Chào các em, hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về một chủ đề rất thú vị trong chương trình Vật lý lớp 7, đó là về âm thanh và các loại âm thanh đặc biệt mà tai người không nghe được. Các em đã biết, âm thanh mà chúng ta nghe được là do các vật dao động phát ra. Tuy nhiên, không phải mọi âm thanh phát ra đều nằm trong ngưỡng nghe của con người. Hôm nay, chúng ta sẽ tìm hiểu về hai loại âm thanh đó là siêu âm và hạ âm.

Chúng ta cùng đi vào nội dung chính của bài học.

Mục tiêu bài học:
– Hiểu rõ khái niệm siêu âm.
– Hiểu rõ khái niệm hạ âm.
– Nêu được ví dụ về siêu âm và hạ âm.

Bây giờ, chúng ta sẽ đi vào câu hỏi đầu tiên: Siêu âm là gì?

Các em hãy nhớ lại, tai người chúng ta có thể nghe được âm thanh trong một khoảng tần số nhất định. Khoảng tần số này nằm trong khoảng từ khoảng 20 Hz đến khoảng 20000 Hz. Bất kỳ âm thanh nào có tần số lớn hơn giới hạn trên này, tức là lớn hơn 20000 Hz, thì tai người không nghe thấy được. Chúng ta gọi những âm thanh này là siêu âm.

Như vậy, chúng ta có thể định nghĩa siêu âm như sau:
Siêu âm là những âm thanh có tần số lớn hơn 20000 Hz, tai người không nghe thấy được.

Bây giờ, chúng ta hãy cùng xem xét một vài ví dụ về siêu âm trong thực tế nhé.
Ví dụ về siêu âm:
– Dơi: Các em có biết, dơi là loài vật có thể bay lượn trong đêm tối mà không bị va chạm vào vật cản không? Đó là nhờ vào khả năng phát ra và thu nhận siêu âm của chúng. Dơi phát ra các tiếng “click” có tần số rất cao, vượt ngưỡng nghe của con người. Khi những tiếng “click” này va vào vật cản, chúng sẽ phản xạ lại. Dơi sẽ dựa vào thời gian phản xạ và hướng của âm thanh để xác định vị trí, kích thước và hình dạng của vật cản, từ đó điều chỉnh đường bay của mình.
– Máy dò siêu âm trong y tế: Trong bệnh viện, các bác sĩ sử dụng máy dò siêu âm để chẩn đoán hình ảnh bên trong cơ thể. Máy này phát ra các chùm siêu âm đi xuyên qua cơ thể, khi gặp các bộ phận khác nhau, siêu âm sẽ phản xạ lại và máy thu nhận tín hiệu phản xạ này để tạo thành hình ảnh trên màn hình. Chúng ta có thể nhìn thấy hình ảnh thai nhi trong bụng mẹ thông qua kỹ thuật này.
– Máy rửa siêu âm: Trong công nghiệp và cả trong đời sống, có những chiếc máy sử dụng sóng siêu âm để làm sạch các vật dụng nhỏ, phức tạp. Sóng siêu âm tạo ra các rung động mạnh mẽ trong dung dịch, giúp đánh bật bụi bẩn, dầu mỡ bám trên bề mặt vật cần làm sạch.

Tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về loại âm thanh thứ hai: hạ âm là gì?

Tương tự như siêu âm, hạ âm cũng là những âm thanh mà tai người không nghe thấy được. Tuy nhiên, lý do là vì tần số của nó thấp hơn giới hạn dưới của khả năng nghe của con người. Giới hạn dưới này là khoảng 20 Hz. Bất kỳ âm thanh nào có tần số thấp hơn 20 Hz đều được gọi là hạ âm.

Vì vậy, chúng ta có thể định nghĩa hạ âm như sau:
Hạ âm là những âm thanh có tần số nhỏ hơn 20 Hz, tai người không nghe thấy được.

Bây giờ, chúng ta cùng xem xét một vài ví dụ về hạ âm.
Ví dụ về hạ âm:
– Núi lửa phun trào, động đất: Khi núi lửa phun trào hoặc xảy ra động đất, chúng tạo ra những rung động mạnh mẽ trong lòng đất. Những rung động này phát ra sóng âm có tần số rất thấp, dưới ngưỡng nghe của con người, đó chính là hạ âm. Có lẽ vì vậy mà đôi khi chúng ta cảm nhận được một sự rung chuyển nhẹ hoặc một âm thanh lạ trước khi cơn động đất ập đến, đó có thể là do cơ thể chúng ta nhạy cảm hơn với một số tần số hạ âm nhất định.
– Sấm sét: Tiếng sấm chúng ta nghe thấy là do luồng điện tích khổng lồ trong tia sét làm nóng không khí xung quanh nó một cách đột ngột và mạnh mẽ. Tuy nhiên, bên cạnh tiếng sấm có tần số mà chúng ta nghe thấy, hiện tượng sấm sét còn tạo ra cả hạ âm nữa.
– Một số loài động vật như voi, tê giác: Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng một số loài động vật lớn như voi có khả năng phát ra và cảm nhận được hạ âm. Chúng sử dụng hạ âm để giao tiếp với nhau ở khoảng cách rất xa, xuyên qua các chướng ngại vật như rừng cây.

Như vậy, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về siêu âm và hạ âm, cũng như các ví dụ minh họa. Các em cần ghi nhớ rõ hai khái niệm này và phân biệt được chúng dựa trên tần số.

Để củng cố kiến thức, các em hãy tự trả lời các câu hỏi sau:
1. Siêu âm là âm thanh có tần số như thế nào và tai người có nghe thấy không?
2. Hạ âm là âm thanh có tần số như thế nào và tai người có nghe thấy không?
3. Nêu một ví dụ về siêu âm mà em biết.
4. Nêu một ví dụ về hạ âm mà em biết.

Các em về nhà xem lại bài và chuẩn bị cho tiết học tiếp theo.
Chúc các em học tốt!