笛子发声的原理

利用空气振动测深和空气柱共振的原理制作了长笛。为了理解这些原理，你可以做以下实验。在家里，你可以找到各种形状的空瓶，把你的嘴唇贴在空瓶嘴上，吹气(如图所示)，看看是什么因素与空瓶吹出的最低音(基音)的音高有关。首先，选择一个瓶子，逐渐往瓶子里注入一些水，改变瓶子中空腔的体积v0，并分别吹瓶口。可以发现，v0越小，音调越高，即谐振音调频率F越大。之后，分别选择空腔体积和瓶颈内径基本相同但瓶颈长度L不同的瓶子进行实验，定性地观察频率F和L之间的关系。最后，在具有不同瓶颈且长度L和空腔体积v0相同的瓶子上进行实验。我们研究了频率F和瓶颈横截面积A之间的关系。请记录你的发现。德国物理学家和生理学家亥姆霍兹(Hermann Vons Helmnoltz 1821~1894)对共振腔的发音进行了实验研究。他研究了左边显示的谐振器，发现谐振器的频率k是一个与空气密度、大气压力和气体比热容相关的系数。这个谐振器叫做亥姆霍兹谐振器。你的实验结果和他的发现相似吗？