硼酸，声音杀手

C这是发生在一位物理学家鲍勃身上的故事，他的女儿爱丽丝决定为期末考试准备一篇有关水下通信的演讲。 误解存在于我们存在的最细微的缝隙中，鲍勃立即看到了鲑鱼之间的目光，细长的触手被海浪抛起，纠缠在一起……不！ 这实际上是关于核威慑，以及如何 糟糕的 哪里的 鲁莽 尽可能谨慎地与巴黎交谈。

所以，爱丽丝的房间里布满了令人惊叹的作品， 潜艇和潜水器, 声纳系统工程简介, 水声学基础……，有一天，她对父亲说： “您知道海水中的声音衰减主要是由于硼酸的化学性质造成的吗？

– 啊啊啊我的女儿！ 你在这里告诉我的完全是垃圾。 你看，这通常就是信任维基百科及其奇特的通知所导致的结果。 声音的衰减当然主要是水的粘度造成的，是的，现在别再反驳我了，快去收拾你的房间吧！ » （我们想原谅鲍勃和他的官僚父权制来自另一个世纪。）

然而鲍勃一定是吃了他的帽子（包括绒球），因为爱丽丝是对的：对于人类可听到的频率，海水中的声音比淡水中的衰减数百倍。 ，其原因是研究人员花了很长时间才发现的。

请注意，我们在这里讨论的不是定向色散的普遍现象，这种现象会削弱任何信号，距离发射器越远，信号被感知的距离就越远，而是一种不可挽回的耗散，它会增加这种色散：对于声波来说，传播的能量会结束转变为热量，波不可逆地消失。 这种现象通常非常弱，在纯水中，它完全归因于粘性效应：当波经过时，流体层相互摩擦，这种摩擦从波中获取少量能量，从而不知不觉地加热环境。

非常扁平的分子

或者， 爱丽丝在“整理她的图书馆”时发现了什么，是在海水中，由于没有人立即想到的非常边际效应，低频被强烈衰减。 除了 H2O 分子和 Na 离子外，海水还含有大量化学物质⁺ 和Cl⁻，食盐的成分。 其中，硼酸B(OH)₃的浓度比盐低10,000倍，是一种非常扁平的分子，可以与水中存在的(OH)⁻离子形成B(OH)₄⁻络合物。 ，其体积明显高于 B(OH)₃，因为它具有小四面体（具有三角形底座的金字塔）形状。 这种几何形状的变化使得该分子对压力变化异常敏感，特别是声波穿过水引起的振动。

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