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4.聚焦声音

发布时间:2021-08-08 12:21:43

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4.聚焦声音

在意大利的西西里岛上,有一个石窟,人们给它起了一个怪名字,叫做“杰尼西亚耳朵”。人们只要站在石窟入口处的某个地方,就能听到很远处窟底的声音,就连很微弱的声音,甚至人的呼吸声都能听到。在古代的传说中,暴君杰尼西尼就把囚犯都关在这里,犯人所说的话都可以窃听到,在当时的情况下,他们一直不明白是谁泄露了犯人之间的秘密,后来人们才发现这是声音聚焦的原因。

随着后来科学的发展,哪怕街上有两个人正在低声交谈,远处的人听不清楚他们在说什么,只要屋里的一个人打开一把大号阳伞,伞口对准窗户外面的说话人,在靠近伞柄的地方,谈话声就会变得清晰起来。这是美国某一个商店推出的一种新型的窃听设备。

一个凹面镜可以把阳光会聚到一个点上,声音也可以用一个类似凹面镜的东西会聚在一起。在科技馆里,有相距十几米远彼此相对的大凹面镜,在一个镜子的前面小声说话,站在另一面镜子面前的人就可以清楚地听到说话的声音。这就是声音的镜子。

【拓展知识】

天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造。这里只说说天坛圜丘。圜丘是三层的石台,每层都有台阶可以拾级而上,每层台子的周围都安着栏杆。最高层离地5米多,半径15米。

人们登上台顶,站在圜丘的圆心石上喊话,这时听到的声音特别洪亮,秘密在哪里呢?原来台顶不是真正水平的,而是从中央往四周坡下去。人们站在台中央喊话,声波从栏杆上反射到台面,再从台面反射回耳边来;或者反过来,声波从台面反射到栏杆上,再从栏杆反射回耳边来。又因为圜丘的半径较短,所以回声比原来的声音延迟时间更短,以致相混。据测验,从发音到声波再回到圆心的时间,只有0.07秒。说话者无法分辨它的原音与回音,所以站在圆心石上听起来,声音格外响亮,但是站在圆心以外说话,或者站在圆心以外听起来,就没有这种感觉了。

【拓展知识】

北京天坛的回音壁是中国迄今保存较完好的具有回音效果的古代建筑,回音其实是声音反射作用的结果。中国各地某些半圆形拱门、拱桥、英国伦敦圣保罗教堂等都是声学与建筑学结合的产物。

回音壁有回音效果的原因是皇穹宇围墙的建造暗合了声学的传音原理。围墙由磨砖对缝砌成,光滑平整,弧度柔和,有利于声波的规则反射。加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不至于散漫地消失,更造成了回音壁的回音效果。

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