“拐弯”的声音-声与波动
“当,当,当……”我国的首都北京和上海等大城市里,都装有巨大的时钟,每隔一定的时间,准确地向大家报告时刻。
如果你离开大钟的距离比较远,就会有这样的感觉:报时的钟声,夜晚和清晨听得很清楚,一到白天就不太清楚了,有时甚至听不见。有人说:“这是因为夜晚和清晨的环境安静,白天声音嘈杂的缘故。”
这样的解释,只对了一小部分,并不完全。你知道主要的原因是什么?是由于声音会“拐弯”。
声音会拐弯吗?
声音是靠着空气来传播的。可是声音有个怪脾气,它在温度均匀的空气里,是笔直地跑;一碰到空气的温度有高有低时,它就尽拣温度低的地方走,于是声音就拐弯了。
白天,太阳把地面晒热了,接近地面的空气温度远比空中来得高,钟声发出以后,走不多远就往上拐到温度较低的空中去了。因此在一定距离以外的地面上,听起来不清楚,再远,人们就听不见这个声音了。夜晚和清晨,刚好相反,接近地面的气温比空中来得低,钟声传出以后,就顺着温度较低的地面推进,于是人们在很远以外也能清晰地听到钟声。
声音的这种脾气,会造成很有趣的现象。在炎热的沙漠里,地面上的温度高极了,在50~60米以内,有人在大声呼喊,只看见嘴在动,却听不见在喊什么,这是由于喊声发出后,很快就往上拐到高空去了。相反,在北方的林海雪原里,地面的温度比起高空来低很多,声音全都沿着地面传播,因此人们大声呼叫时,能传播得很远,甚至在1~2公里外也能听见。
如果某个区域接近地面的大气温度变化得很厉害,这里高、那里低,那么声音拐到空中以后又会往下拐,往往造成非常奇怪的现象。1923年荷兰的一座军火库爆炸,在100~160公里地区内没有听到,可是在1300公里的地方却听到了,这就是声音在空气中多次拐弯造成的现象。