來源:百度文庫(kù) 2010-08-20 14:34:16
第十章聲·波 10.3假爆裂
飛行物體和它所發(fā)出的聲音之間在速度上的競(jìng)賽,有時(shí)候會(huì)使我們不由自主地做出錯(cuò)誤的、跟實(shí)際現(xiàn)象完全不同的結(jié)論。
高高地在我們頭上掠過的流星或炮彈就是有趣的例子。從宇宙空間進(jìn)入地球大氣的流星,有非常高的速度。雖然大氣的阻力已經(jīng)把它的速度減慢了,但是它還是比聲音的速度高幾十倍。
流星劃破空氣的時(shí)候,往往要發(fā)出一種類似雷聲的噪音。設(shè)想我們是在C點(diǎn)(圖153),而在我們上面有一顆流星在沿著AB線飛行。流星在A點(diǎn)發(fā)出的聲音,只有在流星本身已經(jīng)飛到B點(diǎn)的時(shí)候,才能來到我們的耳朵(在C點(diǎn))。因?yàn)榱餍堑娘w行速度要比聲音的速度快得多,所以它能夠來得及達(dá)到某一個(gè)點(diǎn)D,并使在這個(gè)點(diǎn)上發(fā)出的聲音比它從A點(diǎn)發(fā)出的聲音更早到達(dá)我們的耳朵。因此我們先聽到的是從D點(diǎn)來的聲音,然后才聽到從A點(diǎn)來的聲音。又因?yàn)锽點(diǎn)來的聲音也比D點(diǎn)來的聲音到達(dá)得更遲,所以在我們頭頂上某處應(yīng)當(dāng)有這樣一點(diǎn)K,從這一點(diǎn)上,流星發(fā)出的聲音應(yīng)當(dāng)最早到達(dá)我們的耳朵。愛好數(shù)學(xué)的人如果知道流星的速度跟聲音速度的比,就能夠計(jì)算出這個(gè)點(diǎn)的位置來。
于是我們就得到這樣的結(jié)果:我們所聽到的和我們所看到的完全不一樣。在我們的眼睛里,流星首先出現(xiàn)在A點(diǎn)上,接著就從這一點(diǎn)沿著AB線飛行?墒菍(duì)我們的耳朵說來,流星卻首先出現(xiàn)在我們頭頂上某一點(diǎn)K上,然后我們同時(shí)聽見兩個(gè)聲音,分向兩個(gè)相反的方向前進(jìn),越來越小下去。這兩個(gè)方向,一個(gè)是從K到A,一個(gè)是從 K到 B。換句話說,我們好象聽見這顆流星已經(jīng)爆裂成了兩部分,分向兩個(gè)相反的方向飛去。而在實(shí)際上,并沒有發(fā)生爆裂這回事。請(qǐng)看我們的聽覺受到了怎樣的欺騙。∷栽S多人說他們親眼看到過流星爆裂,也許正是由于這種聽覺的錯(cuò)覺。
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