科普王国展品介绍（四）——声学展区
（1）此时无声胜有声
互动方式：
当游客进入这个房间，几乎听不到外界的声音，就连听自己说话的声音也有一种异样的感觉。
原理：
这是因为房间的墙中有吸音和隔音材料。一般情况下，当外界声音入射到墙面上时，绝大部分声波都被墙体反射走，但仍有部分声波会传入室内。当房间墙内装填隔音材料，表面覆盖有吸音材料时，便能够将房间与外界隔绝开来并削弱房间内的声波反射，所以隔音房内安静且说话声异样。
隔音材料，一般具有密实无孔的特点；由于其结构密实，难于吸收和透射声波，反射能力强，所以隔音效果好。如果在墙体内装填一定的隔音材料，使振动传播减弱，则噪声几乎传不到室内。
吸声材料，大多为疏松多孔的材料，如矿渣棉、毯子等，其吸声机理是让声波深入材料内部互相贯通的开口孔隙中，声波受到空气分子摩擦和粘滞阻力，使细小纤维作机械振动，从而将声能转变为热能。如果墙体表面覆盖有吸音材料，墙体反射回来的声音也将发生变化。
（2）回声筒
互动方式：
站在平台上，对着管口拍手或说话，游客就可以清晰地听到自己发出的声音的回声。
原理：
回声是声音在传播过程中遇到障碍物，反射回来而形成的。反射回来的声波要在原来的声波消失后至少0.1秒，人耳才能区分回声和原声，所以只有障碍物离得较远，发出的声音经过较长时间回到耳畔，才容易分辨出回声和原声。障碍物离得太近，例如在室内说话，声音很快反射回来，回声和原声几乎重合，分辨不出来，便感觉不到回声。实质上，声音在空气中的传播速度约为340m/s，考虑上声波传播的一来一回，故声源与障碍物间的距离需不小于17m，人耳才能分辨原声与回声。
明代的著名建筑北京天坛的回音壁、三音石和圜丘，就是我国人民利用声音的反射原理建造而成的。
（3）声控
互动方式：
游客跺跺脚或喊叫发出声音，声电转换控制系统会把声音信号转化成电信号，放大系统再把电信号放大，于是五颜六色的霓虹灯管闪亮，其数目会随着游客发出声音的强度大小而相应变化。
原理：
日常生活中，跺跺脚可以让楼道里的灯亮起来；对声控窗帘下命令，窗帘便会拉下来；对手机说出姓名，手机就会自动接通相应的电话号码；对电脑说文章，它就会打印出来……。如今，人们对声控技术越来越熟悉，用声音代替肢体动作将给人们带来更多的便利。
（4）多普勒效应
互动方式：
游客通过计算机控制多媒体互动，了解多普勒效应在科技领域的应用以及对生活中相关现象的解释。
原理：
多普勒效应，即当听者与声源有相对运动时，听者听到声音的频率与静止时不同的这一现象。假设原有波源的波长为λ，波速为c，波源移动速度为v：当波源走近观察者时观察到的波源频率为（c+v）/λ，即音调变高；反之则观察到的波源频率为（c-v）/λ，即音调变低。
多普勒效应不但在声波中存在，在电波及光波中也具有这种效应。利用多普勒效应，可制成多普勒雷达，探测移动目标。自然界中的蝙蝠捕捉昆虫也是利用了这一效应。
（5）声驻波
互动方式：
按下按钮，白色泡沫颗粒会有规则地跳动，调节展台上的“频率”按钮，白色泡沫颗粒的跳动也会有变化，形成不同的波形。
原理：
当声波射入再从管子的另一端反射，若管子长度刚好是半波长的整数倍时（如下图c所示）会出现有趣的驻波现象：在管内，有的地方白色泡沫颗粒震动的很剧烈，这些地方称为波腹；而有些地方没有振动，这些地方称为波节。不同频率的声音，波腹和波节的位置是不同的，而且波腹之间或波节之间的距离也不相同。当我们调节不同频率的声音时，就会看到声音好像在跳舞一样。
（6）真空中没有声音
互动方式：
按下按钮，游客在听到罩内工作着的电铃铃声的同时，真空泵开始抽气，随着气压表数值的逐渐减少，铃声渐渐变小，最终游客看到电铃依然工作，却几乎听不见铃声，此时玻璃罩内已接近真空。
原理：
真空中没有任何物质，而声音的传播需要介质，所以真空中没有声音。声音是由物体振动产生的，带动空气振动，振动的空气作用于耳膜，人们便能听到声音。传播声音的介质不只是空气，也可以是水或金属等能够振动的物质。
（7）空气的声音
互动方式：
耳朵贴近听筒，你就可以听到每个听筒里都有声音，而且都不一样，但具有一定的规律。
原理：
这声音从哪来，为什么会不一样呢？原来，共振可以使某一频率的振动得到加强，桶内声音是不锈钢管与空气中的声波共振产生的。不同的不锈钢管的共振频率不一样，对相同直径的不锈钢管，管子越长，共振频率就越低，听到的音调就越低；相反，管子短，共振频率就越高，听到的音调就越高。
（8）声音反射锅
互动方式：
游客走上平台，悄声说话，站在十几米远外的另一侧反射锅前的伙伴可以清晰地听到说话的声音。
原理：
声音是一种纵波，在空气中直线传播。处于抛物球面焦点上的声源，经过抛物球面反射后聚焦于对应的抛物球面的焦点上（如下图所示）。因此，如果一位游客对准焦点说悄悄话时，对面展台上的游客就能听到对方清晰的说话声音。
（9）触摸声音
互动方式：
手持木锤击打铜锣，能清楚地听到铜锣发出的声音，触摸锣面，会感觉到锣面在振动。如果用手按住铜锣时，振动减小，铜锣发出的声音也随之变小到完全消失。
原理：
通过这个试验，你能得出什么结论？
锣面的振动带动了锣面周围的空气也一疏一密地振动起来，并向四周传播形成声波。声波传到耳朵里，使鼓膜也产生振动，就听到了声音。没有空气，没有媒质，声音是不能传播的，我们也就听不到声音。人的耳朵只能听到每秒20-20000次的机械振动，称为声振动，或者叫声波。高于每秒20000次的振动称为超声波，低于每秒20次的振动称为次声波。超声波和次声波都不能被人们听到，但能被有些动物听到。