1.1 振動(dòng)與聲

聲音是人們非常熟悉的一種物理現象。在我們周?chē)?，每時(shí)每刻都能聽(tīng)到各種不同的聲音：滔滔不

絕的談話(huà)聲，孩子們的歡笑聲，機器的隆隆聲，汽車(chē)喇叭的尖叫聲等等。如果沒(méi)有聲音，人類(lèi)將無(wú)法

交談，無(wú)法欣賞動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè )，人們失去了歡樂(lè )，包圍人們的世界毫無(wú)生氣，一片死寂。因此，很難想

象人們將如何生活和工作。但是有的聲音也給人帶來(lái)煩惱，過(guò)強的聲音還能損傷人耳的聽(tīng)力或引起身

體的不適，這又是我們不需要的并努力去降低的聲音。聲音對人類(lèi)是多么重要呀！我們需要知道：聲

音究竟是什么？聲音是怎樣產(chǎn)生的？又怎樣被我們聽(tīng)到呢？

當我們聽(tīng)到鑼鼓聲的時(shí)候，就會(huì )看到有人在敲鑼打鼓。用手掌輕輕按在敲響的鑼面上，就會(huì )覺(jué)到

手掌由于鑼面的迅速振動(dòng)而發(fā)麻。在槌響的鼓皮上扔一個(gè)小紙團，小紙團就會(huì )隨著(zhù)鼓皮的振動(dòng)瑟瑟跳

動(dòng)，鼓的余音徐徐降低，紙團跳動(dòng)越來(lái)越小，聲音沒(méi)了，紙團也停止了跳動(dòng)?？梢?jiàn)，物體振動(dòng)可以發(fā)

聲。工廠(chǎng)中，物體振動(dòng)發(fā)聲的例子更為常見(jiàn)，鐵錘敲鋼板，鋼板振動(dòng)發(fā)聲；紡織機由于飛速運動(dòng)的梭

子不斷與打板撞擊而發(fā)聲。不僅成形的固體器件因振動(dòng)而發(fā)聲，液體和氣體的振動(dòng)亦能發(fā)聲?；S(chǎng)

中的管道閥門(mén)噪聲就是液體振動(dòng)發(fā)聲的現象，高壓容器排氣放空時(shí)的排氣噪聲就是高速氣流與周?chē)o

止空氣互相作用而引起空氣振動(dòng)的結果?？傊?，聲音是由物體的機械振動(dòng)而產(chǎn)生的。振動(dòng)的物體（固

體、氣體或液體）稱(chēng)為聲源。

聲音總是通過(guò)一段距離從聲源傳入人耳，在聲源與人耳之間，物體振動(dòng)的能量靠什么傳遞的呢？

或者說(shuō)聲音靠什么傳播的呢？科學(xué)實(shí)踐告訴我們，聲音是由空氣來(lái)傳播的。一個(gè)敲響的鼓面，上下不

斷振動(dòng)使得鼓面上面一層的空氣分子也隨著(zhù)上下振動(dòng)。由于空氣分子之間有一定的彈性，以及分子的

慣性，振動(dòng)著(zhù)的分子又帶動(dòng)了與其相鄰的其它分子。依此類(lèi)推，鼓面的振動(dòng)就可以使遠處的空氣分子

發(fā)生振動(dòng)，這個(gè)振動(dòng)的能量通過(guò)空氣分子傳到我們的耳中，則聽(tīng)到了鼓聲。

聲音也能在固體和液體中傳播。如在工廠(chǎng)里有的工人用木棒或起子的一端放在運轉機器的某個(gè)部

件上，另一端貼在耳朵上，機器的聲音就通過(guò)木棒傳到人耳中。工人采用這種辦法，來(lái)判別機器運轉

是否正常。水中的魚(yú)聽(tīng)到人們在岸邊的腳步聲響而迅速逃走，說(shuō)明固體和液體也是傳聲的媒介。

聲音在氣體、液體或固體介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)只在其平衡位置附近往返振動(dòng)，并不隨同聲

波流動(dòng)。這就象石子投入水中激起的水波一樣，當圓形的水波一圈圈擴散傳播開(kāi)去的時(shí)候，水的質(zhì)點(diǎn)

并未與水波一起前進(jìn)，只是在原地上下運動(dòng)。一般把振動(dòng)傳播的現象稱(chēng)為波動(dòng)，聲音是一種波動(dòng)，通

常稱(chēng)為聲波。