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大雪过后,大地为什么寂静

科普小知识2022-03-01 14:42:02
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在严寒的冬天,一场大雪过后,大地被银覆盖着。此时,无论你在公路上行走还是在野外玩耍,你都会感受到周围的寂静。这是怎么回事?你可能认为大雪过后,外面的人少了。如果是这样,为什么人们踩在厚厚的雪地上,大自然又恢复了以前的喧嚣?要解释这一现象,我们必须从声音的传播开始。

声音是由声音发生器产生的一种声波,它具有能量。声波在介质中的传播类似于光在介质中的传播。当声波遇到两种不同介质的界面时,由于声速的变化,声波的传播路径也会发生变化,从而产生反射和折射两种现象。当声波被反射和折射时,它们遵循与光的反射和折射定律相同的反射和折射定律。

大雪过后,地面上厚厚的积雪是新鲜而蓬松的,表面有许多小孔。当外部声波被传输到这些小孔中时,大部分声波将在小孔的空腔中被反射,而一小部分声波将被折射到雪中。由于这些气孔通常是内部大而口腔小的小开口腔,所以在这些孔中反射的声波部分将在这些小孔中被多次反射,最后只有一小部分声波将通过孔腔被反射回来并进入空气中。声波返回空气的这一部分的能量和响度非常弱。正是因为进入小洞的声波的大部分能量被吸收,使得自然界中的大部分声音能量被地球上覆盖的雪的表面所吸收,从而形成了大雪发生后地球寂静的景象。

当人们踩在覆盖地球的雪地上时,情况就完全不同了。原来松软的雪被压实了,雪中的小空洞也减少了很多。雪对声波能量的吸收减少了,过去的噪音在大自然中又恢复了。

通过以上阅读,你一定会明白为什么在墙壁上制作一些凹凸不平的“坑”——咽泥或一些带有吸声孔的材料,以减少大剧院和电影院中声音的反射。