「初中物理一百問」可怕的次聲波和聰明的超聲波

2020-12-17 好家長學院

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可怕的次聲波

1890年,一艘名叫「馬爾波羅」號的帆船滿載貨物從紐西蘭啟航開往英國,卻神秘失蹤。20年後,人們在火地島海岸發現了這艘帆船,奇怪的是,船上的東西除了年久發黴之外都完好無損,船員們的遺骸也都「堅守」在各自的崗位上……1948年,一艘名叫「麥塔奇」號的內燃機船也發生了類似事件。當時人們突然收到了這艘船發來的「SOS」電報求救信號,電文如下:「所有的軍官、船長……都死了,我也要……」當救援者登山那條船時,發現所有人員都死在了自己的崗位上,毫無外傷,面露恐懼……

類似的事件在歷史上還有很多起。到底發生了什麼導致船員的離奇死亡呢?經過科學家們的探究,終於發現這個罪魁禍首——次聲波。

《聲音到底是什麼》中我們說到,人類可以聽到的聲音頻率範圍是20Hz到20000Hz。而次聲波是低於20Hz的物體振動發出的聲波,人類無法聽到,可是次聲波卻和人身體內臟的固有頻率非常接近,它能在穿過人類的身體時讓內臟發生劇烈振動,輕則讓人噁心不安,重則震裂內臟讓人斃命。而自然界的次聲波可以產生於海上風暴。當風暴運動過程中與海水摩擦產生一定頻率的振動時,這個振動就有可能成為次聲波,成為海上的「隱形殺手」。上述船員就是在海上遇到了這種次聲波,導致了全體死亡。

不但人可以受到次聲波的傷害,包括鯨魚在內的很多大型海洋生物也會受到傷害,例如經常有這樣的報導,說某海域的海邊出現鯨魚「集體自殺」的現象,它們不願遊回海裡,不久就都死在了海岸上。次聲波也很可能是這些擱淺的鯨魚的罪魁禍首。

此外次聲波還可以產生於火山、地震和颱風等的自然現象發生時。因此當這些自然災害發生時,我們人類應該儘量遠離它們。

聰明的超聲波

人類可以聽到的聲音的頻率範圍是20Hz到20000Hz,低於20Hz的是次聲波,那麼高於20000Hz的就是超聲波了。

不知你是否去過眼鏡店用清洗機清洗眼鏡,或者,是否去醫院做過B超呢?它們都是利用超聲波來工作的。超聲波的頻率很高,它可以集中很大能量到一個很小的點上,因此眼鏡上的小汙垢就可以被超聲波輕易地振下來,醫院也可以用超聲波射入人體對器官進行精準定位掃描,通過接收反射回來的超聲波查看人體內器官的生理情況。

人類在第一次世界大戰中就開始使用超聲波對潛艇進行回聲定位了。此後超聲波技術得到了巨大發展,超聲波除了上述應用外,還有很多其它的應用。由於超聲波有很大的能量,它可以輕易震碎對準的物體,甚至可以把金屬切割出一個細細的切口,因此超聲波可以用來進行金屬的精準切割。超聲波還具有精準反射的特點,因此它還可以用來檢測一些物品是否有微小裂紋……

超聲波做的事情又精細又準確,能做的事也越來越多,看來說它「聰明」一點也不為過。人類目前還在努力探索和研究超聲波的其它應用。

其實自然界中也存在超聲波。我們知道,蝙蝠就是利用超聲波來「看」物體的,蝙蝠甚至可以僅僅利用超聲波在夜裡捕捉到飛行的很小的飛蟲。超聲波讓蝙蝠也變得很「聰明」。此外,海豚也可以發出超聲波,這些高智商的海洋生物之間在用超聲波進行著什麼樣的神秘對話呢?反正我們人類的耳朵是無法聽到的……

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