聲聲入耳話聲學,年度第四期順義科學小記者素質提升實踐活動在線上舉辦
11月20日,年度第四期順義科學小記者素質提升實踐活動在線上舉辦,中國科學院聲學研究所張志博研究員以《聲聲入耳——話聲學》為題開展講座,與科學小記者們互動問答。
撰文/記者 李晶
聲音依靠什么傳播?大象為什么能夠知道遙遠的地方有暴風雨?載人深潛器依靠什么設備進行水下探測?這些關于聲音的話題,科學小記者們在11月20日上午舉行的“童心向黨·科學領航——2022年順義科學小記者素質提升實踐活動”中找到了答案。
活動由北京市順義區(qū)科學技術協(xié)會、順義區(qū)關心下一代工作委員會主辦,北京科技報社承辦,邀請到中國科學院聲學研究所張志博研究員以《聲聲入耳——話聲學》為題,在線上開展專家講座,與科學小記者們互動問答。
初識聲音,張志博研究員輕輕敲響了手中的音叉,以此演示聲音是由物體振動而產生的,而后又通過播放視頻展示了箱子里的鬧鐘如何在真空和非真空的環(huán)境中從失聲變得有聲,說明聲音需要介質進行傳播。說到聲音被感知時,一張關于耳部的結構圖,清晰的展示了耳朵內部的情況。耳朵能夠聽到聲音,是因為外耳、中耳到內耳對聲音的感知。
其實,這些講解只是走進聲音的第一步。為了讓科學小記者們直觀的認識聲音的產生與效能,張志博研究員還帶來了一大箱的實驗材料,現(xiàn)場動手操作了大量實驗,上演了聲音的“魔法”。
從音叉的同頻共振,到讓聲音跳舞的克拉尼圖形,再到聲懸浮,一個又一個令人嘖嘖稱奇的實驗,讓聲學這個原本陌生的概念變得有趣又生動起來。
“聲音不僅聽得見,也能看得見”。在張志博研究員的演示下,一塊金屬薄片上隨意鋪撒的細沙“跳起舞”來。原來這個實驗設備可以調節(jié)不同的頻率,從300赫茲、900赫茲再到1380赫茲,金屬片上的細沙顯示出不同的圖形,細沙的每一次變幻都能顯示出美麗的近乎對稱的圖形。
“這是由于波節(jié)和波腹造成的”。張志博研究員繼續(xù)解釋道,克拉尼圖形中,沙子最后集中的地方便是波節(jié),也就是沒有因頻率變化產生振動的部分,另外那些沒有沙子的地方則是波腹,是頻率振動劇烈的地方。
緊接著,張志博研究員又做了聲駐波實驗,繩子在頻率影響下高低起伏的跳躍著,就像一層層波浪傳遞出去。
其實,自然界的聲音更有奇妙之處??恐暡ǖ谋绢I,蝙蝠化身為夜空中能辨方位的“精靈”,制造次聲波的大象,能向150公里外的伙伴傳遞信息,沒有聲帶的海豚,在廣袤海洋里利用奇妙的聲吶系統(tǒng)相互溝通……
如今,科技的進步也離不開聲學的發(fā)展,尤其是超聲波的運用。因為有了超聲波潔牙器,牙齒清潔更加方便;采用超聲的醫(yī)療設備,為孕育胎兒及其他身體狀況提供健康保障;還有石油勘探、超聲探傷;甚至是勇探深海的國之重器,也需要聲學為它們打造水下的千里眼、順風耳。
專家講座后,科學小記者在線上和張志博研究員進行了互動交流,更深入的了解了聲音的原理與神奇之處。
此后,北京科技報資深記者也為科學小記者梳理了新聞作品中的寫作要點,并將科學傳播如何能變得通俗、生動、有趣做了詳細講解,希望科學小記者能夠用通俗的語言去講述專業(yè)的知識,巧妙運用數(shù)字作為說明,并通過背景的加入增添作品的趣味性。此外,每項科學研究背后都是科學家和他的團隊在默默的付出,因此,在關注科學成果的時候,也不要忘記成果背后的人,要通過自己的作品,宣傳科學精神、科學家的精神。
“童心向黨·科學領航——2022年順義科學小記者素質提升實踐活動”是順義小記者采訪實踐活動為本年度特別打造的全新主題,共開展5期,每期均來自順義區(qū)的中小學生參與。連續(xù)舉辦多年的順義小記者采訪實踐活動,旨在全面培養(yǎng)具有科學家潛質的后備人才隊伍,充分發(fā)揮區(qū)科協(xié)職能作用,充分利用好首都科普資源優(yōu)勢助推“雙減”工作,有效支持學校開展課后服務,已逐步成為一項順義區(qū)提升青少年科學素養(yǎng)的品牌活動。