動物與聲現(xiàn)象問題解答

華興恒

動物既是我們?nèi)祟惖暮门笥?，也是我們的好伙?不知道同學(xué)們注意了沒有，某些動物身上還具有與聲現(xiàn)象密切相關(guān)的物理知識呢！下面舉例分析，希望在引起同學(xué)們對動物的關(guān)心和愛護(hù)的同時，提高觀察思考能力、增長知識.

1.人們能夠聽到蒼蠅、蚊子飛舞的聲音，為什么聽不到蝴蝶飛舞聲音？

答 這是因為蒼蠅、蚊子飛舞時，由于其翅膀振動比較快，每秒鐘振動幾百次，發(fā)出的是可聽聲，在人們的聽覺范圍之內(nèi)，所以我們能夠聽到它們飛舞時發(fā)出的聲音.而蝴蝶飛舞時，翅膀振動比較慢，每秒鐘只振動幾次，發(fā)出的是低于20Hz的次聲波，不在我們的聽覺范圍之內(nèi)，所以我們聽不到蝴蝶飛舞時發(fā)出的聲音.

2.為什么有經(jīng)驗的養(yǎng)蜂人能夠根據(jù)蜜蜂飛舞發(fā)出的聲音，可以判斷出蜜蜂是出去采蜜還是采蜜歸來？

答 當(dāng)勤勞的蜜蜂飛出去采蜜時，由于身體比較輕盈，翅膀振動得比較快，振動頻率大約為440Hz左右.而當(dāng)它們滿載而歸的時候，由于負(fù)重，要想飛起來，必須加大翅膀的振動幅度，于是翅膀振動變慢，振動頻率降到大約300Hz左右，響度有所增大，但不是很明顯，音調(diào)變低，比較明顯.因此有經(jīng)驗的養(yǎng)蜂人聽到蜜蜂的“歌聲”——即蜜蜂發(fā)出的聲音的音調(diào)高低不同，就能辨別出蜜蜂是飛出去采蜜還是采完蜜飛回.

3.蝙蝠在黑暗中為何能夠自由飛行、捕捉食物？

答 蝙蝠雖然是有眼睛的，不過它的眼睛僅是一個擺設(shè)，沒有多大作用.它之所以能夠在漆黑的夜晚自由飛行，并捕捉食物，靠的不是眼睛，而是耳朵.這是因為蝙蝠的嘴就是一個超聲波發(fā)生器，它每隔一定的時間就會發(fā)射一次頻率超過20000Hz的超聲波，超聲波遇到障礙物會被反射回來.蝙蝠的耳朵就是一個非常靈敏的超聲波接收器，它不僅可以根據(jù)反射回來的超聲波判斷前方是否有障礙物或獵物，而且還可以判斷出其位置、大小、遠(yuǎn)近，進(jìn)而采取恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ嵌惚苓€是捕捉.

4.電子驅(qū)蚊器為什么可以把蚊子趕跑？

答 大家都知道，雄蚊是不叮人的，只有雌蚊才叮咬人.特別是育卵期的雌蚊要吸取更多的血液，才能確保它們正常育卵，因此會對人發(fā)動更頻繁、更猛烈的襲擊.然而，雌蚊在育卵期間必須回避雄蚊，以保證安全育卵，因此只要雄蚊到來，雌蚊就會逃之夭夭.電子驅(qū)蚊器其實就是電子蜂鳴器，它能夠模擬雄蚊發(fā)出聲音的頻率范圍，即9500Hz～12000Hz，從而達(dá)到有效驅(qū)蚊的目的.

5.釣魚的人為什么不喜歡人們在他旁邊說話或走動？

答 魚的視覺其實并不發(fā)達(dá)，但它們的聽覺系統(tǒng)卻非常靈敏.無論人們在釣魚的人旁邊說話或走動，都會使魚驚嚇而逃之夭夭，因此釣魚的人也就不可能釣到魚了.魚之所以會聽到人們走路的腳步聲或說話聲，是因為腳步聲可以通過大地和水被魚聽到，說話聲則可以通過空氣和水傳播到魚的耳朵中.據(jù)此也有力地說明了聲音既可以在氣體中傳播，也可以在液體和固體中傳播.

6.海豚為什么可以在水中輕而易舉地捕捉到獵物？

答 與蝙蝠一樣，海豚也可以發(fā)出超聲波，能夠根據(jù)回聲來進(jìn)行精確地定位.原來在海豚的頭部有一個超聲波發(fā)生器，這個超聲波發(fā)生器位于呼吸孔與呼吸道中間.當(dāng)海豚吸入的空氣跑進(jìn)氣囊時，瓣膜關(guān)閉；空氣通過時會引起瓣膜振動，從而發(fā)射出超聲波，由于空氣在氣囊中循環(huán)流過，因此海豚可以持續(xù)不斷地發(fā)出超聲波.海豚的頭部還有一塊脂肪，就像是一個超聲波透鏡，超聲波透鏡把脈沖聚焦后再發(fā)射出去.海豚發(fā)出信號時還會不停地?fù)u晃腦袋，時而抬頭，時而俯首，以便于更好地接受反射回來的信號.另外，海豚的耳朵聽覺非常靈敏，是個既復(fù)雜又高效的接收器，可有效地接受各種回聲.正是由于這個原因，使得海豚的定向、定位能力非常強(qiáng)，即使是在黑暗和渾濁的海水里，它也可以很快地發(fā)現(xiàn)獵物的精確位置，從而快速地捕捉獵物.

7.蛇是怎樣聽到聲音的？

答 蛇雖然沒有耳朵，但是在蛇的頭部有一塊骨頭，大家注意觀察就會發(fā)現(xiàn)，蛇經(jīng)常會將頭緊貼地面，究其原因是為了使聲音經(jīng)過大地傳到蛇的頭骨中，然后傳到蛇的聽覺系統(tǒng)，從而引起蛇的聽覺.

此外同學(xué)們還知道，世界著名的音樂家貝多芬晚年耳朵失聰，他為了聽美妙的鋼琴演奏聲，于是他用牙咬著一根金屬棒一端，另一端搭在鋼琴上，這樣他就可以通過金屬棒、牙齒的傳播而聽到美妙的鋼琴聲了.

由此說明骨骼也可以傳播聲音，這就是人們常說的“骨傳導(dǎo)”.

8.鯨魚是靠什么辨認(rèn)方向的？

答 鯨魚與海豚一樣，也是靠發(fā)出超聲波，利用回聲來辨認(rèn)方向的.原來在鯨魚的頭部的神經(jīng)系統(tǒng)中有一些細(xì)小的管道，里面有數(shù)十億個微小的觸覺細(xì)胞，這些細(xì)胞的作用就是接收、記錄超聲波的部位.科學(xué)研究表明，鯨魚比蝙蝠的聽覺更好，它能夠聽到高達(dá)750kHz的聲音.鯨魚還有一個奇特的本領(lǐng)，這就是為了防止巨大聲響損害聽力，它能夠緊急關(guān)閉耳蝸中的“瓶塞”，從而堵住傳入耳蝸的超聲波.當(dāng)然，若鯨魚的聲吶系統(tǒng)遭到破壞時，它也會“誤入歧途”.