PhET - 聲音的變化為什麼我們聽得到聲音?要能聽到聲音必藉由介質的傳播,而物體的振動藉由介質的傳播讓我們能聽到聲音。 在十八世紀時,科學家們就已經從實驗中,證實了聲波需要空氣、水等介質來傳遞的觀念。以下軟體我們可以看到,在什麼樣的情況下聲音就會有不同的變化,好奇嗎?我們一起來做實驗~ 內容: PhET有個有關聲音的互動遊戲,在這裡推薦給大家。 順著以下步驟,你就可以找到這個軟體,進入到PhET→ Simulations → Physics → Sound & Waves → 就會看到兩個喇叭和一個男人 'Sound' 下載下來後,點開執行檔 (sound_zh_tw.jar) 就完成了。 第一單元:單一音源下收聽 可以了解頻率的不同與振幅的不同,可以聽到不同的聲音。 右邊的頻率和振幅的移動鍵可以左右移動調整大小,也可以使用音訊控制,去控制要不要開啟聲音,並且可以選擇是要聽喇叭播出來的聲音還是體驗聆聽者聽到的聲音,這些都是模擬真實狀況,所以感覺非常的真實優!這個就像是我們在聽電話的時候,就是單一音源。 第二單元:波長得測量 可從不同的頻率和振幅中得知,聲音跑得速度、時間、長短。 除了可以調整頻率跟振幅外,還可以測量聲音的長度、秒數、速度,也可以按下Clear Wave鍵,讓喇叭播出來的聲音全部消除再重新播放,可以清楚的看見聲音在介質的傳播下是如何進行的,很神奇吧! 第三單元:兩個音源的干涉 可得知在兩個音源和不同頻率和振幅下的干擾會出現什麼樣的狀況。 在兩個喇叭播放出聲音,聲音播放出去會產生扇形,靠得太近會音源產生交錯帶,下圖的交錯帶有白有灰有黑,尤其在黑的部份對於人類來說是聽不到的,我們能聽見的是灰色地帶,大家可以試著移動聆聽者,仔細去聽聽看你就會發現這是一個非常有趣的狀況。 就像是我們兩個聲音同時發出,有時候會沒有聽到另一方的聲音,有時候卻可以聽到,就是這樣的原因。 第四單元:反射源的干涉 我們可以清楚的看見,聲音在不同的情況下所反射回來的狀態有何差別。 試 著去移動、改變牆壁傾斜角度和牆壁位置,可以看到許多聲音的不同型態。聲音遇到牆面會反射回來,這也出現了交錯帶,跟上個原理是一樣的。也可以選擇下面聲 波模式,試試單波模式你會清楚的看見聲音的反射狀態。這個就像是我們到山谷裡去吶喊,會聽到自己的回聲一樣,因為聲音反射回來了。 第五單元:在氣壓變化下收聽 讓我們清楚知道,在什麼樣的情況下我們人類可以聽到聲音。當介質存在,聲音就可以透過介質把聲音傳出去,不管音源是否被關在封閉的地方,所以可以看到下圖因為有介質的存在所以聆聽者聽的到。 如果我們按下「從箱中排出空氣」,箱中的的空氣漸漸被排出,箱子上的氣壓表也隨著空氣的排出而氣壓值及降,當箱中的空氣不在,聲音因為沒有空氣的介質而無法傳播,聆聽者就聽不到聲音了。有趣吧!! 做完"聲音"的實驗,你是否更了解"聲音"是怎麼回事,希望你會喜歡。 參考出處: 聲音與傳播-http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/html.php?html=modules/sound/section1 |