研究成功揭示肥皂泡为何能隔音

2019年01月31日 来源:

研究成功揭示肥皂泡为何能隔音

新华巴黎4月16日电(张雪飞)沐浴时不小心被泡沫盖住了耳朵,仿佛一下子失去了“听力”,每个人或许都曾遇到这样的情况。表面轻盈的肥皂泡可以隔音?法国研究人员的一项研究成功解释了声音进入肥皂泡后是如何减弱的。

用手敲敲墙面,就能根据声音判断墙是空心还是实心。传统的声学研究方法与其类似:将声波发送到某一材料当中,通过分析听到的声音推断该材料在传声方面的特性。然而,科学家始终未能揭开声波在肥皂泡中的传播机理。原因在于肥皂泡本身极易消逝,声波很难通过传统研究方法被传送其中。

来自法国国家科研中心、巴黎第七大学和雷恩物理学院的物理学家们在一期国际权威物理学期刊《物理评论快报》上报告说,泡沫中的气体占其体积的90%,其余为两种形式的液体,即气泡壁和相邻气泡壁间夹带的液体沟;不同频率的声波进入肥皂泡后的传播情况有所不同。

研究人员解释说,声波带来的气体震动会引起两种泡沫结构的运动。当使用低频声波时,泡沫的气泡壁和液体沟都向同方向移动,声音传播的速度很慢,约每秒30米,不会被泡沫隔绝;当使用高频声波时,音速提高(约每秒220米),仅会造成气泡壁的运动,声音可以穿透泡沫。然而,当使用范围较大的中等频率声波时,气泡壁的运动方向会与声波带来的气体移动方向完全相反,(即气体向左推挤气泡壁时,气泡壁却向右运动,因而不会造成液体沟的移动),声音会被完全封锁在气泡当中,形成了泡沫的隔音效果。

泡沫在人类日常生活和工业生产中应用广泛,特别是矿业和石油工业。法国物理学家的这项研究成果将对研发用于检测泡沫质量的声学探测仪等研究工具有重要意义。

原标题:研究成功揭示肥皂泡为何能隔音

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稿源:中国青年

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