音叉

物理器材

音叉是物理学常用的实验器材,它是呈“Y”形的钢质或铝合金发声器,可以产生单一波长的机械波。各种音叉可因其尺寸和叉臂长短、高矮的不同,而发出不同波长的纯音。叉臂越长,即音叉越高,波长越长,音调越“低”,叉臂越短,即音叉越矮,波长越短,音调越“高”。

原理
音叉受到敲击后所发出的机械波非常的微弱,常常只有拿到耳边才听得清楚。为此,有时在敲击后会将音叉压在如桌子等固体平面上,这可以让这个平面有共振板的作用,大幅增加了振幅能量。
用途
物理
在物理教学中,音叉可以用来演示机械波的性质。敲击音叉,采集波谱图。试验发现:轻敲音叉,音叉振幅小,波谱图的幅度小,这时音叉发出的声音也小;重敲音叉,音叉的振幅大,波谱图的幅度大,这时音叉发出的声音也大。说明:机械波的响度跟音叉机械波的振幅有关。振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。
电动机械表
电动机械表由马克斯·埃泽尔为宝路华公司所研发,名为“Accutron”。此表使用360Hz的音叉以及一个电池,具有相当高的精确度。在1977年,此表停止生产。
石英振荡器中含有一细小的石英“音叉”,此最常使用于现代的石英数位手表。石英晶体所具有的压电性质使得石英音叉在共振时产生电流脉冲,因此也被用于电脑芯片中,用来计时。在手表中,石英的共振频率通常为32768Hz。(详情请见“石英钟”)
医学
在医学上,音叉也用来测试病人的听力,最常用的音叉为C-256和C-512。较为长波的音叉(如C-64和C-128)除了可以测试病人的听力,也可以作为一项末梢神经系统的感应测试。音叉也作为一些特殊疗法中(如sonopuncture)的治疗工具。约翰·博利厄研究音叉在治疗上的功效。其他如亚顿·威肯及杰克·威肯等也是音叉疗效的研究者。
雷达枪校准
雷达枪主要用来测量行车速度或是体育竞赛中的球速,常使用机械波音叉作为机械波源校准。这些机械波音叉有固定的校准速度而非波长。此外,这些机械波音叉也拥有特定的波段(如X波段或Y波段),用来校准特定的雷达枪。校准机械波音叉计算方式为:雷达显示速度 = 雷达波频率 * 雷达波波长 / 2以上适用各频段测速雷达系统。
工业
音叉物位计,即控制物位的开关,工作时,音叉是不断机械波动的,当有物体碰到音叉时,会破坏机械波谐振,电路里面有一个电流输出,输出激振电流,然后有一个反馈,当破坏机械波动时,电路会识别出,然后就能输出一个开关信号,就是继电器信号。音叉的机械波波段是处于300Hz±50Hz这样一个波段。
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