声音可以被听见毋庸置疑,
那么声音可以被看到吗?
不要以为这是天方夜谭,
利用生活中简单的道具,
我们也可以看见声音的形状!
实验器材
气球、小镜子、纸筒、木条、激光笔、双面胶、剪刀、所标杯
实验步骤
第一步:
用剪刀将气球尾部(吹气口)剪掉,将气球头牢牢套在纸筒上。
第二步:
用双面胶将小镜子粘在气球上。
第三步:
保持激光笔打开,对准小镜子,保证激光照在镜子上并反射。可以直接手持激光笔,或者用木条辅助固定。
第四步:
关闭灯光,将装置对准白墙。
此时将嘴靠近纸筒另一头,并对着纸筒说话:
你能破译出小编说了什么吗?
原理解说
大家都知道,声音是由物体振动产生的,通过空气的振动来传声。我们对着纸筒说话,带动纸筒腔体内的空气振动,从而让气球和气球上的小镜子也随之振动了起来。
然而这个振动非常微小,肉眼难以看到,因此我们这里用到了激光笔来放大这种振动。这个装置的原理类似于光杠杆,通过光杠杆可以将微小的长度变化或差异放大,从而便于测量和观察。
光杠杆基于光的反射定律和相似三角形的原理,当气球膜发生微小位移时,反射镜会转动相应的角度。根据光的反射定律,出射光线的角度也会发生变化,从而在墙上观察到标尺上的刻度变化。那么通过测量这个刻度变化,根据三角形相似,对应边长成比例,就可以推算出原始微小位移的大小。这里利用光杠杆,就把原本微小的振动,放大成了墙上光点较大的位置变化。
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