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初中物理教师的博客

教师把敬业内化为一种品质,实践于行动中,不仅是学生的幸事,自己也将终生受益

 
 
 
 
 

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一曲特别的乐曲  

来自惊鸿岂止一现   2014-06-06 15:03:13|  分类: 【趣味物理】 |举报 |字号 订阅

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一曲特别的乐曲



导言:这是一阕什么乐曲, 无人能知道, 它既不是舒伯特的作品, 也不是舒曼的作品, 甚至根本不是任何一位作曲家的作品, 但它却是德国天文学家, 天体行星运动定律的发现者开普勒的杰作! 它出现在开普勒的作品《世界和谐》。

这是一阕什么乐曲, 无人能知道, 它既不是舒伯特的作品, 也不是舒曼的作品, 甚至根本不是任何一位作曲家的作品, 但它却是德国天文学家, 天体行星运动定律的发现者开普勒的杰作! 它出现在开普勒的作品《世界和谐》一书中.

研究天体运行的开普勒为什么会从事音乐研究呢? 你只要了解一下西方人对自然界的认识就不难明白了.西方文艺复兴时期, 人们对自然界中所发生的一切都是在和谐的框架下进行解释的: 恒星为什么作圆周运动而不作其它方式的运动? 那是因为圆周运动最匀称, 饱满, 也即最和谐, 尽管开普勒发现了行星运动所遵循的三大定律, 但在说明原因时, 他仍采用了和谐的观点.在今天听来确实好笑, 大家都知道, 行星的运动实际上是受万有有引力支配的, 太阳对行星的引力是支配行星运动的主要动力.在和谐的观点影响下, 伟大的物理学家伽利略虽到了万有引力发现的边缘, 终没能提出力的概念, 已到手边的果实却被他的后来人牛顿摘走了.

伽利略之所以未能提出万有引力定律, 就是因为和谐这一框框束缚了它.因为自然界的一切都是和谐的, 所以最美.因为圆周运动是和谐的运动, 所以行星只能做圆周运动.在这个框架下思维, 伽利略当然不会想到行星运动另有一种超乎和谐的`力'的推动了.值得一提的是, 他的朋友开普勒曾对行星运动提出过太阳对行星放射出超距力来推动行星运动的观点.开普勒认为, 这种超距力可以推动行星及地球运动, 他还特别提出月球也能释放某种超距力, 这种力可能是引起潮汐的原因.遗憾的是, 伽利略不仅没从他的朋友那儿得到启发, 反而批驳了开普勒的观点.其实开普勒的观点正是万有引力的萌芽.伽利略关于天体和谐运动的结论使人们在很长一段时间里忽略了对万有引力的探索.

影片中如何记录声音



导言:我们大家看电影时, 会觉得演员的动作和对白非常连贯, 就如真实情景差不多.但你若看外国产的配音电影, 有时却能看到动作与声音不协调的现象, 演员的嘴早已不动了, 声音却还没断, 这是什么原因呢?

         我们大家看电影时, 会觉得演员的动作和对白非常连贯, 就如真实情景差不多.但你若看外国产的配音电影, 有时却能看到动作与声音不协调的现象, 演员的嘴早已不动了, 声音却还没断, 这是什么原因呢

通常电影影片中的声音是同动作一起记录在影片上的, 电影中的音乐、对白及音响效果, 是现代电影艺术不可分割的组成部分.声音首先通过话筒变为电信号.声音传进话筒, 推动话筒中的膜片的振动, 与膜片相联的动圈也随着振动;动圈是放在永久磁铁的圆形空隙中的.由于电磁感应, 在磁场中来回运动的动圈就会感应出电流来.声音越响, 膜片和动圈振动也越大, 感应出的电流就越强;声音频率发生变化时, 膜片和动圈振荡频率也随着变化, 动圈上就会感应出与振动频率一致的电流信号来.这样, 声音高低及频率的变化, 就会表现为感应电流信号变化.

