1、为什么古代士兵枕着箭筒睡觉？在古代战争中，为什么士兵要将箭筒放在地上睡觉？众所周知，声音在固体中比在空气中传播快得多。在空气中声速约340米/秒，而声音在固体中传播速度1000多米每秒，夜间人耳从空气听到马队行军的马列蹄声一般不超过2000米，这样从大地中得知对方军队行军声音比从空气中传播不过快几秒的时间。这在古代战争中并不是士兵枕箭筒睡觉的主要原因。士兵枕箭筒睡觉的原因，还要从箭筒和声音在大地中传播两点考虑。一、马和士兵在路上行进时，人趴在地上比从空气中能听到行军声音的距离要远得多。笔者做过这样一个实验，取一根6米长的木头，甲在木头一端，乙在另一端，甲用手指轻敲木头，调整手指用力大小，使乙在
2、另一端从空气中刚好能听到；这时如果乙趴下将耳朵贴近木头，甲仍按原来的力量敲打木头。甲听到的声音响度要比从空气中听到的声音响度要大得多。说明敲打固体产生的声音，直接从固体中传播比从空气中传播的距离要远，所以士兵通过大地可以听到从更远的地方传来的部队行军时的声音，这样士兵可以更早地发现敌人行军的行动。二、从箭筒上分析。我们先来看声学实验中的音叉和共鸣箱，做声音共鸣实验时，将两个共鸣箱的口正对时实验效果最好，共鸣箱起收集声波的作用，我们的耳廓也是这个道理。我们再来分析古代的箭筒，它是用皮革制成，干燥后非常坚硬、结实，箭筒放在地上也起到了收集声波的作用。同一个声源在同一个地方发出声音，在距离声源适当的
3、一个位置，枕在箭筒上比从空气中听到的声音要大。笔者曾做过这样一个实验，有两间单独的房子，中间有墙隔开，但该墙上没有门和窗。我们在这一间房子里，隔壁有人大声喧哗，我们在这边无法听清。如果取一瓷缸子，将底部紧贴在两间房间的墙壁上，耳朵凑近缸子口就能听清隔壁讲话的声音。说明缸子也起到了收集声波的作用。由此看来，士兵枕着箭筒睡觉，能听到从较远处传来的响声，能够及早发现敌情。综上所述，古代士兵之所以枕着箭筒睡觉是因为能听到从较远的距离传来的部队行军时的声音，箭筒起到收集声波的作用，另外声音传播相同距离从大地中传播比从空气中传播要快。声在日常生活中的利用声音是人类获取信息的主要途径之一，声音传递给我们的不
4、仅仅是语言信息，下面所介绍的是声在其它方面的一些应用及其原理。1 辩析熟悉的来人现象：和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是哪位在说话。原理：不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同，但音色绝不会相同，因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同，由于非常熟悉，我们通过辩别音色就能分辩出哪位在说话。2 听长短现象：向暖水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。原理：不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越高，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高，通过听声音的高低，我们就能判断出水已经倒满了。3
5、 挑选商品现象：我们去商店买碗、瓷器时，我们用手或其它物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好环。原理：有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辩别音调，观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。4 测量距离现象：前面如果有一建筑物或高山，对着高山大喊一声，用表测量发出声音到听到声音的时间，利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物理的距离。原理：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。5 看病现象一：听诊器原理：人的体内有些器官发出的声音，如：心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听
6、出来，依此来诊断病情。现象二：B超检查原理原理：频率高于20000赫兹的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接受内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率、强度检测出来，并在电视屏幕上形成图像，为了判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理。6 治病（传递能量）现象：体外碎石原理：人体的有些器官发生结石，如肾、胆等，最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎，变成粉未排出体外。体外碎石机利用的就是超声波，用超声波穿透人体引起的结石英钟激烈震荡，使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。7 传递信息（监测灾情）现象：通过监测次声波就可知道地
7、震、台风的信息。原理：次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生；次声波在传播过程中减速很小，所以能传播的很远，通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。公路上的海市蜃楼晴朗的天气里，你驱车或步行在野外平直的水泥公路上时，当你极目远望，你会发现前方的远处路段呈现一片白亮，像镜面，又像铺了一层水银。而且在白亮中，还清晰地出现更前方远处汽车穿梭的倒影，连车窗玻璃的反光都刺目可辨。这时，你会怀疑前方刚下过雨，路面有积水所致，但当你走到近前，却依旧是干燥的路面。再望前方，仍有此景状。若前方的路面有起伏，你甚至可以观察到几条这样的亮带，这就是公路蜃景。公路蜃景是如何形成的呢？原来，在阳光的照射下，路面温度很高，使贴近路面的空气层变得稀薄，折射率减小，以致远处景物的反射光，在射向路面热气层时，会发生全反射，这全反射的光进入人眼，就引起以上的视觉效果。如果你没有机会去海边或沙漠，不妨到公路上去体会一下海市蜃楼的景象吧。
