最近狐狸貓因為生重病 只得和學校請假待在家裡

而且只能自己待在房間裡 才不會把病毒傳染給其他人

麥麥覺得狐狸貓很可憐 想和狐狸貓說說話

但是又不能進入狐狸貓的房間 這該怎麼辦呢

麥麥想到一個解決辦法

他用一條繩子串起兩個杯子

自己拿著一個杯子 然後把另一端給狐狸貓

如此一來 雖然麥麥不能進入到狐狸貓的房間

但是透過這個聲音話筒 麥麥就可以和狐狸貓講話了

為什麼這樣的設計可以讓狐狸貓們聽到對方的聲音呢

因為聲音不只可以透過空氣傳播

也可以透過固體的介質來傳播

除此之外 聲音也能透過液體傳播

這就是為什麼當你在水面下游泳時

仍然可以聽到水面上的聲音

聲音可以透過固體 液體和氣體這些介質來傳播

麥麥很好奇 如果在沒有介質的狀態下

也就是真空的情形 聲音可以傳播嗎

如果是你 會設計怎麼樣的實驗幫助麥麥判斷呢

麥麥把正在響的鬧鐘放在玻璃罩內

並慢慢的將玻璃罩內的空氣抽走

麥麥發現當玻璃罩內的空氣逐漸消失時

站在玻璃罩外面的麥麥也漸漸地聽不到鬧鐘的聲音了

原來 聲音在真空中是無法傳遞的啊

雖然麥麥可以在放學後用聲音話筒和狐狸貓說話

但是麥麥去上學的時候 狐狸貓一個人在家還是很無聊

麥麥心想 如果可以事先錄音的話

狐狸貓就可以在白天的時候聽到麥麥說話了

那麼 要如何才能把聲音記錄下來呢

要回答這個問題 我們需要先了解一件事

聲音是怎麼產生的

當一支音叉被敲擊後

我們觀察到當音叉振動後 就聽到聲音了

因此我們發現

聲音的產生 需要介質中一個振動的波源

接著 再仔細地觀察音叉的運動方式

你會發現當音叉先向外振動時

音叉會把一部分的空氣粒子往外推

使得空氣受到壓縮 形成稠密部

接著當音叉往內振動時 則會形成空氣的稀疏部

因此 音叉振動時 會讓空氣粒子不斷的前後移動

形成一連串的稠密部和稀疏部

你有發現嗎 這樣的波形式 就是前一節介紹的縱波

當有一個振動的波源  就會產生聲波

而空氣中的聲波是一種縱波

空氣粒子的振動方向和波動前進的方向相互平行

假如聲波的稠密部是波峰 那麼聲波的稀疏部就是波谷

而波峰與波峰間的距離

或者波谷與波谷間的距離 就是聲波的波長

麥麥心想 把聲音記錄下來的意思

不就是把聲波的那些振動記錄下來嗎

那麼 只要能夠讓一個波源沿著那些紀錄下來的振動方式運動

就可以重現原本的聲音了

螢幕前的你 能不能幫助麥麥發明一個紀錄聲音的儀器呢

麥麥拿起薄膜 把他貼在喇叭上

接著把針平坦的一端黏在薄膜上

再讓針尖的那端接觸滾筒上的鋁箔

透過這樣的設計 當聲波從喇叭的一端傳入時

因為聲波的稠密部和稀疏部代表了空氣粒子不斷的前後振動

這些空氣粒子的移動會帶起薄膜的振動

而黏在薄膜上的針也因此會跟著聲波的疏密振動

最後 針的振動就會把聲波記錄在滾筒的鋁箔上

一個把空氣的振動記錄在鋁箔上的留聲機 就這樣誕生了

麥麥很興奮 原來用這樣的方式就可以把聲音記錄下來

麥麥想著 要錄什麼當作第一份給狐狸貓的禮物呢

狐狸貓們將今天學到的知識 做了一個重點整理

聲音的產生需要介質中一個振動的波源

空氣中的聲波是一種縱波

介質的運動方向平行於波前進的方向

聲波可以在固體 液體和氣體中傳遞 但無法在真空中傳遞

最後 和狐狸貓們一起來腦力激盪吧

影片中留聲機的設計其實是愛迪生

沒錯是那個發明電燈的愛迪生時代的發明

那麼 現今的手機錄音又是怎麼做到的呢