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叩开学习物理的门与道 [:1704766486]
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叩开学习物理的门与道 2.4 让声音为人类服务
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本节内容主要是介绍声音的一些应用以及控制和减少噪声对环境的污染的一些基本途径。
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本节学习要点
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●乐音的应用以及乐音与噪声之间的区别。
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●认识超声和次声，了解超声和次声以及应用。
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●了解控制噪声对环境的污染一些基本途径。
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图2-7
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本节学习支架
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1.怎样科学区分乐音与噪声？
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图2-7所呈现的就是乐音和噪声的波形图。该波形图直观地告诉我们，乐音的波形规则，具有规律性，而噪声的波形杂乱无章，没有规律性。这就是物理学中对乐音和噪声的区分标准。
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但是，在特定的情况和环境中，乐音与噪声又是由每个人的心理感受来做出区分的。例如，当某个人在极度悲伤的情况下，即使是轻音乐这样动听的乐音，他也会认为是噪声。又例如，在要求十分安静的环境中出现乐音，也被视为噪声。
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2.为什么不说“声音的三要素”，而说“乐音的三要素”？
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由于声音有乐音和噪声之分，尽管噪声也有响度，但刺耳且毫无规律。因此，在噪声中没有什么音调和音色可言。
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故我们不可将音调、响度、音色笼统地说成“声音的三要素”，而把音调、响度、音色归纳在乐音的三个特点之中，即说“乐音的三要素”。
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3.什么是回响？它跟回声有区别吗？
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声音与建筑之间的关系密切，古人早就在建筑上巧妙地应用了声音的各种特性。我国首都北京天坛的回音壁和三音石，就充分展示了先人在建筑设计上的智慧。现代大剧院和音乐厅的建筑在声音的要求上则更高。
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例如，我国首都大剧院的设计，在空座时的交混回响时间为3.3秒，满座时为1.36秒。
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又例如，2016年3月21日，中央电视台10频道在“地理中国”栏目中，用视频详细剖析我国山东即墨附近的“鹤山传奇”之谜。鹤山有一座古道观，道观旁的2000多年前古人建造的台阶十分神奇，当人们走到距离台阶前17.4米左右处击掌，从台阶反射回来的声音却不是掌声，而是鹤鸣声。于是，后人将此处命名为“招鹤回鸣”。由于古人称“鹤”为“仙”，由此传出许多具有神奇色彩的故事，“鹤山道观”也因此引来了众多香客。这种现象的奥秘在哪里呢？
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据科学家反复考察探究，原来道观旁的台阶恰好处在一个周边特殊的环境之中，进而形成了独特的回声通道，而掌声是一种多频率混合的声音，用来建造台阶的石材，包括特殊的回声通道，均具有吸收某些频率而只反射类似“鹤鸣频率”声音的特性，于是，我们听到的回声便是鹤鸣声。
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至今，人们还不知道此现象是古人刻意所为，还是大自然的妙手神功。
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物理学中，把声源振动停止后，声音延续的现象叫作回响，而把回响最佳的时间叫作交混回响时间。这个时间大约在1～2秒之间。
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回声描述的是声音遇到障碍物后，反射回来而被我们听到声音的现象。
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回响描述的是声源停止振动后，声音延续的现象。
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