张东风 华嘉皓

(1. 江苏省淮阴中学，江苏 淮安 223002； 2.华南理工大学土木与交通学院，广东 广州 510641)

高中物理教材通常用“音叉共鸣箱”来演示声波的干涉现象,教师在教学过程中,也很自然地把它和水波干涉现象联系起来,但用音叉在课堂上演示声波干涉现象时,实验往往是失败的．由此,有人提出用单个音叉的两个叉股作为声源,其产生的声波在空间区域叠加产生干涉,绕着音叉转动一周,将听到两次最强、两次次强,四次最弱音量．[1-5]但是,两个振动叉股并不能当作点状声源,在其四周有些方向上声音听起来较强,而有些方向上听起来较弱,这个也绝对不是两个简单点状声源的干涉现象,[6-15]更不合适在中学课堂上作为声波干涉现象进行演示．[13-15]

事实上,音叉敲响后,适当远离共鸣箱的区域可以把共鸣箱当作点状声源．在远离两个共鸣箱的区域,从声源传来的两列波完全满足相干条件:频率相同,振动方向相同,相位差恒定,用音叉共鸣箱演示声波的干涉现象完全可行．前人对此作了相关研究并提出了一些演示设计方案,但所需器材较多;[16-17]也有人提出在操场上放置两个相距较远的音箱,让学生在操场上走动,感受声波的干涉现象．

本文通过简单地理论推导和数值计算,确认在一般的中学教室,就可以用两个普通的音叉共鸣箱成功演示声波的干涉现象．如果利用音箱播放高频正弦信号,全班同学在自己的座位上即可感受到明显的……