书城童书游戏中的科学(人生解密)
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第34章 可以看得见的声音

动手做一做

如果说声音可以看得见,你相信吗?可以尝试做下面这个游戏。

剪去易拉罐的底和面,使它成为两头透亮的空筒。剪去气球的颈部,并蒙在罐的一端。抓住气球的边,再用橡皮圈把它紧紧绷住(像鼓面一样)。然后把小镜片用胶水贴在紧绷的气球鼓面上,使镜面向外。打开手电筒,照在镜子上,你会看到一个光点从镜面反射到墙上。如果墙上的光点不够清晰,可以用一张硬白纸当屏幕。接下来把铁罐放在桌上,用书本等作支撑固定住,调整好手电、镜面与光点的合适角度。这时候你在铁罐的另一端大喊或唱歌,同时观看墙上的光点。啊,光点晃动起来,“跳上舞”了。

游戏中的科学原来,声音是由空气振动而产生的。当你唱歌时,从你的肺里压出来的空气,使声带振动,产生压力波(也叫声波)。这个声波就像水中的涟漪一样撞击到气球膜上,气球膜便随之振动,所以小镜子反射出来的光也跟着动。科学小知识为什么光比声音跑得快因为光的本质是一种电磁波,而电磁波的传播速度是很快的。假设有一根电线从中国接到美国,我们在中国这边一加上电压,美国那边马上就能感觉到,这个速度远远快于电子的运动速度,说明电场是在一瞬间就充满这根电线的,而且光的传播不需要介质。

但是声音就不一样了,声音的本质是能量在物质中的传导,没有物质就没有声音,所以声音在不同的物质中传导的速度是不一样的。当然光在不同的物质中的传导速度也是不一样的,但这是由于物质对于光的阻碍不同。声音在物质中的传播靠的是物质内部原子或分子间的相互作用,打个比方就像多米诺骨牌一样。所以光的速度是光本身的一种属性,而声音的速度是物质密度、结构等性质的表现。这两者的速度的原理是不一样的。

当然,光跑得比声音快并不是绝对的!那是在大多数情况下。现在科学家们已经通过冷却的办法,让光在接近绝对零度(-273.15度)的钠中传播,成功的光速降到了1米/秒左右,这时不要说空气中的声音了,连你都跑得过光!