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小小音樂會(一)閉管中的氣柱共振
在這個單元中,我們用一些有趣的玩具舉辦一場小小音樂會。首先登場的是巨雷砲。從外觀來看,這只是一個普通的木筒,木筒一端為開口,另一端為薄木板,薄木板上有一條彈簧。­拉長彈簧後鬆手,彈簧輕擊薄木板,木筒便發出如巨雷般的聲響,久久方歇,威力相當驚人。 接著登場的是鳥笛。鳥笛是用一個空筒及一根吹管做成的。經由吹管對空筒吹氣,鳥笛便會發出悅耳的聲音。在空筒中加水,鳥笛產生的聲音頻率會變高。筒中水越多,鳥笛聲音頻率­越高。 下一個是蟬鳴玩具。蟬鳴玩具是利用一支竹筷、一個空筒、及一條細線做成的。用細線將空筒綁在竹筷上,手持竹筷轉動使空筒做圓週運動,空筒便會產生悅耳的蟬鳴聲。 接下來輪到伸縮喇叭表演了。伸縮喇叭是一個空管,空管一端是吹氣口,另一端是伸縮桿。從吹氣口對著喇叭吹氣喇叭即會發聲。將伸縮桿向內拉喇叭發聲頻率升高,將伸縮桿向外推­喇叭發聲頻率則降低。 以上幾個玩具都是利用氣柱共振(resonance tube)原理發聲。這幾個玩具都有一個空筒,空筒一端封閉另一端開放,此種空筒稱為閉管(如果兩端都開放則稱為開管),空氣分子密度隨著時間變化便會產生聲波。
 
 
在這個單元中,我們要用一些有趣的玩具舉辦一場小小音樂會。首先登場的是巨雷砲。從外觀來看,這只是一個普通的木筒,木筒一端為開口,另一端為薄木板,薄木板上有一條彈簧。拉長彈簧後鬆手,彈簧輕擊薄木板,木筒便發出如巨雷般的聲響,久久方歇,威力相當驚人。

接著登場的是鳥笛。鳥笛是用一個空筒及一根吹管做成的。經由吹管對空筒吹氣,鳥笛便會發出悅耳的聲音。在空筒中加水,鳥笛產生的聲音頻率會變高。筒中水越多,鳥笛聲音頻率越高。

下一個是蟬鳴玩具。蟬鳴玩具是利用一支竹筷、一個空筒、及一條細線做成的。用細線將空筒綁在竹筷上,手持竹筷轉動使空筒做圓週運動,空筒便會產生悅耳的蟬鳴聲。

接下來輪到伸縮喇叭表演了。伸縮喇叭是一個空管,空管一端是吹氣口,另一端是伸縮桿。從吹氣口對著喇叭吹氣喇叭即會發聲。將伸縮桿向內拉喇叭發聲頻率升高,將伸縮桿向外推喇叭發聲頻率則降低。

以上幾個玩具都是利用氣柱共振(resonance tube)原理發聲。這幾個玩具都有一個空筒,空筒一端封閉另一端開放,此種空筒稱為閉管((如果兩端都開放則稱為開管),空氣分子密度隨著時間變化便會產生聲波。

資料提供

海洋大學光電科學研究所 周祥順 教授
E-mail:hschou@mail.ntou.edu.tw
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