聲音也會“反射”嗎？

河北省灤南縣長凝鎮(zhèn)初級中學(xué)王麗娟

聲音也會“反射”嗎？

河北省灤南縣長凝鎮(zhèn)初級中學(xué)王麗娟

十月是秋高氣爽的旅游旺季，我們一家來到北京著名景點天壇參觀，里面的回音壁引起了我的極大興趣?；匾舯谑腔蜀酚畹膰鷫?如果一個人站在東配殿的墻下，面朝北墻輕聲說話，而另一個人站在西配殿的墻下，面朝北墻輕聲說話，兩個人把耳朵靠近墻，雖然遠隔40多米，但依然可以清楚地聽見對方的聲音。媽媽告訴我，這就是聲音的反射現(xiàn)象，即聲音遇到障礙物可以被彈回來。

【提出問題】聲音碰到障礙物真的可以被彈回來嗎？

【進行猜想】（1）聲音是看不見的，我們在墻里大聲說話，墻外可以聽到，可見聲音能穿透物體傳播，不會被彈回。

（2）我們對著高山大喊一聲，過一會兒能聽到回聲，可見聲音碰到障礙物會被彈回。

【設(shè)計及進行實驗】

實驗器材：兩個長紙筒，一塊能發(fā)出“嘀嗒”聲的手表，一塊硬紙板。

實驗過程：（1）把兩個長紙筒排成八字形放在桌子上，把手表放在其中一個紙筒的開口處，把耳朵放在另一個紙筒的開口處，聽不到手表的“嘀嗒”聲。

（2）如圖所示，在紙筒的開口連接處立放一塊硬紙板，調(diào)節(jié)硬紙板的位置，直到能清晰地聽到手表的“嘀嗒”聲。

（3）再取走立放著的硬紙板，這時又聽不到手表的“嘀嗒”聲了。

【實驗結(jié)論】聲音碰到障礙物會發(fā)生反射。

【實驗分析】聲音以波的形式在空氣中傳播，如果紙筒開口連接處沒有放硬紙板，聲波就從紙筒另一端傳播出去了，不會被反射回來進入另一個紙筒，因而我們聽不到聲音；當我們在紙筒開口連接處放上一塊硬紙板的時候，聲波就會被硬紙板反射回來進入另一個紙筒，因此我們就從另一個紙筒的開口處聽到了聲音。

聲音穿透物體傳播指的是固體可以傳聲，和聲音的反射并不矛盾，它們是聲音的兩種不同性質(zhì)。人耳能辨別出回聲的條件是反射聲具有足夠大的響度，并且與原聲的時差大于0.1秒。否則回聲就和原聲混合在了一起，增強了原聲。當反射面的尺寸遠大于入射聲的波長時，聽到的回聲最清楚。

當然，回音壁作為我國古代建筑中的杰作，遠不止這么簡單。我又上網(wǎng)查閱得知：回音壁的回音原理是圓形墻面連續(xù)反射聲波，所以人說話時要和墻面保持一定的距離。它的建造暗含了聲學(xué)的傳音原理。圍墻由磨磚對縫砌成，光滑平整，弧度過度柔和，是很好的聲音載體，在傳音的過程中對聲音的損失極小。其次，回音壁為半圓形，加之圍墻上端覆蓋著琉璃瓦使聲波不致于散漫地消失，聲音就這樣清晰地傳到了另一方，出現(xiàn)了回音壁的回音效果。

【實驗拓展】回聲在我們的生活中有廣泛的應(yīng)用。比如我們熟悉的倒車雷達，利用的是超聲波原理，由裝置于車尾保險杠上的探頭發(fā)射超聲波撞擊障礙物后發(fā)生反射，從而計算出車體與障礙物之間的實際距離，再提示給駕駛者，使停車和倒車更安全。

再比如現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于國防、海洋開發(fā)事業(yè)的聲吶裝置。它可以用來測量海深、冰山的距離和敵方潛艇的方位。人們在其基礎(chǔ)上還研制出各種魚探機，不但可以測到魚群，還能分辨出魚的種類和大小，極大地促進了漁業(yè)的發(fā)展。