VẬT LÝ · LỚP 11 · Nguyên lý và công thức
Ghi âm quá ngắn có đủ để phân biệt hai âm chỉ cách nhau một hertz không?
Trả lời trọng tâm
Hai tần số gần nhau chỉ tích lũy lệch pha chậm theo thời gian.
Phân tích cơ chế
Khả năng phân giải phụ thuộc thời gian ghi và nhiễu; ví dụ 10 và 11 Hz là tín hiệu hạ âm hoặc mô hình thu nhỏ, không phải hai nốt âm nghe được bằng tai người. Chênh pha nhỏ trong đoạn quá ngắn làm việc phân biệt khó hơn, không có nghĩa là bất khả thi với mọi phép đo chính xác.
Ví dụ có đơn vị
Hai âm 10 và 11 Hz chỉ lệch pha 2π×1×0,01≈0,0628319 rad trong 0,01 s; hình mở rộng tới 1 s để thấy hai đường dần tách nhau.
Kết quả đối chiếu số học của ví dụ: 0.0628319 rad. Đây là giá trị của bộ dữ kiện đã nêu, không phải hằng số áp dụng cho mọi thiết bị.
Đọc hình và tự kiểm tra
Đồ thị Áp suất âm chuẩn hóa theo Thời gian quan sát (s). Âm 10 Hz ; Âm 11 Hz. Các đường được tính trực tiếp từ mô hình của ví dụ; đọc cả tên trục và đơn vị, không suy rộng ngoài khoảng vẽ.
Đối chiếu vị trí, độ dốc, giao điểm hoặc thứ tự các đường với lập luận trong ví dụ. Khi đổi điều kiện đầu vào, cần tính lại mô hình thay vì giữ nguyên hình.
Ứng dụng và giới hạn
Dùng cách đối chiếu này khi đọc thí nghiệm sóng, tín hiệu âm hoặc giao thoa trong phòng học.
Mô hình xét sóng tuyến tính và môi trường ổn định; khoảng vẽ là miền quan sát, không tự suy rộng qua phản xạ, hấp thụ hoặc tán sắc chưa được cho.