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关于声音的物理知识

芷琼分享

  声音无处不在,你知道哪些关于声音的物理知识呢?接下来学习啦小编为你整理了关于声音的物理知识,一起来看看吧。

  关于声音的物理知识:人体发声

  人体的各个与发声有关的器官就好像是—件乐器的各个部件。有人把“人体乐器”比喻为一件管乐器,另一些人比喻为簧振乐器,还有人则比喻为簧管乐器。

  无论哪一种乐器发声,都要有个动力即能源。不管把人体看作管乐器或簧振乐器,“人体乐器”有一个声能源,它也在“乐器”本身里面。人歌唱时用横膈膜把肺部中的空气“顶”上去,使声带振动,或者是在咽腔、鼻腔、口腔里发声和共振。我国古代民间常用“丹田之气”“以气托声”等,也属此意。

  “人体乐器”的发声部分是气流经喉管中声带的调制并经咽腔、鼻腔和口腔等的共振。而口腔还包括有舌头,舌根、下巴的影响。

  “人体乐器”有三个共鸣腔,即咽腔、鼻腔和口腔(至于民间艺人的语言,可能还有别的说法),它们直接起共鸣的作用。

  关于声音的物理知识:神奇的声现象

  第二次世界大战期间,美、苏科学家分别发现,大洋深处有一些水域可以让声波传得很远。在这些水域里声音可以传播数千公里而不减弱,科学家把这些水域称作深海声道。

  海水下声速基本上由温度和海水压力控制:温度越低,声速愈慢;海水压力越大,声速愈快。大洋中海水温度是由太阳照射造成,因此温度随深度增加而降低,但是海水压力却在增加。所以由海面向下观察就会发现,声速先是随深度增加、温度降低而变慢,当达到最低值时,温度不再改变,这时声速就会随海水压力增大而变快。

  于是声波传播速度在整个大洋变成上下两层,两层交界处就形成了特殊的声道轴,由于声波在传播时总向声速慢的界面弯曲,因此声道轴上下方的声音都会折回声道轴;于是乎,声能被限制在声道轴上下一定深度范围内传播不接触海面与海底,这就像在声道轴上下各放一块反射声特别好的挡声墙,声音总是在两块挡声墙之间反射,能量不受损失,可以传播很远。这就形成了“深海声道”。

  后来的科学家还为此做过一次实验,他们在澳洲南部海中投下深水炸弹,爆炸产生的声波顺着深海声道绕过了好望角,又折向赤道,横穿大西洋,经过3小时43分钟后,竟然被北美洲百慕大群岛的测听站收听到了。计算起来,这颗炸弹爆炸后的声波一共“定”了1.92万公里,在海洋中绕地球达半圈!

  通过这个特殊的声道,我们在上海讲话,大洋彼岸的旧金山都可以听到,只不过一方说过话之后,另一方要3个多小时才能收到。

  如果船舶或飞机在大洋中失事时,如无法用无线电发出求救信号,则可以向深海投掷炸药包作为呼救信号。2千克炸药在1千米深的海洋中爆炸时,发出的声波可传播到几千米之外。由几个海岸监听站从不同位置收到的报警声,就能较准确地测定失事地点并组织营救。用同样的办法也可以测定洲际导弹或宇宙飞船返回时的溅落位置。

  关于声音的物理知识:“拐弯”的声音

  远处的钟声,为什么夜晚和清晨比白天听得更清楚?“当、当、当……”我国的首都北京和上海等很多城市里,都装有巨大的时钟,每隔一定的时间,准确地向大家报告时刻。如果你离开大钟的距离比较远,就会有这样的感觉:报时的钟声,夜晚和清晨听得很清楚,一到白天,就不太清楚了,有时甚至听不见,有人说:“这是因为夜晚和清晨的环境安静,白天声音嘈杂的缘故。”这样的解释,只对了一小部分。并不完全,其主要原因是由于声音会“拐弯”,声音是靠空气来传播的,可是声音有个怪脾气,它在温度均匀的空气里,是笔直地跑;一碰到空气的温度有高有低时,它就尽拣温度低的地方走,于是声音就拐弯了。

  白天,太阳把地面晒热了,接近地面的空气温度远比空中的高,钟声发出以后,走不多远就往上拐到温度较低的空中去了,因此,在一定距离以外的地面上,听起来不清楚,再远,人们就听不见这个声音了。夜晚和清晨,刚好相反,接近地面的气温比空中来得低,钟声传出以后,就顺着温度较低的地面推进,于是人们在很远以外也能清晰地听到钟声。如果某个区域接近地面的大气温度变化得很厉害,这里高,那里低,那么声音拐到空中以后又会往下拐,往往造成非常奇怪的现象。1923年荷兰的一座军火库爆炸,在距离仅为100km~160km的地区内没有听到,可是在1300Km的地方却听到了,这就是声音在空气中多次拐弯造成的现象。


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