IB 物理/生物医学物理
医学物理遵循课程大纲的细节,第一次考试为 2009 年。[1] [2]
注意,结构应限于影响耳朵物理操作的那些特征。
耳朵将声音从电信号传递到大脑。耳朵有三个部分
a) 外耳 (充满空气):耳廓 (或耳壳);耳道 (和耳道上方的骨头)
b) 中耳 (充满空气):听小骨的集合 (3 块骨头 - 锤骨、砧骨和镫骨);鼓膜 (又称耳膜);卵圆窗 (通向内耳)
c) 内耳 (充满液体):圆窗;半规管;听觉神经;耳蜗;咽鼓管
由于外耳的形状,声音振动能够到达鼓膜。
在中耳,这些振动 (又称空气振荡) 通过听小骨转化为内耳 (在液体中) 的振荡,并将它们导向卵圆窗。
然后内耳,特别是在耳蜗中,将这些振荡转化为电信号,这些信号沿着听觉神经传送到大脑。
由于尽可能多地将空气中的声振荡传递 (而不是反射) 到耳蜗的液体中,这个过程非常复杂。(这个过程被称为阻抗匹配)。
耳蜗是一个螺旋形的管道,有三个腔室。压力波从卵圆窗开始,最终被圆窗吸收。耳蜗中的毛发状结构被认为有不同的长度,不同的长度对应着它们检测到的不同频率,然后将电脉冲发送到大脑。
半规管不帮助听力,它们的功能与平衡有关。
咽鼓管不帮助听力,它连接中耳和口腔,参与平衡鼓膜两侧的压力。
注意“这可以通过鼓膜和卵圆窗的不同面积以及听小骨的杠杆作用来处理。虽然阻抗匹配的概念不是正式要求的,但学生应该了解,如果没有一个机制将不同密度介质 (空气和液体) 之间的压力进行转换,大部分声音将被反射,而不是被传输到耳蜗液中。”[5]
首先,声振荡的压力通过听小骨被放大。
这三块骨头充当杠杆,在到达卵圆窗时,将鼓膜上的力增加了 50%,乘以 1.5。
卵圆窗比鼓膜 (听小骨之前的部分) 小 15 倍。这意味着与鼓膜相比,卵圆窗上的声振荡压力会增加。
“这两个过程导致耳蜗液中更大的压力变化,与鼓膜上的压力变化相比。”[6]
正常听力的范围是 20 Hz 到 20,000 Hz (20 kHz)
音调对应着波的频率。声音的频率越高,音调越高。每单位时间有更多的波。
声音强度是“声波每秒传递到单位面积上的能量” ,单位为 W/m²
声音强度取决于声音的振幅,更高的声音强度具有更大的声音强度。
强度∝(振幅)²
- ↑ https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxmcmVkaWtheWF8Z3g6MTNkODFlNzQxMGIxMTA3Mw
- ↑ Kirk, Tim. 物理学,面向国际文凭课程。第二版。格拉斯哥:牛津大学出版社,2007 年。印刷。第 187 到 196 页。
- ↑ 国际文凭组织。物理课程大纲细节。2009 年。国际文凭组织 2007 年。第 121 页。PDF 文件。
- ↑ 国际文凭组织。物理课程大纲细节。2009 年。国际文凭组织 2007 年。第 121 页。PDF 文件。
- ↑ 国际文凭组织。物理课程大纲详情。2009。国际文凭组织2007。第121页。PDF文件。
- ↑ Kirk, Tim。国际文凭物理。第二版。格拉斯哥:牛津大学出版社,2007。第187页。印刷版。
- ↑ 国际文凭组织。物理课程大纲详情。2009。国际文凭组织2007。第122页。PDF文件。
- ↑ 国际文凭组织。物理课程大纲详情。2009。国际文凭组织2007。第122页。PDF文件。