木禾/文
蝴蝶飛過(guò)為什么沒(méi)有聲音
木禾/文
夏天,晚上睡覺(jué)的時(shí)候,我發(fā)現(xiàn)蚊子總是在我耳邊發(fā)出煩人的“嗡嗡嗡”的聲音;我還發(fā)現(xiàn),白天一群蜜蜂在花叢間飛來(lái)飛去,也會(huì)發(fā)出“嗡嗡嗡”的聲音;但是問(wèn)題來(lái)了,蝴蝶從我身邊飛過(guò),卻沒(méi)有發(fā)出任何聲音。從體形上來(lái)看,蝴蝶要比蚊子、蜜蜂大多了,為什么它飛起來(lái)的時(shí)候這么悄無(wú)聲息呢?
蚊子、蜜蜂、蝴蝶還有蒼蠅等,是我們生活中最常見(jiàn)的昆蟲(chóng)。它們有一個(gè)共同點(diǎn),就是都有翅膀,都會(huì)飛,而且它們?cè)陲w行的時(shí)候翅膀都在振動(dòng)。
一只正在吸血的蚊子
振翅飛舞的蜜蜂
那么,同樣是昆蟲(chóng),為什么它們飛行時(shí)有的能發(fā)出聲音,有的卻不能呢?
其實(shí),昆蟲(chóng)在飛行的時(shí)候,是靠翅膀的振動(dòng)來(lái)發(fā)出聲音的。蝴蝶飛行的時(shí)候,也能發(fā)出聲音,只是我們聽(tīng)不到。這與我們?nèi)祟?lèi)的聽(tīng)覺(jué)有關(guān)。
飛舞在花間的蝴蝶
我們先來(lái)了解一些有關(guān)聲音的知識(shí)。
你知道聲音是怎么來(lái)的嗎?
對(duì),聲音是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。振動(dòng)一旦停止,聲音也就跟著停止了。當(dāng)聲音傳入我們的耳朵,我們就聽(tīng)到了這個(gè)物體發(fā)出的聲音,反之,我們就什么都聽(tīng)不到。
也就是說(shuō),我們?nèi)祟?lèi)要想聽(tīng)到聲音必須具備三個(gè)條件:
第一,要有發(fā)聲體;
第二,要有聲音傳播的介質(zhì);
第三,要有健康的耳朵。
但是,即使具備了這三個(gè)條件,我們的耳朵也不能聽(tīng)到自然界中的所有聲音。
據(jù)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):人類(lèi)的耳朵只能聽(tīng)到頻率為20~20 000赫茲的聲音,對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō),這些頻率的聲音叫可聽(tīng)聲。而高于20 000赫茲的聲音叫超聲,低于20赫茲的聲音叫次聲。超聲和次聲都是人耳聽(tīng)不到的。
我們?cè)賮?lái)了解一些有關(guān)頻率的知識(shí)。
你知道什么是頻率嗎?
對(duì),頻率就是物體在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù),它是德國(guó)物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)的,人們?yōu)榱思o(jì)念他,就用他的名字當(dāng)作頻率的單位。
由于人的耳朵只能聽(tīng)到頻率為20~20 000赫茲的聲音,這里的赫茲值我們可以理解為昆蟲(chóng)每秒鐘振動(dòng)翅膀的次數(shù)。一般情況下,蚊子飛行的時(shí)候每秒鐘振翅約600次(也就是600赫茲),蜜蜂每秒鐘振翅約300次(也就是300赫茲),蒼蠅每秒鐘振翅約200次(也就是200赫茲)。這些昆蟲(chóng)的振翅頻率都在人耳可聽(tīng)聲頻率之中,因此,我們能夠聽(tīng)到蚊子、蜜蜂、蒼蠅等昆蟲(chóng)飛行時(shí)發(fā)出的聲音。而蝴蝶飛行的時(shí)候每秒鐘只振翅6次(也就是6赫茲),甚至僅5次(也就是5赫茲),蝴蝶的振翅頻率很低,屬于次聲。所以,人的耳朵無(wú)法聽(tīng)到蝴蝶飛行時(shí)發(fā)出的聲音。
人耳的聽(tīng)力范圍
為了更形象地來(lái)理解振動(dòng)頻率和聲音的關(guān)系,我們可以按照下面的方法來(lái)做個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)。
方法一:準(zhǔn)備一張長(zhǎng)方形白紙,拿起來(lái)快速抖動(dòng),我們聽(tīng)到“嘩嘩嘩”的紙聲。
方法二:盡量緩慢擺動(dòng)手中的白紙。這時(shí),剛才的“嘩嘩嘩”聲消失了,我們什么也聽(tīng)不到。
發(fā)現(xiàn)了沒(méi)有?蜜蜂、蝴蝶的翅膀就像這張白紙,蜜蜂的翅膀振動(dòng)得快,就能發(fā)出人類(lèi)可以聽(tīng)到的聲音,而蝴蝶的翅膀振動(dòng)得慢,就不能發(fā)出人類(lèi)可以聽(tīng)到的聲音。
在我們的生活中,有一些動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)非常靈敏,能聽(tīng)到我們?nèi)祟?lèi)聽(tīng)不到的聲音,比如狗狗、蝙蝠。
狗狗的聽(tīng)力范圍是15~50 000赫茲,大概是人類(lèi)的16倍,狗狗能聽(tīng)到我們?nèi)祟?lèi)聽(tīng)不到的超聲和次聲,所以,當(dāng)它無(wú)緣無(wú)故地瘋狂亂叫的時(shí)候,你可千萬(wàn)不要責(zé)怪它,最好能時(shí)刻保持警惕。
奔跑的狗狗
蝙蝠的聽(tīng)力范圍是1000~120 000赫茲,它的喉嚨能發(fā)出人耳聽(tīng)不到的超聲波。這種超聲波沿著直線(xiàn)傳播,碰到物體能像光線(xiàn)照到鏡子上那樣反射回來(lái)。蝙蝠用耳朵接收到這種超聲波,就能迅速做出判斷,靈巧地避開(kāi)障礙物而自由飛翔,捕捉食物。所以,夜間飛行的蝙蝠就像體內(nèi)安裝了一個(gè)雷達(dá)一樣,飛起來(lái)靈活自如。
倒掛在樹(shù)枝上的蝙蝠
大王花
大王花是大王花屬20種肉質(zhì)寄生草本植物的統(tǒng)稱(chēng)。它以花朵巨大而且氣味惡臭著稱(chēng),有“世界花王”的美譽(yù),是一種腐生植物。大王花通常寄生于葡萄科崖爬藤屬植物的根上,以吸取寄主的營(yíng)養(yǎng)為生。雖說(shuō)是植物,但它除了花之外,無(wú)葉、無(wú)根、無(wú)枝條,甚至連植物最基本的光合作用特征都沒(méi)有,并不具備植物的很多基本特征,只有在其需要繁殖的時(shí)候,才開(kāi)出驚艷碩大的花朵。
(本期責(zé)任校對(duì):王小北)