聲音·信息·能量

練秀琴

■ 聲音可以傳遞信息

聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，不同的振動(dòng)情況對(duì)應(yīng)于不同的聲音.我們?cè)谏钪欣寐曇?，例如人們交談、聽廣播、聽錄音等，可以獲得信息.由于聲音包含著發(fā)聲體的很多信息，人們將聲音的這一特性已應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，如醫(yī)生用“叩診法”給病人診病，醫(yī)院里用超聲波（即“Ｂ超”）觀察人體內(nèi)部，進(jìn)行診斷和治療；工業(yè)上用超聲波對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損探測(cè)；軍事上應(yīng)用聲吶，根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，確定目標(biāo)的位置和距離（如圖１所示），測(cè)出海底的深度；利用次聲波能預(yù)報(bào)破壞性大的地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)等.

例１ 李老師到商場(chǎng)去購(gòu)買瓷花瓶，他看中了一款式樣別致的長(zhǎng)頸花瓶.他將花瓶口貼在耳朵邊，并用手敲了敲花瓶，認(rèn)真聽了一會(huì)兒．這樣挑選了五六次后，終于買回了稱心如意的花瓶.李老師用“聽”的方法為什么可檢查花瓶的好壞？

解析敲出瓷瓶?jī)?nèi)部的信息，找到看不見的裂紋，這是通過聲音來(lái)傳遞信息的問題.瓷瓶是用泥制成坯后燒制而成的，由于泥坯中含有水分，燒制過程中易使內(nèi)部產(chǎn)生裂痕，耳朵貼在瓶口可聽見瓶?jī)?nèi)空氣柱振動(dòng)而發(fā)出的聲音.完美的花瓶與有裂縫（即使肉眼看不到）的花瓶?jī)?nèi)空氣柱振動(dòng)發(fā)出聲音的特征不同.另外在手指敲擊花瓶時(shí)，有裂縫的花瓶會(huì)發(fā)出嘶啞的嗡聲，完整的花瓶發(fā)出的是清脆的敲擊聲.

例２ 有經(jīng)驗(yàn)的工人師傅檢查機(jī)器時(shí)，常用一根棒接觸機(jī)器（如圖２），就能憑聲音判斷機(jī)器內(nèi)部有無(wú)損傷，為什么？

解析這是一道典型的聲音傳遞信息的問題．機(jī)器內(nèi)部若有損傷或其他故障，敲擊時(shí)聲音所含信息（主要指音調(diào)和音色）會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，但這種聲音不易通過空氣傳出，用金屬棒做傳聲介質(zhì)就容易聽到．工人師傅再與機(jī)器正常的響聲比較，就可以聽出有無(wú)毛?。?/p>

■ 聲波可以傳遞能量

聲波在傳遞信息的同時(shí)，還能夠傳遞能量.聲波傳遞能量的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾方面：如利用超聲波可將人體內(nèi)的結(jié)石擊碎成細(xì)小的粉末，從而順暢地排出體外，而結(jié)石周圍的軟組織卻安然無(wú)恙，使病人免受開刀之苦.利用超聲波可以對(duì)鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅(jiān)硬物體進(jìn)行鉆孔和切削加工，這種加工的精度和光潔度很高.在放有物品的清洗液中通入超聲波，可以把物體上的污垢敲擊下來(lái)而不會(huì)損壞被清洗的物體.

例３ 有一種電子牙刷，如圖３所示，它能發(fā)出超聲波，直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方，這樣刷牙既干凈又舒服.關(guān)于電子牙刷，正確的說法是（）.

Ａ． 刷牙時(shí)，人聽不到超聲波，是因?yàn)槌暡ú荒茉诳諝庵袀鞑?/p>

Ｂ． 超聲波的音調(diào)很低，所以人聽不到

Ｃ． 超聲波不是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的

Ｄ． 超聲波能傳遞能量

解析超聲波由于頻率高，因而能量很大，利用超聲波的能量可以把藥物擊碎成微粒，和空氣混合形成“藥?kù)F”，直達(dá)牙刷棕毛刷不到的部位.故選項(xiàng)Ｄ正確.

練習(xí)

１． 如圖４所示，醫(yī)生正在用聽診器為病人診病．聽診器運(yùn)用了聲音______________（填“具有能量”或“能傳遞信息”）的道理；來(lái)自患者的聲音通過橡皮管傳送到醫(yī)生的耳朵，這樣可以提高聲音的______________（填“音調(diào)”或“響度”）．

２． 下列能說明聲音具有能量的是（）.

Ａ． 利用聲吶探測(cè)魚群的位置

Ｂ． 醫(yī)生利用聲波振動(dòng)除去人體內(nèi)的結(jié)石

Ｃ． 醫(yī)生給病人做“Ｂ超”檢查

Ｄ． 醫(yī)生用“叩診法”給病人診病

參考答案：１. 能傳遞信息響度 ２. Ｂ

責(zé)任編輯 程哲