微弱的感应电流经过放大器放大, 再流过一个白炽灯泡.随着电流的变化, 灯泡亮度也发生变化: 电流强, 灯就亮, 电流弱, 灯泡就暗, 这样就把声音信号经过电信号中转变成了光信号了.这时用一个聚光透镜把灯光聚焦后投射到电影底片上, 随着胶片不断移动, 使胶片能在拍摄演员动作的同时而感光.声音强, 灯光亮, 感光也就多;声音弱, 灯光暗, 感光就少.这些电影胶片经显影定影后, 就成为电影的声带底片.再用这底片印成声带的正片.

还音时, 只需在声带正片上投射一束强度不变的光线, 当这光线透过胶片边缘那深浅不同或宽度不同的白道道 (声带) , 就变成了强度不断变化的光线.时明时暗的光线, 经过光电管就变为时强时弱的电流信号, 这电流信号经过放大后, 送进场声器就播放出声音来了.

这种光学录音法要比磁录音麻烦, 所以现在大都采用在拍摄电影时, 先用磁录音方法录下各种声音.当影片拍完, 洗印电影时, 再用光录音法把磁带上的声音转录在电影胶片上.

噪音主要有哪些危害和可以怎样控制呢?



噪声是声音的一种。从物理角度看,噪声是由声源做无规则和非周期性振动产生的声音。从环境保护角度看,噪声是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有妨碍的声音。噪声不仅有其客观的物理特性,还依赖主观感觉的评定。如在听音乐时,悦耳的歌声不是噪声;而在老师讲课的课堂上,高音播放的音乐只能算是噪声。

科学家们已经全面研究了噪声对生物和人类的影响。如小白鼠在160 dB的环境中,几分钟就会死亡。人在距喷气发动机5m处,几分钟就会变成聋子。一般认为40 dB是正常的环境声音。

噪声的来源主要有三种,它们是交通噪声、工业噪声和生活噪声。

交通噪声主要是由交通工具在运行时发出来的。如汽车、飞机、火车等都是交通噪声源。调查表明,载重汽车、公共汽车等重型车辆的噪声在89-92dB,而轿车、吉普车等轻型车辆噪声有82-85 dB,(以上声级均为距车7.5m处测量的)。汽车速度与噪声大小也有较大关系,车速越快,噪声越大,车速提高1倍,噪声增加6-10dB

此外,接近城市中心的铁路客货运站,因车辆在地道内行驶,噪声不易散去,对车厢内的人干扰较大。

喷气机出现后,环境噪声日渐增大。这一方面是喷气机噪声声级较大,另一方面也是空运日趋繁忙的结果。事实上,不仅是飞机升降时会产生噪声,而且机场地勤保养和飞机试运转时也会产生强烈的噪声,对附近居民的影响非常大。

工业噪声主要来自生产和各种工作过程中机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动而产生的声音。

生活噪声主要指街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。如在居室中,儿童哭闹,大声播放收音机、电视和音响设备;户外或街道人声喧哗,宜传或做广告用高音喇叭等。

噪声对人类的危害很大,它干扰睡眠,妨碍语言交流,损伤听觉,引起多种疾病。不少人认为,20世纪生活中的噪声是造成心脏病的原因之一。

对噪声污染的防治,一方面依靠噪声控制技术的发展,另一方面还有赖于立法管理和政府的行政措施。特别是环境噪声源的管理,对防治噪声污染至关重要。

磁带录音原理




话筒把声音变成音频电流,放大后送到录音磁头。录音磁头实际上是个蹄形电磁铁,两极相距很近,中间只留个狭缝。整个磁头封在金属壳内。录音磁带的带基上涂着一层磁粉,实际上就是许多铁磁性小颗粒。磁带紧贴着录音磁头走过,音频电流使得录音头缝隙处磁场的强弱、方向不断变化,磁带上的磁粉也就被磁化成一个个磁极方向和磁性强弱各不相同的小磁铁,声音信号就这样记录在磁带上了。

  放音头的结构和录音头相似。当磁带从放音头的狭缝前走过时,磁带上小磁铁产生的磁场穿过放音头的线圈。由于小磁铁的极性和磁性强弱各不相同,它在线圈内产生的磁通量也在不断变化,于是在线圈中产生感应电流,放大后就可以在扬声器中发出声音。普通录音机的录音和放音往往合用一个磁头。

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