会聚声音

会聚声音

河北省黄骅市羊二庄中学　刘耀忠

　　传说有一个听觉不好的国王总听不清大臣的上奏，后来有位工匠献了一张图，说只要照着这张图来盖一座新王宫，国王坐在宝座上就能听清站在远处的大臣的说话声。国王按照他的图纸修建了新王宫，果然听清了大臣的上奏。

　　那个耳聋国王的王宫，就是根据凹面镜对声波的反射原理设计建造的。国王的宝座放在一个焦点上，大臣上奏的地方在另一个焦点上，经过凹面墙壁的反射，把大臣的声音会聚到了国王的宝座上，所以他就能听清楚了。下面我们通过一个设计实验，看看是否能把声音会聚起来：

　　器材：两把同样的雨伞、电子小铃钟(或一块手表、其它可自动发声的对象)一个、粗铁丝若干长度、木条若干枝。

　　步骤：

　　1.先将一把伞撑开放在空地上，用铁丝把它支起来(如图)。

　　2.你把耳朵伸进去听一听声音，你会发现，各处的声响略有不同。

　　3.沿着伞柄会找到声音最响的一个位置，在这个位置挂上电子小铃钟，它不停地发出嘀嗒声。

　　4.将另一把伞架在这把伞的对面，虽然相距几米，你却能在伞里听到对面伞里传来的电子小铃钟的嘀嗒声。

　　这种可以聚集声音的建筑确实存在的，英国伦敦的圣保罗大教堂，有个奇妙的圆屋顶，在那里轻轻说话，远处的人也能听清。

　　“聚音伞”就是一个能够反射声波的凹面镜。根据波的反射定律，凹面镜对声波的反射和对光波的反射是一样的。伞式太阳灶能把太阳光会聚到焦点，“聚音伞”也能把远处来的声波会聚到焦点。你听到声音最响的那一点，就是聚音凹面镜的焦点。手电筒里的反光镜是个凹面镜，光源放在它的焦点，它就能反射出一道光柱。把声源放在凹面镜的焦点上，反射出的声波也和那道光柱相似，方向性强，能量集中。挂电子小铃钟的伞把轻微的嘀嗒声反射出去，被听音的伞收集，会聚到了焦点，你把耳朵伸到那里自然会听到声音了。

　　思考：生活中有哪些现象涉及到了声音的会聚?

　　答案：我们的耳朵就有会聚声音的作用，当声音微弱时我们常用手掌帮助耳朵会聚声音，那手掌就相当于凹面镜。各种高音喇叭的喇叭筒，都有会聚声音的作用。喇叭筒就象探照灯里的反光镜，喇叭膜就象探照灯里的光源，经过喇叭筒的反射，扩音器里的声音可以传得很远，没有喇叭筒的喇叭，声音就弱得多了。