李想

閉上眼睛，用耳朵能不能聽出燈泡亮沒亮？前提是不可以變身，更不能植入X戰(zhàn)警的特種基因。

如果你要和你的伙伴打賭，聽我的，一定要賭“能聽出來”。當(dāng)然了，這里有一些小技巧，且聽我細(xì)細(xì)道來。

為耳朵打抱不平

我們的耳朵能聽見的最小的聲音有多??？蚊子叫？針尖掉在地上的聲音？

在最佳狀況下（頻率約為3 000赫茲），假設(shè)耳道的面積大約是1平方厘米，忽略整個傳播過程中的吸收，那么人至少能聽到1 000公里以外10瓦的光源發(fā)出的響聲，相當(dāng)于在如此之遠(yuǎn)的距離看見一盞節(jié)能燈！耳朵的靈敏度堪比衛(wèi)星上的微波接收器。盡管耳朵幫我們交談，幫我們定位發(fā)聲物體，替我們考聽力，在我們犯錯的時候還要被老媽擰，但人們對很多關(guān)于耳朵的事情依然是“聞所未聞”?？蓱z的耳朵啊，我要為你打抱不平！ 如果再把我們的聽力極限下推一點(diǎn)點(diǎn)，我們就可以直接進(jìn)入到原子尺度的微觀世界了。我們可以毫不夸張地聽到它們在熱運(yùn)動的驅(qū)動下撞擊耳膜所發(fā)出的聲音。相比之下，眼睛真的弱爆了。口說無憑，究竟我們能聽到多么細(xì)小的聲音呢？

頭發(fā)絲演奏的音樂

小女孩兒們經(jīng)常玩假扮醫(yī)生的游戲，用玩具聽診器為洋娃娃問診治病。對物理學(xué)家來說，聽診器的魅力可不止是給洋娃娃看病，好奇的物理學(xué)家們拿著小姑娘手中的聽診器，滿世界尋找任何細(xì)小的聲音。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，竟然可以清晰地聽到頭發(fā)絲敲擊在玩具聽診器塑料膜上的聲音，和這比起來，針尖掉在地上的聲音簡直就像滾滾的雷聲。物理學(xué)家們聽著頭發(fā)絲掃過塑料膜的聲音，就像享受磁頭掃過唱片流淌出的美妙樂曲一般。好吧，其實物理學(xué)家沒這么無聊……

從光到聲

聲波與光波之間的轉(zhuǎn)換叫作聲光效應(yīng)，這個名字是在1880年由亞歷山大·格拉哈姆·貝爾賦予的。下面我們用一個簡單的例子來說明這種轉(zhuǎn)換。

玩具聽診器里有薄薄的黑色塑料膜，它能吸收光能，并將其轉(zhuǎn)化為熱量。熱在表面擴(kuò)散，最終傳導(dǎo)到四周。于是聽診器內(nèi)的空氣被局部地加熱了，被加熱的氣體分子在聽診器里亂撞，如果碰撞變得有規(guī)律的話就會發(fā)出聲響。又因為光來自交流通電的燈泡，所以這股熱浪是穩(wěn)定地一波一波襲來的，就如同每年都有的夏天，碰撞也是周期性的。只要頻率足夠高，振幅足夠大，聽診器就能聽到這些聲響。這里的重點(diǎn)并不是耳朵有多敏感，而是它分辨快速變化的能力。眼睛因為暫留現(xiàn)象而無法察覺到燈光因交流通電而出現(xiàn)的閃爍，不過在聲光轉(zhuǎn)換之后，耳朵卻能察覺到這種振蕩。耳朵再次對眼睛說：“你弱爆了！”

在廚房里聽光

有了上面的鋪墊，我們可以嘗試通過聽診器在10厘米或者更近的距離聽到白熾燈發(fā)光時的嗡嗡聲；關(guān)掉燈泡或者用手擋住光線，嗡嗡聲消失。

須要準(zhǔn)備的東西有：手工工具、由交流電驅(qū)動的白熾燈、薄膜、蠟燭和一個玻璃罐。如下圖所示。

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在玻璃罐（約500毫升）的金屬蓋上鉆一個小眼兒，玻璃罐的大小無須嚴(yán)格挑選，“老干媽”的空瓶就可以。點(diǎn)亮一根蠟燭放進(jìn)瓶中，讓炭灰沉積在一個側(cè)面，盡量剛好涂黑一半玻璃面，另一半則保持透明。擰緊瓶蓋，將金屬蓋緊貼自己的耳朵，讓60瓦左右的燈光穿過透明的一面，照射到炭灰覆蓋的內(nèi)壁。你將能聽到一陣一陣的脈沖信號。 就這么簡單。快去聽聽光在對你說什么吧！endprint