美妙的聲學(下)(1 / 3)

原來一切物體,包括飛機在內,在空氣中運動時,都會給前麵的空氣以一定的壓力,使物體前麵的空氣壓緊,形成一堵肉眼看不見的“牆壁”。物體運動速度越大,這堵“牆”越堅固(密度增大)。

這麼說,人人都得擔心碰上這堵牆了。絕不是!因為空氣牆總是以聲音的速度往前跑的,隻要在低於聲音的速度範圍內運動,就不可能追上它。隻是對於一架想要超音速飛行的飛機或其他物體來說,那就勢必要碰上空氣牆,發生前麵那樣的慘案。人們把空氣的這種作用稱為聲障。

那麼,能不能克服聲障?難道人類製造的飛機永遠甘心落後於聲音?不,科學家找到了一種辦法,把飛機的外形改一下,使機身做成紡錘狀的,兩頭尖、中間粗,再把飛機的兩隻翅膀盡量朝後掠,飛機就可以順利地穿過空氣牆了。

今天,一些先進的噴氣式飛機的速度已達到了聲速的2倍,甚至3倍於聲速的程度。在這場與聲音賽跑的競賽中,人類勝利了!

讓次聲波變敵為友,為人類造福

次聲波和超聲波一樣,也是人耳朵聽不見的聲音。所不同的是,強大的超聲波傳播幾百米後就精疲力盡,以至完全消失;次聲波在傳播過程中,能量卻損失很少,因而跑得既快又遠。1883年,印尼克拉克脫火山爆發產生的次聲波,繞地球跑了3圈,持續了108小時。1960年,智利大地震發出的次聲波竟傳遍了全世界。

在海洋、地層等光和無線電波幾乎“寸步難行”的領域,次聲波卻能出入自由。正因為它有這種特性,所以可以用來勘探埋藏很深的礦藏,測定同溫層中冷熱空氣團的分布,檢查運轉著的機器的隱患,還可以用來進行海嘯、風暴、火山爆發、磁暴等自然現象的預報。高靈敏度的次聲探測器,還可用來監視火箭發射和核試驗。目前,用這種方法已能“聽”到1500千米外阿波羅宇宙飛船的火箭發射,也能測知5000千米外地震的發生。

人體也在時刻不停地向四周發射次聲波。心髒每分鍾跳動70次,發出每秒振動1.2次的次聲波;肺部每分鍾呼吸18次,發出每秒振動0.3次的次聲波。血管的脹縮,胃和腸的蠕動以及其他器官的活動,都會發射出不同頻率的次聲波,它們像廣播電台一樣,用不同頻率向外播音。因此,醫生可以用特殊的次聲波“收音機”收聽人體中各種播音,了解它們的工作情況,做出正確的診斷。

次聲波在農業生產中,還有一套耐人尋味的本領。科學工作者曾做過試驗:在農作物試驗的溫室旁邊,安裝一個低速電動機,讓它每天早晨空轉一小時,花卉開放得早。這說明,電動機空轉時產生的次聲波,能促進農作物生長。

聲波喚雨的神通

原來一切物體,包括飛機在內,在空氣中運動時,都會給前麵的空氣以一定的壓力,使物體前麵的空氣壓緊,形成一堵肉眼看不見的“牆壁”。物體運動速度越大,這堵“牆”越堅固(密度增大)。

這麼說,人人都得擔心碰上這堵牆了。絕不是!因為空氣牆總是以聲音的速度往前跑的,隻要在低於聲音的速度範圍內運動,就不可能追上它。隻是對於一架想要超音速飛行的飛機或其他物體來說,那就勢必要碰上空氣牆,發生前麵那樣的慘案。人們把空氣的這種作用稱為聲障。

那麼,能不能克服聲障?難道人類製造的飛機永遠甘心落後於聲音?不,科學家找到了一種辦法,把飛機的外形改一下,使機身做成紡錘狀的,兩頭尖、中間粗,再把飛機的兩隻翅膀盡量朝後掠,飛機就可以順利地穿過空氣牆了。

今天,一些先進的噴氣式飛機的速度已達到了聲速的2倍,甚至3倍於聲速的程度。在這場與聲音賽跑的競賽中,人類勝利了!

讓次聲波變敵為友,為人類造福

次聲波和超聲波一樣,也是人耳朵聽不見的聲音。所不同的是,強大的超聲波傳播幾百米後就精疲力盡,以至完全消失;次聲波在傳播過程中,能量卻損失很少,因而跑得既快又遠。1883年,印尼克拉克脫火山爆發產生的次聲波,繞地球跑了3圈,持續了108小時。1960年,智利大地震發出的次聲波竟傳遍了全世界。