關於聲音的物理知識

  聲音無處不在,你知道哪些呢?接下來小編為你整理了,一起來看看吧。

  :人體發聲

  人體的各個與發聲有關的器官就好像是—件樂器的各個部件。有人把“人體樂器”比喻為一件管樂器,另一些人比喻為簧振樂器,還有人則比喻為簧管樂器。

  無論哪一種樂器發聲,都要有個動力即能源。不管把人體看作管樂器或簧振樂器,“人體樂器”有一個聲能源,它也在“樂器”本身裡面。人歌唱時用橫膈膜把肺部中的空氣“頂”上去,使聲帶振動,或者是在咽腔、鼻腔、口腔裡發聲和共振。我國古代民間常用“丹田之氣”“以氣託聲”等,也屬此意。

  “人體樂器”的發聲部分是氣流經喉管中聲帶的調製並經咽腔、鼻腔和口腔等的共振。而口腔還包括有舌頭,舌根、下巴的影響。

  “人體樂器”有三個共鳴腔,即咽腔、鼻腔和口腔***至於民間藝人的語言,可能還有別的說法***,它們直接起共鳴的作用。

  :神奇的聲現象

  第二次世界大戰期間,美、蘇科學家分別發現,大洋深處有一些水域可以讓聲波傳得很遠。在這些水域裡聲音可以傳播數千公里而不減弱,科學家把這些水域稱作深海聲道。

  海水下聲速基本上由溫度和海水壓力控制:溫度越低,聲速愈慢;海水壓力越大,聲速愈快。大洋中海水溫度是由太陽照射造成,因此溫度隨深度增加而降低,但是海水壓力卻在增加。所以由海面向下觀察就會發現,聲速先是隨深度增加、溫度降低而變慢,當達到最低值時,溫度不再改變,這時聲速就會隨海水壓力增大而變快。

  於是聲波傳播速度在整個大洋變成上下兩層,兩層交界處就形成了特殊的聲道軸,由於聲波在傳播時總向聲速慢的介面彎曲,因此聲道軸上下方的聲音都會折回聲道軸;於是乎,聲能被限制在聲道軸上下一定深度範圍內傳播不接觸海面與海底,這就像在聲道軸上下各放一塊反射聲特別好的擋聲牆,聲音總是在兩塊擋聲牆之間反射,能量不受損失,可以傳播很遠。這就形成了“深海聲道”。

  後來的科學家還為此做過一次實驗,他們在澳洲南部海中投下深水***,爆炸產生的聲波順著深海聲道繞過了好望角,又折向赤道,橫穿大西洋,經過3小時43分鐘後,竟然被北美洲百慕大群島的測聽站收聽到了。計算起來,這顆***爆炸後的聲波一共“定”了1.92萬公里,在海洋中繞地球達半圈!

  通過這個特殊的聲道,我們在上海講話,大洋彼岸的舊金山都可以聽到,只不過一方說過話之後,另一方要3個多小時才能收到。

  如果船舶或飛機在大洋中失事時,如無法用無線電發出求救訊號,則可以向深海投擲***包作為呼救訊號。2千克***在1千米深的海洋中爆炸時,發出的聲波可傳播到幾千米之外。由幾個海岸監聽站從不同位置收到的報警聲,就能較準確地測定失事地點並組織營救。用同樣的辦法也可以測定洲際導彈或宇宙飛船返回時的濺落位置。

  :“拐彎”的聲音

  遠處的鐘聲,為什麼夜晚和清晨比白天聽得更清楚?“當、當、當……”我國的首都北京和上海等很多城市裡,都裝有巨大的時鐘,每隔一定的時間,準確地向大家報告時刻。如果你離開大鐘的距離比較遠,就會有這樣的感覺:報時的鐘聲,夜晚和清晨聽得很清楚,一到白天,就不太清楚了,有時甚至聽不見,有人說:“這是因為夜晚和清晨的環境安靜,白天聲音嘈雜的緣故。”這樣的解釋,只對了一小部分。並不完全,其主要原因是由於聲音會“拐彎”,聲音是靠空氣來傳播的,可是聲音有個怪脾氣,它在溫度均勻的空氣裡,是筆直地跑;一碰到空氣的溫度有高有低時,它就盡揀溫度低的地方走,於是聲音就拐彎了。

  白天,太陽把地面晒熱了,接近地面的空氣溫度遠比空中的高,鐘聲發出以後,走不多遠就往上拐到溫度較低的空中去了,因此,在一定距離以外的地面上,聽起來不清楚,再遠,人們就聽不見這個聲音了。夜晚和清晨,剛好相反,接近地面的氣溫比空中來得低,鐘聲傳出以後,就順著溫度較低的地面推進,於是人們在很遠以外也能清晰地聽到鐘聲。如果某個區域接近地面的大氣溫度變化得很厲害,這裡高,那裡低,那麼聲音拐到空中以後又會往下拐,往往造成非常奇怪的現象。1923年荷蘭的一座軍火庫爆炸,在距離僅為100km~160km的地區內沒有聽到,可是在1300Km的地方卻聽到了,這就是聲音在空氣中多次拐彎造成的現象。