展品12:假如聲波是橫波(5)

2021-01-16 scupsc物理之光


              假如聲音是橫波,世界會怎樣                 



 

在我們的現實生活中,聲波是一種

縱波,也就是說聲波的傳播方向和

質點的振動方向是一樣的。


      比如,我們拿一根長的彈簧,一端固定。在另一邊用手輕輕一推,彈簧圈密集的部分就會一直向前傳播。如果不斷推拉彈簧,就會看到一系列密集部分和稀疏部分依次向前傳遞,這就是縱波。聲波就是以這種縱波的形式傳遞的。




下面我們來介紹另一種波,橫波

質點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波。比如上下搖動一端固定的長繩,你就會看到凹凸相間的橫波。


橫波有一條很重要的性質:因為橫波是物體的形狀發生變化而產生彈力所致,故純粹的橫波只能通過固體傳播

而縱波則在固液氣三種狀態的介質中都可以傳播。

所以呢。。。假如聲波是橫波的話:

 

讓我們先來想像一下

可愛的動物們

會變成什麼樣吧……


第一個想到的當然是可以「回聲定位」的蝙蝠啦~如果聲波是橫波,純粹的橫波只能通過固體傳播,那麼蝙蝠發出的超聲波就不能在空氣中傳播了,也就不能定位了。

     痛!         迷路蝠


同理,我們可愛的海豚也一樣,不僅不能「回聲定位」,也不能好好交流了

他是想說他喜歡我嗎?
...好害羞啊...可是

我聽不見....              鯊魚來了!快跑呀

 


動物中開心些的,要屬「空中獵食者」老鷹了。因為就算是在空中嘶鳴,地上的獵物也是「聽不見」的。。。


 


小雞仔們,我來了,哈哈哈哈哈哈啊哈哈哈,我在唱歌,你們也聽不見~


假如聲波是橫波的話,想來世界應該會安靜許多吧

說完了動物世界我們再來說說人們的生活。

耳機應該是必需品了,因為理由同上,純粹的橫波只能通過固體傳播。

                        連接說話者的喉部,或者其他聲源

「B超」應該沒有現在那麼實用和普及了,因為人體並不是完全實質性的。比如說,存在胸膜腔和腹膜腔,中間有少量漿液。假如聲波是橫波的話,超聲波就不能像現在這樣準確地探查胎兒的情況了。

 

假如聲波是橫波,由於人體特殊的解剖結構,超聲波不能像現在一樣的方式傳播和告訴我們胎兒的信息。


除了傳播介質的特點,橫波還有一項重要的性質:

偏振現象是橫波特有的

在波的傳播方向上放一塊帶狹縫的木板,不管狹縫方向如何,縱波都能自由通過狹縫。對橫波,只有狹縫方向與橫波質點的振動方向相同時,橫波才能無阻礙地通過;當狹縫方向與橫波質點的振動方向垂直時,橫波不能通過狹縫。

這種現象叫橫波的偏振

                        方向相同,能通過。方向垂直,不能通過 

就好像光波是橫波,因此我們能夠利用光的偏振現象。

假如聲波是橫波,我們也可以按照相似的原理製造出針對聲波的偏振片(只允許在某個方向質點振動的聲波通過),然後利用兩個或以上偏振片來實現對聲波的選擇性接收。

             偏振片1              偏振片2

只要我們將偏振片2的「狹縫」旋轉到與偏振片1的「狹縫」垂直的時候,能通過的聲波(橫波)強度幾乎為零



或許我們可以設計出一種鞋子,鞋底含有有兩層偏振材料,其「狹縫」的方向恰好相互垂直。在需要的時候換上這雙鞋,我們是不是就能避免大地傳來的噪聲的幹擾了呢?



假如聲波是橫波,或許我們更方便實現對聲波的選擇性接收,再也不用像現在這樣無奈地給耳朵裡塞棉花啦>.<那是不是就意味著我們 想聽的就聽,不想聽的不聽呢?

                上天就聽不見~

                                                  

            下水也聽不見~

 

但是我們應該懂得,忠言常常逆耳,所以不能想聽就聽不想聽就不聽並且事實也應證了這一點,現實中聲波是縱波,沒有偏振現象,也可以在固、液、氣中傳播。假如聲波是橫波,很多物種會不復存在,很多事情會亂套的!

成長過程中

我們應該學會

聆聽和接受

各種不同的聲音



 


還有要記住,現實生活中,

聲波是縱波哦!



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