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火光波浪笛

2018-8-9 11:27| 发布者: 鸿涛| 查看: 3| 评论: 0

摘要: 物理学家曾发明过一种非常有趣的乐器,它是笛子的形状,但是它的作用并不是让人吹出笛音,而是能给人展现出音乐的“形状”!当一种音乐对着它播放时,从笛子的孔洞就会冲出高低起伏的火光,非常好看。它用火光波浪的 ...

物理学家曾发明过一种非常有趣的乐器,它是笛子的形状,但是它的作用并不是让人吹出笛音,而是能给人展现出音乐的“形状”!当一种音乐对着它播放时,从笛子的孔洞就会冲出高低起伏的火光,非常好看。它用火光波浪的形式把音乐中的声波展现了出来。通过这个火光波浪笛,你能看出你听到的音乐波长是多少,声音的强度有多强。

火光波浪笛

这种火光波浪笛可以被制作成不同的长度,它上面的孔洞也各有不同。最早的火光波浪笛采用的是4米长的长管,管的侧面就像笛子凿孔一样,凿了200个小孔,这200个小孔均匀地在长管侧面排成一行。长管的一端与丙烷管道相连,另一端用一层类似鼓皮的膜封死了,鼓膜的外侧与扬声器紧紧接触。

当扬声器开始播放音乐时,打开丙烷气罐的管道,给长管通气,然后在孔洞的上方就可以点燃丙烷气体,由于气流从孔洞冲出,因此每个孔洞都会冲出一道火光。这一共有200个孔洞,那就是200道火光,这200道火光就有意思了,它们随着音乐的节奏不断起舞,那高低起伏的波浪形状让人一眼就看出我们听到的音乐是什么形状的声波。如果声音的频率是固定的,在某些频率下,这200道火光排列起来,还可以形成一个固定不变的火光波浪形状。但是当音乐停止之后,火光波浪就平伏了,道道火光高度变得一样了,齐刷刷排成一条整齐的长队。

原来,丙烷管道的压力会让气流以固定的速度流出。但是声波的振动会改变气流的压力,让气流的压力忽大忽小,这种改变就会使不同地方的火光高度发生变化。如果扬声器总是播放某种频率的声音,这声音就会在长管中形成不传播的驻波。驻波虽然还在振动,但对于火光波浪笛来说,驻波上各个点的气流压力不再变化,于是每道火光的高度也就不再变化,形成了一道静止的波浪形火光风景。

现在的播放机或者音频播放软件一般也有类似的音频声波显示,但那是虚拟的形式,看着真正的火光波浪显示出来的声波,那感觉不一样。因此,现在有的学校的物理课上还用火光波浪笛向学生形象地展示声波。

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