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热水瓶胆放在耳边会嗡嗡响，里面到底有哪些神秘物质

时间：2024-10-10 10:26来源：www.lgkjgf.com作者：未知点击：

小时候和爸爸妈妈一块去商场挑热水瓶都有如此的经验，向暖瓶内胆中吹口气，将内胆放到耳边，假如有非常明显的嗡嗡声，说明这个胆的保温性非常不错。

这个办法非常实用，但你想过这是为何呢？这背后蕴藏着什么科学道理？

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声波的产生及共振现象

要想了解这个问题，大家得先知道声波是怎么样产生的与什么是共振现象？

声波是一种机械波，是由物体振动产生的。声音通过介质（如空气、水或固体）传播，当声源振动时，会在介质中形成压缩和稀疏的地区，从而产生声波。声波的频率决定了大家听到的音调，而声波的振幅则决定了声音的响度。

音叉共振

而**共振现象是指当一个物体遭到与其固有频率相同或接近的外面振动时，会产生大幅度振动的现象。**共振现象在日常十分容易见到，比如，当大家拨动吉他的某一根弦时，不只该弦会振动，其他与该弦调谐的弦也会产生共振，从而发出声音。同样，热水瓶胆的嗡嗡声也是共振现象的结果。

热水瓶胆嗡嗡声的成因

大家了解，热水瓶的基本结构包含外壳、瓶胆和瓶盖。瓶胆是热水瓶的核心部分，一般由双层玻璃制成，中间是真空层。这种设计可以有效阻隔热传导和热对流，从而维持瓶内液体的温度。瓶胆的双层结构不只能保温，还能隔绝外面的噪音。

热水瓶的基本结构

第一，大家来探讨一下，当你朝热水瓶内吹气并将它贴近耳边时，为什么会听到持续的嗡嗡声？这是由于当大家吹气时，瓶内的空气会产生振动，这种振动在暖瓶的特定空间条件下会形成具备特定频率的驻波，而这种驻波正是声音的来源。事实上，任何含有“空气柱”的容器都可能通过这种方法发声，很多管乐器就是基于这一原理来发声的。

那样，为何保温性能好的内胆会发出更响亮、更持久的声音呢？这就需要大家比较保温性能好的暖瓶与保温性能差的暖瓶之间的差异了。暖瓶的保温成效主要依靠于隔绝热传导：内胆由内外两层构成，这两层之间尽量地形成真空状况。真空度越高，保温成效越好。如此，“声音响亮且持久”的现象就比较容易理解了，由于内外两层之间的真空不只阻断了热传导，还大幅降低了“空气柱”中驻波的能量耗散，能量耗散较小的驻波自然会发出更响亮、更持久的声音。

目前，让大家回到刚开始的问题：为何即便在没吹气的状况下，保温性能好的暖瓶放在耳边也能听到嗡嗡声？这事实上是由于暖瓶内的空气柱对周围空气中的“白噪声”进行了选择。大家周围的空气事实上一直在振动并产生声音，但这种振动是没固定频率的，是一种不携带信息的“白噪声”。暖瓶中的空气柱对这种白噪声具备一种滤波用途，可以选择出与“空气柱”固有频率相匹配的声音，依据前面的介绍大家了解，当物体遭到与其固有频率相同或接近的外面振动时会产生共振现象，因此大家听到的嗡嗡声正是共振产生的成效。在这里，白噪声饰演了像“吹气”的角色。然而，因为“空气柱”选择出的声音很微弱，只有那些能量耗散更慢、保温性能更好的暖瓶，大家才可以听到这种微弱的声音。

日常的其他共振现象

小时候去海边旅游，相信很多朋友都听过父母说的：把海螺放在耳边就能听见大海的声音。那样，为何海边的贝壳里会传出海洋的声音呢？这类声音又来自哪儿？

其实这个现象叫“贝壳共振”，它的原理和热水瓶发出嗡嗡声的原理其实是一样的。用一句话简单概括说就是——耳朵周围的噪音被贝壳放大了。大家平常都是处在被各种杂音包围的环境之中：四周的风声、电子设施的嗡鸣声、来往的汽车声等等，周围的所有这类声音加起来形成了有着固定频率的杂音——白噪音。

因为白噪音无处不在，大家的大脑会将之自动过滤，人耳也会自动适应，因此其中大多数的杂音大家是听不到的。当来自贝壳以外的振动或声音的频率与贝壳内腔固有些频率相同时，就会产生共振现象将声音放大。

当大家把贝壳罩住耳朵后会形成一个共振腔，依据贝壳形状大小不同会放大某些特定频率的声音，贝壳把耳朵周围的声波采集过来，在贝壳里面产生共鸣，如此大家就能听到环绕在大家周围的杂音，或说是放大了周围的杂音。因为贝壳内的空气振动起伏不定，所以这种共鸣声音和海浪声相似，大家便产生了美好的错觉，以为那是大海的声音。其实，贝壳里的海洋之声与大海毫无关系。

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来源丨力学科普（ID：lxcp_cstam）

责编丨钟艳平

审校丨徐来 林林

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