Question

高二物理 耳朵凑近空暖水瓶瓶口能听到嗡嗡的声音属于共振现象，为什么，怎么解释？

Answer 1

这是声学上的一种“共鸣”现象。正像水波是水的波动一样，声波是空气的波动；更明确地说，它是空气一疏一密的变化；以一定的速度从声源向四面八方传播出去。每秒钟疏密变化的次数叫做“频率”。相邻的两个密部或疏部之间的距离叫做“波长”。声音的频率越高，或者说波长越短，听起来音调就越高。 一般地说，声音是由物体的振动引起的。例如打鼓的时候，鼓皮一上一下地振动，于是在空气中引起声音。不同物体振动产生不同的频率的声音。比如大鼓和小鼓的声音，频率就不一样。 有趣的是：两个发声频率相同的物体，如果彼此相隔不远，那么使其中一个发声，另一个也就有可能跟着发声，这种现象就叫“共鸣”。 更有趣的是：几乎随便什么容器里的空气（叫做空气柱），也会同发声物体共鸣。拿一个发声物体挨近容器口，如果频率或波长适当的话，那么空气柱就会起共鸣，而使声音大大加强。根据声学家的研究，只要波长等于空气柱长度的4倍，或4/3、4/5……的声音，传入容器后就能引起共鸣。普通热水瓶内部高度大约是30厘米；可以算出，如果波长为120厘米或40厘米……的声音传入热水瓶，都会引起共鸣。 我们周围是一个声音的世界，无时无刻不存在各种波长的声音：人和动物的声音，风和流水的声音，机器和车子的声音。在这许多的声音里，总有可以引起各种容器共鸣的声音。微弱的声音经过共鸣以后就被加强了。一般总是同时有多种波长的声音在那里面发生共鸣。这就是我们挨近热水瓶等容器口上所听见的嗡嗡声。由于空气柱短，引起共鸣的声音的波长也短，因此，一个小瓶子发出的嗡嗡声比热水瓶发出的尖锐。 如果容器有所破损，使原有的空气柱的完整性遭到某种破坏，那么，共鸣的声音也会有所变化。因此，人们往往通过聆听嗡嗡声来检查热水瓶是否有所破损，是否保温效果好。