沐浴時不小心被泡沫蓋住了耳(ěr)朵,仿佛(fó)一下子失去了“聽力”,每個人或許都曾遇到這樣的情況。表麵輕盈的肥皂(zào)泡可以隔音?法國研究人員的一(yī)項最新研究成功解釋了聲音進入肥皂泡後是如何減弱的。
用手敲敲牆(qiáng)麵,就能根據聲音判斷牆是(shì)空心還是實心。傳統的聲(shēng)學研究(jiū)方法與其類似(sì):將聲波發送到某一材料當(dāng)中,通過分析聽到的聲音推(tuī)斷該材料在傳(chuán)聲方麵的特性(xìng)。然而,科學家始(shǐ)終未能揭開聲波在肥皂泡中的傳播(bō)機(jī)理。原因在於肥皂泡(pào)本身極易消(xiāo)逝,聲波很難(nán)通過傳統研究方法(fǎ)被傳送其(qí)中。
來自法國(guó)國(guó)家科研中心(xīn)、巴黎第七大學和雷恩物理學院的物理學家們在(zài)最(zuì)新一期國際權威物理學期刊《物理評論(lùn)快報(bào)》上報告說,泡沫中的氣體占其體積的90%,其餘為兩(liǎng)種(zhǒng)形式(shì)的液體,即氣泡壁和相鄰氣泡壁間夾帶的液體溝;不同頻率的聲波進入肥(féi)皂泡後(hòu)的傳播情況(kuàng)有所不同。
研究人員解釋說,聲波帶來的氣體震動會引起兩種泡沫結構的運(yùn)動。當使用低頻聲波時,泡沫(mò)的氣泡壁和液體溝都向同方向移(yí)動,聲音傳播的速度很慢,約(yuē)每秒(miǎo)30米,不會被泡沫隔絕;當使用高頻聲波時,音速提高(約每秒220米(mǐ)),僅會造成氣泡壁的運動,聲音可以穿透泡沫。然而,當使用範圍較大的中等頻率聲波(bō)時,氣泡(pào)壁(bì)的運動方向會與聲波帶來的氣體移動方向完全相反,(即氣體向左推擠(jǐ)氣泡壁時,氣泡壁(bì)卻向(xiàng)右運動,因而不會造成液體溝的(de)移(yí)動),聲音會被完全(quán)封鎖在(zài)氣泡(pào)當中(zhōng),形成了泡沫的隔音效果。
泡沫在人類日常生(shēng)活和工業(yè)生產(chǎn)中應用廣(guǎng)泛,特別是礦(kuàng)業和石油工業。法國物理(lǐ)學(xué)家(jiā)的這項研究成果將對(duì)研發用於檢測泡(pào)沫質量的聲學探測儀(yí)等研究工具有重要意義。
欄目導航
內容推薦
更多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10