看得见的声波：声音的形状是怎样的?

声音也是以波动方式传输的波幅大小表现为音量大小，频率高低表现为声音音调的高低。当在转动的黑白相间条纹的背景滚筒前，原先不易观察到的发声弦的波动可以被清晰地观察到，而且弦的发声高低不同，波的波长也不同。乐器也分为 管乐与弦乐，其中最有代表性的便是像吉他这样的弦 乐了。 弦乐器分为擦弦乐器、拨弦乐器和击弦乐器。 擦弦乐器 : 透过琴弓磨擦弦而发声，有小 提琴、中提琴、大提琴、低音大提琴等。拨弦乐器 : 透过拨弦产生振动而发声的，有吉 他、竖琴等。击弦乐器 : 用槌敲打弦而发声，有钢琴等。

科学原理：这项物理仪器所应用的原理是利用视觉暂留现象。顾名思义，也就是说眼所见到的物体或图形的影像会在视网膜上保留约 0.1 秒的时间。振动和波动是密切关联而又相互区别的两种运动形式。波动是振动在介质中的传播，它有两种形式，一种是横波，一种是纵波。横波的特征是振动方向与传播方向相互垂直，纵波的特征是振动方向与传播方向平行。琴弦的波动是一种横波，而声波是一种纵波。但纵波与横波各种特征是一致的，都由波长、频率、相位等参数来描述，所以在描述纵波的图像时，常常也用正弦波来表述。

具体操作：拨动吉他弦，同时转动黑白相间条纹的背景滚筒，可以清晰看到吉他弦发声时振动。当摇动手柄时，会增强他弦的强度。弦绷 得越紧，所听到的音调就越高，同时，我们看到弦摆动的幅度将减小，次数将增多。被拉动的吉它弦通常摆动很快，不容易被人眼所看到，但是旋转黑鼓上的 白色线条就像闪光灯，可以“冻结”这些吉它弦摆动 的动作。但是要注意这并非琴弦的真实运动状态。

给我们的启示（小贴士）：

我们知道这和我们的物理有着千丝万缕的联系，也和我们的日常生活难解难分。记得在初中的时候就曾学习过声音的发生和传播，音调、响度和声色，还有噪音的危害和控制。 其中与本组仪器息息相关的知识是声音的发生。本组 的仪器可以通过琴弦来演示声波的形成过程，并能对 比出松紧不同的琴弦发声的区别 首先我们发现发声体在发声时振动， 这也是本 实验的目的所在。在仪器整个体系中，琴弦是最重要 的部件， 因为琴弦是发声体， 也就是产生声波的源头， 而滚轴则可以显示声波。这样，我们就可以通过一个 仪器，来解释抽象的声波，甚至可以亲眼所见声波的 形成过程。

我们的生活时时刻刻都不能离开声波，声音可以传递信息，比如蝙蝠用超声波可以判断障碍物、食物的位置，科学家于是发明了声呐，可以探测海洋、鱼群。声音还可以传递能量，比如用超声波洗牙、清理精密零件、击碎体内结石。