傳說古時候有一個趕路人,傍晚在一座山前迷了路,走進了群山環抱的山穀。這時天也黑了,鳥兒也宿了巢,山穀裏空蕩蕩的,十分寂靜。他有點發怵,想早點兒離開這個地方。誰知他一跑起來,就聽到後麵有腳步聲緊緊地跟著他。他跑得越快,後麵的腳步聲也越快,想甩怎麼也甩不掉。他害怕極了,不由得大聲驚呼:“有鬼!有鬼!”就在他呼喊後不久,從山穀四麵八方也此起彼伏地傳來了同樣的呼叫聲。由於過度驚嚇,他昏倒在了地上。等半夜醒來時,環顧四周,除青山綠樹外,什麼也沒看到。以後人們就把這個山穀叫做“魔穀”。
聽了上麵的故事,有人一定會問:那個趕路人真的在“魔穀”裏遇到魔鬼了嗎?當然不是,因為世界上根本就沒有什麼鬼神。那麼,趕路人在“魔穀”裏聽到的“鬼步聲”“鬼叫聲”又是怎麼回事呢?科學家告訴我們,這叫“空穀傳聲”,是“聲音王國”裏的一種奇妙現象——回聲,跟趕路人開了一個小小的玩笑。
大家知道,把皮球踢在牆上,牆麵會把皮球反彈回來;把一束光照射在鏡麵上,鏡麵會把光線反照到另外的地方,這種現象叫做反射。聲音也能夠反射。當聲音在傳播中遇到高大的障礙物時,它也會像皮球、光線那樣被反射回來,這種反射回來的聲音就叫做回聲。
一個物體發出聲音後,一部分直接傳入人耳,這是直達聲;而另外一部分聲音在傳播中被遠處障礙物反射回來,再傳入人耳,這就是回聲。由於聲音傳播需要一定的時間,所以回聲傳入人耳總是比直達聲來得晚。障礙物離開發聲物體越遠,回聲也就來得越遲。夏日雨天雷電引發的聲響,由於經過遠近不同的雲層、山嶽、土地的反射,它們的回聲從各處先後傳入人耳,所以人們聽到了連綿不斷的隆隆雷聲。
一個人站在廣袤千裏的平原上大聲呼喊,是聽不到回聲的,因為在他周圍沒有產生回聲的障礙物。一個人站在高樓林立的大馬路上呼喊,由於回聲被不絕於耳的喧囂聲所淹沒,所以他也同樣聽不到回聲。可是如果一個人站在寂靜的山穀中呼喊(或發出其他聲響),情況就大不相同了。這時他不僅可以聽到響亮的回聲,而且由於四周遠近不同的山巒傳來的回聲先後傳入人耳,所以他就會感到應聲四起,此起彼伏了。上麵故事中趕路人在“魔穀”中聽到的“鬼步聲”“鬼叫聲”就是這樣產生的。
我們所發出的聲音,會被牆壁或各種障礙物彈回來,當聲音被彈回我們的耳朵,我們就會聽到回音。當聲音不用很短的時間通過音源和反射點之間,我們便可清楚地聽見回音。否則反射音和發出的聲音混在一起,就會造成音的“回響”——譬如在無人的大房間發出聲音。