为什么从海螺里能听到海浪声?
海螺是一个非常容易引起共振的物理系统,开口小,里面的空间曲曲弯弯,充满了空气。我们把耳朵放在海螺上,海螺与外界噪音形成共振,就能听到类似海浪的声音。
很多人在小的时候都会把海螺放在耳边,来倾听“大海的声音”,那么,海螺里为什么有大海的声音?
先说两种一直存在的误解:
第一种是海螺放大了人耳朵周围血管里面血液流动的声音,这个说法听起来似乎有点道理,但是,我们在运动后在听海螺的声音变化并不大,所以这种说法是不成立的。
第二种是因为海螺里面结构负载空气在海螺里面流动,就产生了声音。事实上,我们把海螺从耳朵旁拿开一点点,似乎听到的波涛声还大了一点。这就说明,并不是空气的流动使得海螺发出了波涛的声音。
海螺里面大海的声音到底是怎么来的呢,这里我们就要讲到一个物理现象了,叫做共振。所谓共振,就是某一个物体会这一个特定频率下,比在其他频率下作更大的振动。一个有名的例子可以说明共振现象,士兵们在桥上步行,如果步行节奏一致,发生了共振,那桥就会摇摆,甚至倒塌。
我们从海螺、杯子等等共鸣腔中听到的声音,其实并不是它们自己发出的,而是环境中的风声雨声读书声、喧哗声、装修声、汽车声、火车声等等声音进入共鸣腔后被共鸣腔选频过滤后的结果。海螺是一个非常好的,容易引起共振的物理系统,开口比较小,里面的空间曲曲弯弯,充满了空气。外界环境中或多或少都有一些噪音,于是海螺就能与之形成共振。此时,我们把耳朵放在海螺上,就能听到声音了,但是如果100%安静,从海螺里就听不到“大海的声音了”。
其实不仅仅是海螺捕获外界的声音,如果我们找一个找个瓶子或者罐子放在耳朵边上,有一些也是能听到波涛声。海螺里的波涛声,就是一种共振的物理现象,其实是周边环境的噪声,听起来恰好像波涛声而已。
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