把耳朵貼近瓶口爲什麼會聽到嗡嗡的聲音?
這是由於在我們周圍總是有各種務樣的聲音。這些聲音與瓶中空氣產生共鳴,耳朵貼近瓶口就能聽到“嗡嗡”的聲音,另外,瓶口與耳朵深部之間的空氣能產生渦流,這也會發出聲音。
把空熱水瓶、空瓶子或空水杯等的口挨近耳朵,就會聽到嗡嗡聲。這是什麼緣故呢?這些空容器裏並沒有什麼發聲的聲源呀!原來,這是聲學上的一種“共鳴”現象。
我們知道,正像水波是水的波動一樣,聲波是空氣的波動;更明確地說,它是空氣一疏一密的變化,以一定的速度從聲源向四面八方傳播出去。
每秒鐘疏密變化的次數叫做“頻率”,相鄰的兩個密部或疏部之間的距離叫做“波長”。聲音的頻率越高,或者說波長越短,聽起來音調就越高。
一般說來,聲音是由物體的振動引起的,比如打鼓的時候,鼓皮一上一下地振動,於是在空氣中引起聲音。
不同的物體,在振動的時候,產生不同頻率的聲音。比如大鼓和小鼓的聲音,頻率就不一樣。
有趣的是:幾乎隨便什麼容器裏的空氣(叫做空氣柱),也會同發聲物體共鳴。拿一個發聲物體挨近容器口,如果頻率或波長適當的話,那麼空氣柱就會引起共鳴,而使聲音大大加強。
根據聲學家的研究,只要波長等於空氣柱長度的四倍,或三分之四、五分之四……的聲音,傳入容器後就能引起共鳴。普通熱水瓶內部高度大約是30釐米;可以算出,如果有波長爲120釐米或40釐米,24釐米……的聲音傳入熱水瓶,都會引起共鳴。
我們周圍是一個聲音的世界,無時無刻不存在各種波長的聲音;人和動物聲音,風和流水的聲音,機器和車子的聲音。
就是在寧靜的夜晚,也有從遠方傳來的各種聲音,只是它們比較微弱,我們不容易聽見罷了。在這許多聲音裏,總有可以引起各種容器共鳴的聲音。微弱的聲音經過共鳴以後就被加強了。一般總是同時有多種波長的聲音在那裏面發生共鳴。這就是我們挨近熱水瓶等容器口上所聽到的嗡嗡聲。
由於空氣柱短,引起共鳴的聲音的波長也短,因此一個空瓶子發出的嗡嗡聲比裝上水的瓶子發出的響亮。
如果容器有所破損,使原有的空氣柱的完整性遭到某種破壞,那麼,共鳴的聲音也會有所變化。因此,人們往往通過聆聽嗡嗡聲來檢查熱水瓶是否有所破損。
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