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文/范洪义
最典型的靠听觉获得物理结论的是多普勒所感觉到的声学效应。多普勒(1803年出生)奥地利人,一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车在他身旁驰过,感到火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声的音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。1842年他在布拉格的皇家Bohemian科学协会的一次演讲中公布了它的见解,只有5个科学家及一个记录员在场。
1845年,荷兰奇想学家白斯⋅巴洛特听到这一发现后,鼓动了一群吹喇叭手乘在一辆运动的火车的踏板上尽可能地吹同一个音符,并让有音乐素养的听众在铁轨两旁仔细听。在火车由远而近驶过听众再离开的过程中,他们听到了这个音符音调的明显变化。证实了多普勒的发现。
当波源向观察者由远而近驶来,相当于把波列"挤扁"了,在单位时间内,观察者接收到的完全波的个数增多,即接收到的声波的波长减小,频率增大.音调就变高。同样的道理,当观察者远离波源,声波的波长增加,观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收到的频率减小,音调变得低沉。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。这一比值越大,改变就越显著,后人把它称为"多普勒效应"。
我国唐代诗人方千写的诗[原文]
举目纵然非我有,思量似在故山时;
鹤盘远势投孤屿,蝉曳余声过别枝。
凉月照窗欹枕倦,澄泉绕石泛觞迟;
青云未得平行去,梦到江南身旅羁。
句"蝉曳余声过别枝"说明他肯定觉察到了蝉鸣不已拖着尾声飞向别的树枝过程中音调的变化。可惜他没有把它总结为一个物理效应, 而只是寄寓了怀才不遇、虽自视清高脱俗而又无可奈何的感慨。
方千是如何吟得这句诗词的呢?
方千暑夜正浴,时间有微雨,忽闻禅声,因而得句。扣友人门,其家已寝,惊问其故,曰:"吾三年前未成之句,今已获之,喜欢而相告耳,乃`蝉曳余声过别枝`也'。
方千三年吟得这句诗词的治学精神让我忏愧。
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GMT+8, 2024-9-23 20:01
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