振动发声、传声媒质

　　我们敲鼓，使鼓发声，在鼓皮上撒点砂子，从砂子的跳动我们知道鼓面在振动。砂子不跳了，鼓声也就消失了。我们敲锣，使锣发声，用手轻触锣面，会觉出锣面在振动。锣面振动停止了，锣声也就消失了。

　　要使小提琴或胡琴发声，就要用力拉弓，弓与弦线摩擦，使弦线振动。要使三弦或扬琴发声，就要拨动或敲打琴弦，使弦线振动。要想观察弦线的振动，可以在弦线上粘一小线条，弦线振动发声时纸条也会摆动，等到纸条停止摆动，声音也就停止了。

　　我们吹口琴或踏风琴，由于气流的冲击，琴内的簧片发生振动，于是发出声音。

　　我们吹竹笛、长笛、黑管、铜号，由于气流通过，使管内气柱振动，因此发出声音。

　　把一只学生用的薄尺压在桌边，使一端伸出桌外，用手拨动尺的伸出端使它振动，就会听到声音。把一根扎小辫用的橡皮筋张紧在文具盒上，拨动橡皮筋使它振动，也会听到声音。

　　蚊子飞行时发出“嗡嗡”声，并不是用声带，它没有发出这样大的声音的特殊器官，而且只有在飞行时才有声音，原来这是由于它的翅膀很快地上下扇动，每秒500～600次，而飞机的螺旋桨每秒约只转25转。

　　振动有快慢之分有的振动很快，有的振动较慢。振动的快慢我们用“周期”或“频率”来表示。振动着的物体，它的振动部分运动一个来回所需要的时间叫做周期，周期用“秒”作单位。如某物体的振动部分运动一个来回需要2s时间，则物体的振动周期2s。显然，周期越长，振动就越慢。在1秒钟内完成来回振动的次数，叫做频率，频率用“赫兹”作单位。1秒钟振动1次，频率就是1赫兹1秒钟振动几次，频率就是几赫兹。显然，周期和频率成反比。

　　有的振动的幅度大，有的振动的幅度小，振动的幅度是用“振幅”这个物理量来表示的，振幅就是振动物体偏离中心位置的最大距离。振幅越大，振动就越强。

　　声音是由振动产生的，由于振动的快慢和强弱不同以及各种振动的组合不同，于是就产生出丰富多样的声音。

　　声音必须靠物质来传播。

　　我们还记得1654年那位在皇帝面前表演马德堡半球实验的奥托·格里克（OttovonGuericke，1602～1686）吧，就是这位德国物理学家、工程师、自然哲学家、马德堡市市长，他还做过一个有趣的实验呢！他把一只钟放在接有抽气机的玻璃罩内（2－l为示意图），然后逐渐抽出罩内的空气，这时钟的指针虽然正常行走，但钟摆的“嘀嗒”声却随着空气的抽出而逐渐减弱，最后几乎听不到。他又把空气逐渐放人玻璃罩内，钟摆的“嘀嗒”声又逐渐加强起来。

　　各种实验告诉我们，声音要靠物质来传播，在没有物质的真空里，声音是传播不了的。传播声音的物质叫做传声媒质。在上面这个实验里，空气是传声的媒质。空中滚滚的雷声，远处火车的鸣笛声，山谷里哗哗的松涛声，以及课堂上老师的讲课声，都是通过空气传到我们的耳朵里来的。

　　空气是怎样传播声音的呢？发声的物体（称为声源）发生了振动，这个振动就会推动它附近的空气，使声源附近的空气也发生相应的振动，声源附近空气的振动又推动离声源稍远一些的空气，使稍远的空气也振动起来，这个振动又推动更远一些的空气，就这样，振动逐渐向外传播出去，声音就这样传播出去了。振动的传播叫做波，声振动的传播就叫做“声波”。

　　月球上没有空气，不能传播声波，所以月球表面上的空间是没声音的死一般寂静的世界。你向对面的朋友喊话，象演无声电影一样，不会发出一点声响。

　　传声的媒质不仅有气体，还有固体、液体。

　　我们伏在铁轨上，会听到远处火车行驶的声音，这是从铁轨上传来的，它比从空气中传来的要快。

　　火车和汽车司机常把金属棒的一端放在发动机的各个部位上，另一端靠近耳朵，利用金属棒良好的传声特性，倾听机器内部机件的运转声，判断机器运转是否正常。

　　很早以前，人们就已知道土地是声音的良导体。二千多年前我国哲学家墨子（公元前478—前392年）在《墨经》一书中就谈到土地传声：在坑中埋放一个容量约为四十斗的大腹小口的坛子，让听觉灵敏的人伏在坛口上倾听，可以找出敌人在什么方位挖地道。

　　俄国作家卡兰金（Kapam3hh）在他的《俄国史》中也曾写道：“在库里可夫斯基战役前，王子基米特立·顿斯克曾亲自到战地去侦察，他把耳朵贴近土地，就听到了奔过来的哥萨克马队的马蹄声。”

　　过去印第安人也常常用耳朵贴在地面，听取远处发出的声音。

　　液体也是很好的传声媒质。我们知道钓鱼的时候要保持安静，否则鱼儿通过水听到岸上响动就会逃走。渔民常把耳朵贴在船底或船侧板上听大黄鱼发出的“咕咕”声，来判定捕捞位置，而且用木棍敲打船板发出声音，把鱼群驱赶到一定的方