无声的世界
无声的世界,而我指的是“声音”这个小世界。但是“世界”怎么“发声”。这远远离不开物理的知识。例如它是怎么产生的,通过什么传播的,受什么影响?当它们停止的时候,无声的世界就出现了。
声音的产生——传播的介质——声波和声速——声音的特性——声的利用
无声的根源,是因为它还没产生。
一切正在发声的都在振动。为什么一切正在发声的物体都在振动?
我们可以通过拨动张紧的橡皮筋,观察它的变化;或者边说话,边用手摸颈前喉头的部分。观察、体验、总结。通过实验证明了橡皮筋嗡嗡作响时,在振动;说话时声带在振动。
对于人类而言,声音产生了,即使是有一定的距离却能够听见,是因为声音还需要通过传播的介质才能进入人耳。介质是什么?
可以通过一张桌子做实验,一个同学轻敲桌子(不要是附近的同学听到敲击声),另一个同学把耳朵贴在桌面上;可以一个同学距离另一个同学有一定距离,对话;可以一个同学在水中闭气,快速说一句话,而另一个同学在旁边听。通过实验证明,传声的介质可以是气体、固体、液体。而另一个实验:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽离其中的空气,在进气。可知抽气声音由大变小直到消失;进气声音由小变大。证明了真空不能传声。
在人类听见声音的时候,总是“先来后到”,总要等待一段时间或者更长才听见。这是为什么?
例如远处一道闪电划过漆黑的夜空,过了一会儿才听见隆隆的雷声。其实声速也离不开介质种类和介质温度。经过测试,15摄氏度的空气中声速是340米每秒。知道在山崖喊话之后听到的是回声。当障碍物离人较远时,发出的声音经过较长的时间(大于0.1秒)回到耳边;障碍物离太近时,声波很快被反射回来。(V=340m/s)(d=1/2s=1/2vt)
对于有听力的生物而言,声音的特性对于是否听到声音有很大影响。特性是什么?
声音分有音调(声的高低~频率);响度(声的强弱~振幅);音色(声的分辨~材料和结构)
声音也分次声波和超声波。根据有科学性的研究表明,生物听到声音频率也是有范围的。例如:大多数人类大约能听到20HZ到20000HZ,人类设为低于20HZ的声叫做超声波,高于20000HZ叫做次声波。猫听到的范围为60~65000HZ,狗听到的范围为15~50000HZ。
声的利用,有时候是除了可以传递信息,还可以传递能量。怎么利用声?
信息:利用声音进行交流。例如发生地震台风等,即使在几千千米以外,用灵敏的声学仪器,也可以接收到次声波,再处理信息,确定它的方位和强度。
能量:利用超声波。把被清洗的物体放在清洗液里,超声波穿过液体并引起激烈振动,振动把物体上的污垢敲击下来却不会损坏被洗的物体。
所谓声的利用中“无声”,是存在于人类听不到的范围内,称之为“无声”。
其实世界并非“无声”,“无声的世界”只是一个环节或是物体没有产生振动、介质置于真空、声速未到的时间、生物能听到的范围、传播人类听不见的信息或能量。