北京天坛公园的回音壁是闻名世界的升学奇迹-北京天坛公园的回音壁
1.北京天坛公园里的回音壁是怎么回事?
2.北京天坛的回音壁可以听到回音是引用什么原理?
3.天坛公园回音壁下雨天有用吗
北京天坛公园里的回音壁是怎么回事?
天坛的四周围墙很高,而且坚硬光滑,能够很好地反射声音;墙又是圆形的,三音石正好放在圆的中心处。当你拍了一下手后,声音从空气中向四周传播,遇到围墙后,又给反射回来,这些经反射回来的声音又都经过位于圆心的三音石。所以,我们站在三音石上拍手,就会听到清晰的回音,而且回音特别响。
反射回来的声音还有一个特点,它经过圆心后继续向前走,一直传到对面围墙上,经过第二次反射又回到三音石。这样,我们就听到了第二次、第三次,甚至更多次的声音了,这里除你拍手的那次声音是原始声音,其余的都是回音。
北京天坛的回音壁可以听到回音是引用什么原理?
在首都北京市区的东南部,座落着一个驰名中外的天坛公园。那里本来是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛,最初建设于明代永乐十八年(1420年)。天坛是我国最壮观、最有特色的古建筑之一。不过,从声学上看,我们最感兴趣的是回音壁、三音石和圜丘。
天坛第一声学奇迹是回音壁。回音壁是一个圆环形的围墙,高约3.72 m,直径61.5 m。在回音壁内的圆形场地上,偏北有一座圆形的建筑物叫“皇穹宇”,它与回音壁内壁间的最短距离是2.5 m;同时东西对称地盖着两座房屋。人们一进回音壁,往往第一件事便是与同伴贴着围墙作远距离的耳语。人们讲悄悄话,一般在6 m以外就听不见。而在回音壁边上讲,传播却要远得多。即使你和同伴分别在直线距离为45 m的甲、乙两处轻声对话,彼此还听得清清楚楚,就像同伴在跟前与你说话一般。
这个声学奇迹是怎样形成的呢?原来语音的波长只有10~300 cm,比回音壁半径要小得多,因此在这种场合下可以认为声波是直线前进的。语音在甲、乙两处之间传播,一部分以束状沿围墙连续反射前进,全程有129 m;一部分沿直线直接通过空气传播,全程才45 m。因为墙面相当坚硬光洁,对声音的吸收小,是声音的优良反射体;而且在回音壁的具体条件下,声波沿墙面连续反射都是全反射,没有穿入墙体内部发生折射的部分,所以声音在传播中衰减很小。两个人在甲、乙两处发出轻声细语,通过墙面传播的声波,尽管走了129 m,对方还能听清楚,就像打电话一样。而直接经过空气传播的声波却衰减很快,只走6 m就消失了,根本传不到45 m外的对方耳朵里。这就是神秘的回音壁的声学原理。
天坛的第二声学奇迹是三音石。它在从皇穹宇通往围墙门口的一条白石铺成的路上,从皇穹宇台阶沿这条路数到第三块石头便是。游人们一到这里就鼓掌,鼓掌一下,可以听到五六次回声。因为三音石正好在回音壁内圆心上,鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间来回反射。因为围墙为圆形,每次声波从围墙反射回来在圆心会聚,便是一次回声。只是由于声波在来回反射的过程中逐渐衰减,因此回声一次比一次微弱,五、六次后,回声就微弱到听不出来。
天坛的第三声学奇迹是圜丘。圜字是圆字的古体,丘字原意是小山、土堆子。不过,圜丘不是圆形土堆子,而是青石砌成的高台,这里是真正的祭天的祭坛。因为古人流行着“天圆地方”的不正确说法,所以圜丘砌成圆的,它外面的围墙筑成方的。圜丘是三层的石台,每层都有台阶可以拾级而登。每层台的周围都有石栏杆,最高层离地5 m多,半径15 m。
人们登上台顶,站在圜丘的圆心石上,往往又是喊话,又是拍手,这时听到的声音特别洪亮。这又是什么缘故呢?原来台顶不是真正水平的,而是从中央往四周坡下去。人们站在台中央喊话,声波从栏杆上反射到台面,再从台面反射回耳边来;或者反过来,声波从台面反射到栏杆上,再从栏杆反射回耳边来。又因为圜丘的半径较短,所以回声比原声延迟时间很短,以致相混。据测验,从发音到声波再回到圆心的时间,只有零点零七秒。说话者无法分辨它的原音与回音,所以站在圆心石上听起来,声音格外响亮。但是站在圆心以外说话,或者站在圆心以外听起来,就没有这种感觉了。
天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造。
天坛公园回音壁下雨天有用吗
天坛公园回音壁下雨天有用。天坛公园回音壁不会受下雨天的影响。回音壁有回音效果的原因是皇穹宇围墙的建造暗合了声学的传音原理。围墙由磨砖对缝砌成,光滑平整,弧度过度柔和,有利于声波的规则折射。加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不至于散漫地消失,更造成了回音壁的回音效果。所以不会受下雨的影响。
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