自制“示波器”观察声波

让我们造个土“示波器”，用它来观察声波。
　　
　　找一只空铁皮罐头盒，去掉盖和底，用一小截铁烟囱也行。再找一个破气球，把气球皮剪开，盖到铁筒的一头，用小线或皮筋把气球皮绷紧扎牢。再找一小块镜片（约3－9平方厘米），没有镜片找一小块玻璃也可以。把小镜片粘在绷紧了的气球膜上，使小镜子的位置在铁筒口的一侧（不要在正中心）。这就是一个土“示波器”。
　　
　　在有阳光的情况下，你拿着土“示波器”站到窗口，让阳光斜射在那块小镜子上，看！小镜片反射出的阳光在墙上映出了一块光斑。那就是土“示波器”的光屏。当你对着土“示波器”的筒口高声喊叫的时候，光屏上出现了波影！
　　
　　显然，这是由于你喊出来的声波使土“示波器”的膜发生振动的结果。为了进一步研究波的性质，你不妨找一根绳子再做个实验。
　　
　　把一根绳子的一头固定在墙上，用手拿着另一头，把绳子拉成水平。好，你的手上下振动吧，看！绳子上出现了一个凸起又凹下的状态，并且向前传播开来。这个一会凸起，一会凹下的状态，就是一种波。
　　
　　向平静的水面投上一块石头，就能激起一圈圈的水波，波水涟漪向外传播。水面上漂浮的树叶随着水波的到来忽上忽下，却不会漂走。如果你在抖绳子时，在绳子上穿上一个小纸片，你会发现，那纸片虽然跟着波上下振动，却不会随波游动，移到墙头。这说明，机械波传播的是振动和振动的能量，而不是物质本身。
　　
　　振动在它周围物体中的传播就叫波。
　　
　　那么，空气中的声波是怎样传播的呢？我们不妨找一根软些的弹簧再做个实验。
　　
　　把弹簧的一端固定在墙上，用一只手提起另一端，轻轻一推，看！弹簧圈一疏一密地向墙壁运动了。
　　
　　仔细看一看弹簧上的波动，你就会发现，它和绳子上的波动大不相同：弹簧上的每个点（我们叫它质点）振动的方向和波的传播方向是相同的；绳子上的每个点振动的方向却和波的传播方向相垂直。我们把质点的振动方向与波的传播方向相同的波叫纵波，质点的振动方向与波的传播方向相垂直的波叫横波。
　　
　　我们再仔细分析一下土“示波器”的实验：声波从铁筒的口传进去，由筒里的空气传到皮膜，引起皮膜振动，皮膜振动的方向和波的传播方向是一致的，因此，空气中的声波是纵波。
　　
　　在抖绳子的实验中，你会看到两个相邻的凸起之间有一个凹下去的部分，那凸起的部分叫波峰，那凹下去的部分叫波谷。两个相邻波峰中点之间（或两个相邻波谷中点之间）的距离，就叫一个波长。你会发现，如果你抖动得均匀，那波长是一定的。
　　
　　纵波的波长是指两个相邻密部中心之间（或者两个相邻疏部中心之间）的距离。
　　
　　波传播的速度叫波速，波速（ν）、波长（λ）和频率（f）的关系是：
　　
　　波速=频率×波长，即ν=fλ。
　　