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                燦爛的中國古代聲學

                發布日期:2016-04-14    【字號:  


                 聲學是古代最早發展起來的科學技術之一。聲學是從音樂開始的。古代的人先是會唱歌,然后才會制作樂器。樂器發出的音調要一致,不然幾個樂器在一起演奏,就會亂了套。人們又發現,高音和低音之間要有一定得關系,聽起來才協調好聽,這樣就出現了樂律。要把樂器做得發出的音是人們要求的,就要懂得振動的道理。做出的樂器如果音不準,也要懂得振動發聲的道理才能調整。比如說,我國出土的戰國時代的編鐘,發出的音就很符合自然律。這些鐘的截面是橢圓形的,一個鐘能發兩個音,和每個音相應的振動都有節線,也就是在振動中不動的線。

                  最有趣的是古代匠人在調整一個音的時候,就銼另一個音的節線上的金屬,這個地方厚度變了,因自然也跟著變,但是另一個音卻不受影響。顯然,古代人在制造編鐘時,已摸索到了鐘振動的規律。中國古代還會利用聲的共振現象。最早應用于戰國時期的城防戰中?!赌印溲ㄆ酚涊d,當守城者發現敵軍開掘地道,從地下進攻時,立即在城內墻腳下深井中放置一口特制的薄缸,缸口蒙一層薄牛皮,令聽力聰敏的人伏在缸上,監聽敵方動靜。這種探測方法有一定的科學道理,因為敵方開鑿地道的聲響從地下傳播的速度快,聲波衰減小,容易與缸體產生共振,可據此探沿敵所在方位及距離遠近。據說可以在離城500步內聽到敵人挖掘地道的聲音。古代戰爭中,城防設施常常把地聽的設置作為重要的一項,城內四周每隔一定的距離挖一口深井,一般井深兩丈,放一口鼓形新甕,聽者可在井中托甕聽之,所以又叫“甕聽”??催^電影《地道戰》的人們也許還記得其中有這樣的鏡頭:日本鬼子為防備抗日軍民把地道通向他們的據點下面,就在院子里深置一口大缸,偵聽地下的動靜。這便是古代地聽的用場。由此可見,古代的人都很聰明。




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