波与声音
分贝标度
更强声源在固定距离处提高分贝级。
分贝标度——交互式波与声音模拟。更强声源在固定距离处提高分贝级。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
分贝标度
分贝标度用对数把强度的大范围压缩成便于读数的数值。
声级 β = 10 log₁₀(I/I₀) dB。声级提高 10 dB 表示强度增大十倍。在固定距离处，更强的声源会提高 β。
- 强度级 β = 10 log₁₀(I/I₀)
- 强度级差 Δβ = 10 log₁₀(I₂/I₁)
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
人类能听到的声音强度可达万亿倍，从耳语到喷气发动机的声音。为什么我们用分贝而不是直接用 W/m² 来测量响度？
预测权重
- 分贝使用对数刻度，因此相等的 dB 步长对应于强度的相等乘法跳跃。
- 为方便起见，分贝只是 W/m² 的线性重新缩放版本。
- 分贝在物理上测量与强度不同的东西。
可变角色
您设置的内容：
- 距离r (m)
您测量的内容：
- 强度一 (µW/m²)
- 声级β (dB)
调查如何进行
- 打开「分贝标度：压缩大范围的强度（sound-decibel）」预设并按重置。光源向各个方向辐射 0.12 W。
- 启用观测者位置的强度与声级读数。
- 设置每次试验中观察者与声源的距离，并记录强度和声级。
控制方程
声级（分贝） — L = 10·log₁₀(I/I₀)
分贝标度以最安静可听强度I₀ = 10⁻¹² W/m²为基准，使用以10为底的对数来压缩强度的巨大动态范围，因此每+10 dB代表实际强度增加10倍。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于其中一次试验，使用P = 0.12 W计算I = P/(4πr²)（以µW/m²报告，1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²），再以参考强度I₀ = 10⁻¹² W/m²计算β = 10·log₁₀(I/I₀)。将两者与表格比较。
- 尽管你最近与最远试验的强度相差16倍，但两者之间的声级栏只相差约12 dB。请用公式中的对数解释原因。
这在实验室之外的地方表现出来
- 参考强度I₀ = 10⁻¹² W/m²被定义为人耳大致能听到的最安静声音（0 dB）。请用公式求出，听者在恰好处于阈值强度时会测得的声级是多少。
- 每+10 dB 对应于强度增加×10，而不是加倍。使用该公式，加倍 (×2) 的强度实际上大约会增加多少 dB？
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.2 Wave model
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 欢迎学习「分贝标度」
- 选中观察者
- 按播放
- 对数响度
- 打开检查器
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。