【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學基礎自學內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。

第十六章聲學?

【山話||? 本系列專欄中的力單位達因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的】?

§16-4聲音的共鳴，共鳴器

【01】在上一章中我們已經(jīng)講過共振現(xiàn)象，那是策動力變化的頻率與物體的固有頻率相同時所產(chǎn)生的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象，在發(fā)聲振動中也可以看到。發(fā)聲振動中的共振現(xiàn)象叫做共鳴，我們可以用下面的實驗來說明。

【02】圖16·12所示的是兩只固有頻率相同的音叉 A 和 B，支持這兩只音叉的兩只箱子口彼此相對。用橡皮錘擊音叉 A，使它振動，然后用手握住它使它停止振動。我們就可以聽到音叉 B 的振動聲，這是因為它與音叉 A 發(fā)生了共鳴的緣故，正如上一章習題15·7第4題的附圖中彈簧 C 和 A 發(fā)生共振時一樣。

【03】如果在音叉 B 的一股上面粘上一張薄的紙片或一些蠟，以便改變它的固有頻率，然后再做上述實驗，我們就不再聽到音叉 B 的振動聲了，這說明音叉 B 已經(jīng)不再和音叉 A 發(fā)生共鳴，正如上一章習題15·7第4題附圖中彈簧 B 和 A 不再發(fā)生共振時一樣。

【04】由此可見，兩音叉必須有相同的固有頻率才能發(fā)生共鳴。

【05】我們時常利用共鳴現(xiàn)象來增加發(fā)聲體所發(fā)出的聲音的響度。圖16·12中的兩只音又都插在空的木箱上，就是利用箱內(nèi)空氣的共鳴來增加音叉所發(fā)出的聲音的強度。如果把音叉從箱上取下，聲音就很低。我們還可以用下面的實驗來說明，利用空氣柱的共鳴來增加發(fā)聲體發(fā)音的響度這種現(xiàn)象。

【06】實驗裝置如圖16·13所示。在管口上方放一只正在發(fā)聲的音叉，同時提著水瓶慢慢下降，使玻璃管內(nèi)的水面也跟著下降，這樣就慢慢地增大了玻璃管中空氣柱的長度。當空氣柱的長度增大到一定值時，我們就聽到相當強的嗡嗡聲，這是因為空氣柱與音叉發(fā)生共鳴的緣故，繼續(xù)提著玻璃瓶下降，玻璃管內(nèi)的水面也跟著下降，聲音就逐漸減弱。

【07】實驗證明，跟某一聲波共鳴的空氣柱的長度，最短應等于該聲波波長的1/4。因此，通常把音叉插在一只長度等于這個音叉發(fā)生聲音的1/4波長的箱子上。這樣，如上面所說的，由于箱子里空氣柱的共鳴，使音叉的聲音增強。這種箱子叫做共鳴器（也叫做共鳴箱）。