远处的钟声,在夜晚和清晨听起来比白天更清楚:声音、空气、温度因素的影响

知识点:声音、空气温度

许多大城市都矗立着巨大的时钟,悠扬的钟声,向周围的人们准确地报告着时间

你若细心就会发现:夜晚和清晨,钟声听上去很清楚,一到白天,钟声听起来就不太清楚了,有时甚至听不见。 有人可能会说:这是因为夜晚和清晨的环境安静,而白天声音嘈杂。

这样的解释,只说对一部分,并不完全。 另一个重要原因是声音会“拐弯”。

声音是靠着空气来传播的。 它在温度均匀的空气里,是笔直地往前跑;一碰到空气的温度有高有低时,它就尽拣温度低的地方走,于是声音就“拐弯”了。

白天,太阳把地面晒热了,接近地面的空气温度远比空中高,钟声发出以后,走不多远就往上拐到温度较低的空中去了。 因此在一定距离以外的地面上,钟声听起来就不清楚,再远一点,人们就听不见钟声了。 夜晚和清晨,空气的冷热情况正好相反,接近地面的气温比空中低,钟声传出以后,就顺着温度较低的地面推进,于是,人们在很远以外也能清晰地听到钟声。 看来,“夜半钟声到客船”还真有点科学道理哩!

声音的这种脾气,会造成一些有趣的现象。 在炎热的沙漠里,地面附近的温度极高,如果在50-60米以外有人在大声呼喊,只能看见他的嘴在动,却听不到声音,这是由于喊声发出后,很快被拐到高空中去了。 相反,在冰天雪地里地面附近的温度比空中低,声音全都沿着地面传播,因此人们大声呼叫时,能传播得远,甚至在1000-2000米以外也能听见。

有时,由于接近地面的空气温度忽高忽低,声音也会跟着拐上拐下,往往造成一些较近区域听不到声音,更远的地方反而能听到声音。 1815年6月,在著名的滑铁卢铁役中,战斗打响以后,部署在战场25千米处的格鲁希军团竟无一人听到炮声,因此没能按作战计划及时赶来支援拿破仑。 而在更远的地方,隆隆的炮声却清晰可闻。 声音的传播性质竟影响到一个战役的胜败。

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