Trả lời nhanh
Ví dụ điển hình về phản xạ âm: hét to trước vách núi hoặc trong hang rồi nghe tiếng vang; nói trong phòng trống, rộng thấy tiếng bị vang; dơi phát siêu âm để tìm mồi; tàu dùng sonar đo độ sâu đáy biển; máy siêu âm y tế. Tất cả đều là âm gặp vật chắn rồi bật trở lại.
Phản xạ âm là gì?
Khi sóng âm truyền đi và gặp một vật chắn (tường, vách đá, mặt nước…), một phần âm bị bật trở lại môi trường cũ. Âm bật lại đó gọi là âm phản xạ, hiện tượng này gọi là phản xạ âm.
Âm phản xạ cũng giống như quả bóng đập vào tường rồi nảy về: vật chắn càng cứng, càng nhẵn thì âm bật lại càng mạnh.
Các ví dụ về phản xạ âm thường gặp
1. Trong đời sống hằng ngày
- Hét to trước vách núi, thung lũng: vài giây sau ta nghe lại đúng tiếng mình – đó là tiếng vang.
- Nói hoặc vỗ tay trong hang động, giếng sâu, đường hầm: nghe tiếng vọng lại rõ vì thành hang cứng và ở khá xa.
- Nói trong phòng học trống, nhà mới xây chưa có đồ đạc: tiếng nghe vang, ồn hơn bình thường vì âm phản xạ nhiều lần từ tường, sàn nhà.
- Hồ bơi trong nhà, nhà thi đấu: tường gạch men, mặt nước phản xạ âm mạnh nên tiếng ồn rất lớn.
- Đứng giữa khoảng sân hai bên là dãy nhà cao: tiếng chân, tiếng vỗ tay bật qua lại giữa hai bức tường.
2. Trong tự nhiên
- Dơi: dơi phát ra siêu âm, âm gặp con mồi hoặc vật cản rồi dội lại; dơi nhận âm phản xạ để biết vị trí vật và bay trong bóng tối mà không va chạm.
- Cá heo, cá voi: phát âm thanh và nghe âm dội lại để xác định đàn cá, vật cản dưới nước.
3. Trong kĩ thuật và y học
- Sonar (máy dò siêu âm) trên tàu: phát sóng siêu âm xuống đáy biển, đo thời gian nhận âm phản xạ để tính độ sâu hoặc phát hiện đàn cá, tàu ngầm.
- Cảm biến lùi xe ô tô: phát siêu âm, nếu có vật phía sau thì âm dội lại và máy báo khoảng cách.
- Siêu âm y tế: sóng siêu âm gặp các mô khác nhau thì phản xạ khác nhau, từ đó tạo hình ảnh thai nhi, gan, tim…
- Thiết kế phòng hát, rạp, hội trường: người ta ốp vật liệu mềm, xốp để giảm âm phản xạ gây vang, hoặc bố trí tấm phản xạ để âm đến đều mọi chỗ ngồi.
Khi nào nghe được tiếng vang?
Ta chỉ nghe tiếng vang khi âm phản xạ đến tai chậm hơn âm trực tiếp ít nhất khoảng 1/15 giây. Nếu nhanh hơn, tai không tách được hai âm, chúng hòa vào nhau và nghe âm to hơn.
Trong không khí, vận tốc âm khoảng 340 m/s. Quãng đường âm đi và về trong 1/15 s là 340 × 1/15 ≈ 22,7 m, nên vật chắn phải cách người nghe ít nhất khoảng 11,3 m.
| Tình huống | Khoảng cách tới vật chắn | Kết quả |
|---|---|---|
| Hét trước vách núi | Vài chục mét trở lên | Nghe tiếng vang riêng biệt |
| Nói trong phòng nhỏ | Vài mét | Không tách được tiếng vang, chỉ thấy âm to hơn |
Vật nào phản xạ âm tốt, vật nào kém?
- Phản xạ âm tốt: bề mặt cứng, nhẵn như tường gạch, kính, đá hoa, kim loại, mặt nước.
- Phản xạ âm kém (hấp thụ âm tốt): vật mềm, xốp, bề mặt gồ ghề như bông, mút xốp, rèm nhung, thảm, tấm xốp tiêu âm.
Vì thế phòng thu âm, phòng karaoke thường treo rèm dày, dán mút xốp lên tường để giảm vang.
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng mọi trường hợp có âm phản xạ đều nghe tiếng vang. Thực tế phải đủ điều kiện về khoảng cách (thời gian trễ ≥ 1/15 s).
- Quên chia đôi khi tính khoảng cách: âm đi và về nên quãng đường âm đi bằng 2 lần khoảng cách tới vật chắn.
- Nhầm phản xạ âm với âm truyền qua vật. Phản xạ là âm quay lại; còn âm xuyên qua tường là âm truyền qua chất rắn.
Mẹo nhớ: “Cứng, nhẵn thì dội; mềm, xốp thì nuốt âm”.
Bài luyện tập
Bài 1. Một người đứng cách vách núi 170 m và hét to. Sau bao lâu người đó nghe thấy tiếng vang? Biết vận tốc âm trong không khí là 340 m/s.
Đáp án: Quãng đường âm đi và về là 2 × 170 = 340 m, nên t = 340 : 340 = 1 s. Vì 1 s > 1/15 s nên người đó nghe được tiếng vang.
Bài 2. Bạn Lan đứng cách bức tường 5 m và vỗ tay. Bạn có nghe được tiếng vang không?
Đáp án: Thời gian âm đi và về t = 2 × 5 : 340 ≈ 0,029 s, nhỏ hơn 1/15 s ≈ 0,067 s. Bạn Lan không nghe được tiếng vang riêng, chỉ nghe tiếng vỗ tay to hơn một chút.
Bài 3. Tàu phát sóng siêu âm xuống đáy biển và nhận âm phản xạ sau 0,8 s. Biết vận tốc siêu âm trong nước biển khoảng 1500 m/s. Tính độ sâu đáy biển.
Đáp án: Quãng đường âm đi và về là 1500 × 0,8 = 1200 m. Độ sâu = 1200 : 2 = 600 m.
Bài 4 (vận dụng). Vì sao phòng hội trường thường treo rèm dày và lát thảm?
Gợi ý: Rèm, thảm mềm và xốp nên hấp thụ âm, ít phản xạ, nhờ đó giảm tiếng vang và âm nghe rõ hơn.
Câu hỏi thường gặp
Phản xạ âm là gì?
Là hiện tượng âm gặp vật chắn thì bị bật trở lại môi trường cũ. Âm bật lại gọi là âm phản xạ.
Tiếng vang khác gì với âm phản xạ?
Tiếng vang là âm phản xạ mà tai nghe tách biệt với âm trực tiếp, khi âm phản xạ đến chậm hơn ít nhất 1/15 giây. Nếu đến sớm hơn, ta chỉ nghe âm to hơn.
Vì sao trong phòng trống nói nghe vang hơn?
Tường, sàn cứng, nhẵn phản xạ âm nhiều lần và không có đồ vật mềm để hấp thụ, nên âm phản xạ trộn với âm gốc làm tiếng nghe vang.
Vật nào phản xạ âm kém?
Các vật mềm, xốp, bề mặt gồ ghề như bông, mút xốp, rèm nhung, thảm. Chúng hấp thụ âm nên âm phản xạ yếu.