我們都知道,為了能清楚地聽見說話聲或音樂聲,就要離說話的人或音樂近一些.一般來說,離聲源越近聽得就越清楚.但是,情況也并非總是如此,也有一些與之相反的情況,即在離聲源近的地方,竟然完全聽不到聲音,而離聲源遠(yuǎn)的地方反而聽得很清楚.據(jù)報(bào)載,在當(dāng)年的蘇聯(lián)就發(fā)生過這樣奇怪的現(xiàn)象.
1921年5月9日,在蘇聯(lián)莫斯科的近郊發(fā)生了一次大爆炸.據(jù)調(diào)查,在半徑70km到160km的范圍內(nèi),人們根本沒聽到爆炸聲,而在半徑160km到300km的范圍內(nèi),人們反而聽到了轟轟隆隆的爆炸聲.
這次轟轟隆隆的爆炸聲,為什么在近處的人沒有聽見,而在遠(yuǎn)處的人反而能清楚地聽見呢?
原來,聲音在介質(zhì)中有專沿溫度低、密度(密度的概念將在九年級(jí)學(xué)到)大的介質(zhì)傳播的性質(zhì).在某一區(qū)域里,地面附近氣溫若很高,則空氣的密度就很?。捎诳諝鈱?duì)流,密度小的熱空氣要上升到較冷的高空中,因此聲源發(fā)出的聲音,就會(huì)伴隨著熱空氣向上拐彎,越過頭頂而傳到上方的冷空氣中,在高空中繼續(xù)向外傳播,于是在它下方的地面附近就形成了一個(gè)聲音傳不到的無聲區(qū),即“寂靜區(qū)”.所以,處在該“寂靜區(qū)”的人們就聽不見從聲源發(fā)出的聲音.
因不同區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、地形情況及天氣變化不會(huì)完全相同,所以不同區(qū)域的溫度也不會(huì)完全一樣.因此,從聲源傳來的聲音就可能一會(huì)兒沿地面向外傳播,一會(huì)兒又拐向空中向外傳播,一會(huì)兒又回到地面向外傳播.在聲音上上下下向外傳播的過程中,會(huì)在地面附近形成許多“寂靜區(qū)”,人們只要處在這些“寂靜區(qū)”里,即使離聲源近些,也不會(huì)聽到聲音.例如,在赤日炎炎的沙漠中,相距幾十米的人相互呼喊,往往是只見其人,不聞其聲,甚至看見了對(duì)方的嘴動(dòng),也聽不到對(duì)方的喊聲,道理就是如此.而若處在“非寂靜區(qū)”,即使離聲源很遠(yuǎn),人們也可能會(huì)清晰地聽到爆炸聲.我們都知道,鐘聲在清晨和夜晚會(huì)傳得很遠(yuǎn),除環(huán)境安靜這一因素外,還有一個(gè)主要的原因,就是由于清晨和夜晚地面附近的空氣溫度較低,此時(shí)聲音是沿地面?zhèn)鞑サ?
此外,聲音的傳播情況還與風(fēng)刮的方向有關(guān).若聲音的傳播方向與風(fēng)向一致,即順風(fēng)時(shí),聲音會(huì)向下拐彎而沿地面向外傳播.所以順風(fēng)時(shí),人們能聽到較遠(yuǎn)處傳來的聲音.若聲音的傳播方向與風(fēng)向相反,即逆風(fēng)時(shí),聲音則會(huì)拐向空中向外傳播,在它下方的地面附近就形成了“寂靜區(qū)”.因此,逆風(fēng)時(shí),即使離聲源較近,我們也聽不到或聽不很清楚.
由此可見,從聲源發(fā)出的聲音,在離它近處聽不見,而在遠(yuǎn)處反而清晰可聞,實(shí)際上是一種聲學(xué)現(xiàn)象,沒有什么可大驚小怪的.
責(zé)任編輯 程 哲
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2008年8期