两个声学小制作

两个声学小制作

方正三中 郑晓东

　　一、自制小编钟

　　找8只玻璃杯，分别盛上不同量的水，由少到多地依次排列，用筷子敲打，使杯子依次发出1(多)2(来)3(咪)4(发)5(索)6(拉)7(西)(多)的音调。然后用这套杯子奏出歌曲。

　　尽管8只玻璃杯相同，但杯内盛水量不同，杯内空腔的几何形状不同。这样敲击时，振动频率不同。声音的音调高低由振动频率决定。频率低，发音浑厚而低沉，频率高，发音就清脆而高元。

　　在我国古代的乐器中，有—种特磬〔qīng〕，是用石或玉雕成，用架子支起来，敲击发声。这是一种打击乐器。商代已经出现了三个一组的编磬——三个磬分别发出三种音调，组合起来敲打能演奏乐曲。

　　1978年4月，解放军某部在湖北随县修建营房时，发现了一座大型古墓，墓主人是战国初期曾国的一位名叫“乙”的人。此人酷爱音乐，在他的墓中出土的乐器有磬、鼓、瑟、琴、笙、箫和一套铜制编钟，吸引了考古学家和声学家。

　　这套编钟由8组65个钟组成，分上中下三层，排成曲尺型，总重量5000多公斤。钟架下面两层彩绘精美的方木横梁，由六个仪容俊美的青铜武士分层托举着，钟架横梁的每端都有透雕蟠螭的青铜套，承重的底座是三个雕花的圆型铜座。仔细看看这65个钟，大大小小，都有一定的几何形状。大钟的频率低，发音浑厚而低沉;小的频率高，发音清脆而高亢。每一口钟，都代表一个音调，配合起来就能奏出动人心弦的乐曲了。用这架埋在地下将近2400年之久的编钟演奏《楚商》、《洪湖水浪打浪》等古今乐曲时，美妙动听的乐声，余音袅袅，动人心弦。人们惊叹：原来并不是现代音乐家才懂得和声的立体感，我们的祖先早在战国初期就开始探索了!

　　二、自制“示波器”观察声波

　　让我们造个土“示波器”，用它来观察声波。

　　找一只空铁皮罐头盒，去掉盖和底，用一小截铁烟囱也行。再找一个破气球，把气球皮剪开，盖到铁筒的一头，用小线或皮筋把气球皮绷紧扎牢。再找一小块镜片(约3-9平方厘米)，没有镜片找一小块玻璃也可以。把小镜片粘在绷紧了的气球膜上，使小镜子的位置在铁筒口的一侧(不要在正中心)。这就是一个土“示波器”。

　　在有阳光的情况下，你拿着土“示波器”站到窗口，让阳光斜射在那块小镜子上，看!小镜片反射出的阳光在墙上映出了一块光斑。那就是土“示波器”的光屏。当你对着土“示波器”的筒口高声喊叫的时候，光屏上出现了波影!

　　显然，这是由于你喊出来的声波使土“示波器”的膜发生振动的结果。为了进一步研究波的性质，你不妨找一根绳子再做个实验。

　　把一根绳子的一头固定在墙上，用手拿着另一头，把绳子拉成水平。好，你的手上下振动吧，看!绳子上出现了一个凸起又凹下的状态，并且向前传播开来。这个一会凸起，一会凹下的状态，就是一种波。