科學遊戲 波動現形記 文與圖/許良榮 |2014.09.03 語音朗讀 1439觀看次 字級 大 中 小 圖一 圖/許良榮 圖二 圖/許良榮 圖三 圖/許良榮 圖四 圖/許良榮 圖五 圖/許良榮 文/許良榮 吉他或小提琴等樂器的絃,在產生聲音時振動得相當快,但我們肉眼無法看出絃的振動情形。究竟絃的振動如何變成看得到的波動呢?國立自然科學博物館展示的「圓筒示波器」利用一個大滾筒的條紋,可以將吉他絃的振動呈現出看得見的波形,相當有趣。這個裝置頗為複雜龐大,很難自行製作,但我們可以利用簡單的材料達到同樣的效果喔! 所需器材:黑色鬆緊帶、木板、鐵釘、紙卡。 操作過程: 1取一長木板,釘上二根鐵釘相距約五十公分,再綁上黑色的鬆緊帶,鬆緊帶稍微拉緊即可,不要綁太緊。 2取一張黑色的西卡紙或海報紙,長約十公分,寬約五公分,以白色油漆筆每間隔一公分畫上一白色線條(圖一)。 3做好的黑底白線條紙卡,放在鬆緊帶下方,然後撥動鬆緊帶,讓鬆緊帶振動,同時來回移動紙卡,觀察紙卡上方是否出現波形?波形是否隨著紙卡的移動速度而變化(圖二、圖三)? 原理: 紙卡會產生波形,主要是因為「視覺暫留」,而不是鬆緊帶或絃的振動時的真實波動;亦即看到的波形是視覺暫留的假象,不是鬆緊帶(絃)的振動(產生聲音)的波形。如圖四所示,鬆緊帶的振動是上下來回振動,當下面的紙卡移動時,由於紙卡為黑色底,而黑色鬆緊帶在紙卡上方,因此我們只能看到白色線條部分的鬆緊帶(如圖五的紅色點)。隨著紙卡的左右移動,我們所看到的部分由於視覺暫留而形成如圖五的A、B、C、D的上下運動,由於鬆緊帶的來回振動相當快,因此在視覺上會形成波動的連續圖形。 由上述原理可知,我們看到的波形是因為視覺暫留而形成,因此波數(或波長),是由紙卡上白色線條的數目決定,與鬆緊帶的振動快慢沒有關係喔! 叮嚀: 1紙卡上白色線條的間距可以彈性調整,不過,間距愈密,線條就必須愈細,但線條太細,比較容易模糊不清。 2可以用橡皮筋取代鬆緊帶,但是必須將橡皮筋塗黑(使用簽字筆即可)。 3不使用鐵釘與木板也行,只要二人合作,一人拉橡皮筋,另一人移動紙卡就可以了。 前一篇文章 創作花園 好奇的爸媽 下一篇文章 我喜歡自己 熱門新聞 01甜食過量易催人老 吃對好糖有益健康2024.05.0202身體加速老化 導致青壯年罹癌者增加2024.05.0303零浪費餐廳 不需垃圾桶2024.04.3004家貓 野貓 命運大不同2024.04.2805佛光山兒童英文營 從無我學三好2024.04.3006【親子共讀】《愛哭鬼阿力》 如果眼淚有魔法2024.04.2807左腳與右腳的距離2024.04.3008房屋租金標準 全台調升2024.04.2909水下攝影賽 拍猴子竟然奪首獎2024.04.3010【紀實攝影】 法水櫻花,揭開春序幕2024.04.28 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 【快樂塗鴉簿】我的單車之旅 【快樂塗鴉簿】小雪人 【童畫天地】柯爾鴨水彩技法【快樂塗鴉簿】好擠喔! 【小土豆日記】敗給十個呼拉圈!【快樂塗鴉簿】晒柿子 作者其他文章科學遊戲 魔鏡啊魔鏡!科學遊戲 聲音幾何圖科學遊戲 低溫沸騰科學遊戲 紙片 跳扭扭科學遊戲 衛生紙中的祕密