобавок поглощают звук.
Где используют отражение звука?
В эхолотах, медицинском УЗИ и эхолокации летучих мышей и дельфинов.
Владимир Подлевских — репетитор по физике и математике, выпускник физического факультета МГУ им. Ломоносова. Готовлю к ЕГЭ, ОГЭ, ДВИ МГУ и международным экзаменам (IB, IGCSE, A-Level, AP).