Trả lời nhanh
Ví dụ về phản xạ âm: hét to trước vách núi rồi nghe tiếng vọng lại; nói trong hang động hoặc phòng lớn trống thì nghe tiếng vang; dơi phát siêu âm để tìm mồi; tàu dùng sonar đo độ sâu biển. Các hiện tượng này đều xảy ra khi sóng âm gặp bề mặt cứng, nhẵn và bị hắt trở lại.
Phản xạ âm là gì?
Khi sóng âm đang truyền trong không khí gặp một vật chắn (tường, vách đá, mặt nước…), một phần âm bị hắt trở lại. Âm hắt lại đó gọi là âm phản xạ, còn hiện tượng này gọi là phản xạ âm.
Nếu âm phản xạ đến tai chậm hơn âm trực tiếp ít nhất khoảng 1/15 giây, ta nghe thấy hai âm tách biệt. Âm phản xạ nghe rõ ràng như vậy gọi là tiếng vang.
Các ví dụ về phản xạ âm thường gặp
1. Ví dụ trong đời sống hằng ngày
- Hét to trước vách núi, vách đá: vài giây sau nghe lại đúng tiếng mình vừa hét (tiếng vọng). Vách núi lớn, cứng nên phản xạ âm rất tốt.
- Nói chuyện trong hang động, giếng sâu, nhà kho rộng hoặc hội trường trống: nghe tiếng vang vì tường nhẵn, cứng, ở xa đủ để âm phản xạ đến chậm.
- Vỗ tay trong phòng trống: nghe tiếng “vang vang” khác hẳn khi vỗ tay trong phòng có rèm, thảm, sofa. Đồ vật mềm hút âm nên âm phản xạ yếu.
- Nói trong nhà tắm: giọng nghe to, ngân vì tường gạch men nhẵn phản xạ âm tốt và khoảng cách đến tường ngắn nên tiếng vang hòa lẫn vào âm gốc.
2. Ví dụ trong tự nhiên
- Dơi định vị: dơi phát ra siêu âm, âm gặp con mồi hoặc vật cản thì dội lại. Dựa vào thời gian âm quay về, dơi xác định vị trí và bay không va chạm trong đêm tối.
- Cá heo, cá voi: phát âm thanh trong nước và nhận âm phản xạ để tìm thức ăn, nhận biết đồng loại.
3. Ví dụ trong kĩ thuật, y học
- Máy dò độ sâu (sonar) trên tàu: tàu phát siêu âm xuống đáy biển, đo thời gian nhận lại âm phản xạ để tính độ sâu hoặc phát hiện đàn cá.
- Siêu âm y tế: đầu dò phát siêu âm vào cơ thể, các cơ quan phản xạ âm khác nhau, máy xử lí thành hình ảnh (ví dụ siêu âm thai).
- Thiết kế phòng thu, phòng hát, rạp chiếu phim: người ta ốp vật liệu xốp, vải, gỗ đục lỗ lên tường để giảm âm phản xạ, tránh tiếng vang gây rè, khó nghe.
Vì sao có nơi nghe tiếng vang, có nơi không?
Cần hai điều kiện: vật phản xạ tốt và đủ xa.
| Yếu tố | Phản xạ âm tốt | Phản xạ âm kém (hút âm) |
|---|---|---|
| Vật liệu, bề mặt | Cứng, nhẵn: tường gạch, đá, kim loại, mặt nước | Mềm, xốp, xù xì: bông, mút, vải, thảm, rèm nhung |
| Ví dụ | Vách đá, hang động, gạch men | Phòng có nhiều chăn, màn, đệm |
Về khoảng cách: vận tốc âm trong không khí khoảng 340 m/s. Âm đi và về trong 1/15 s thì quãng đường là 340 × 1/15 ≈ 22,7 m, nên vật phản xạ cách ta tối thiểu khoảng 11,3 m mới nghe được tiếng vang. Gần hơn thế, âm phản xạ trộn lẫn với âm gốc nên ta chỉ thấy tiếng to và ngân hơn.
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo: “Cứng – nhẵn – xa thì vang; mềm – xốp thì tắt”. Nhớ bằng hình ảnh hang đá (vang) và phòng đầy chăn gối (không vang).
- Lỗi 1: cho rằng nghe âm phản xạ nào cũng là tiếng vang. Thực tế phải tách khỏi âm gốc ít nhất 1/15 s.
- Lỗi 2: quên chia đôi quãng đường. Âm đi tới vật rồi quay lại, nên khoảng cách đến vật = (vận tốc × thời gian) ÷ 2.
- Lỗi 3: dùng sai vận tốc. Trong không khí lấy khoảng 340 m/s, trong nước biển khoảng 1500 m/s (theo số liệu thường dùng trong bài tập).
Bài luyện tập
Bài 1. Một bạn đứng trước vách núi hét to, sau 0,4 s thì nghe tiếng vọng. Tính khoảng cách từ bạn đó đến vách núi (vận tốc âm 340 m/s).
Đáp án: Quãng đường âm đi và về: 340 × 0,4 = 136 m. Khoảng cách: 136 ÷ 2 = 68 m.
Bài 2. Tàu phát siêu âm xuống đáy biển, sau 0,8 s nhận được âm phản xạ. Biết vận tốc siêu âm trong nước là 1500 m/s, tính độ sâu của biển.
Đáp án: Độ sâu = 1500 × 0,8 ÷ 2 = 600 m.
Bài 3. Bạn đứng cách một bức tường 5 m và vỗ tay. Bạn có nghe thấy tiếng vang không?
Đáp án: Âm đi và về 10 m, mất 10 ÷ 340 ≈ 0,029 s, nhỏ hơn 1/15 s ≈ 0,067 s. Vì vậy không nghe tiếng vang, chỉ thấy tiếng vỗ tay to hơn.
Cách trả lời khi đề yêu cầu “Tìm ví dụ về phản xạ âm”
Nên nêu 2–3 ví dụ ở các lĩnh vực khác nhau, mỗi ví dụ kèm một câu giải thích. Chẳng hạn: “Hét trước vách núi nghe tiếng vọng vì vách núi cứng, nhẵn, ở xa nên âm phản xạ đến tai chậm hơn âm gốc hơn 1/15 giây.” Cách viết này vừa đủ ý, vừa cho thấy em hiểu bản chất.
Câu hỏi thường gặp
Phản xạ âm và tiếng vang khác nhau thế nào?
Phản xạ âm là hiện tượng âm bị hắt lại khi gặp vật chắn. Tiếng vang là âm phản xạ nghe được tách biệt với âm gốc, khi nó đến tai chậm hơn âm trực tiếp ít nhất 1/15 giây.
Vật nào phản xạ âm tốt, vật nào phản xạ âm kém?
Vật cứng, nhẵn như tường gạch, đá, kim loại, mặt nước phản xạ âm tốt. Vật mềm, xốp, xù xì như bông, mút, vải, thảm hấp thụ âm nên phản xạ âm kém.
Khoảng cách tối thiểu để nghe được tiếng vang là bao nhiêu?
Với vận tốc âm trong không khí khoảng 340 m/s, vật phản xạ phải cách người nghe tối thiểu khoảng 11,3 m để âm phản xạ đến chậm hơn âm gốc 1/15 giây.
Dơi dùng phản xạ âm để làm gì?
Dơi phát siêu âm rồi thu âm phản xạ từ con mồi hoặc vật cản. Dựa vào thời gian và cường độ âm dội lại, dơi xác định vị trí vật và bay, săn mồi trong bóng tối.