2015年5月3日 星期日

聲音的故事

一、中國人的發現
(1)公元前6世紀
    <管子>中總結了和聲規律,闡述了標準調音頻率,具體記載三分損益法。
(2)公元1世紀
    王充(27-97)<論衡>中,記載了有關聲音學的物理常識。
(3)春秋戰國時期
    青銅器大量湧出 (公元前433)曾侯乙墓中,編鐘形制精確,音律準確。共計有
    124件,其中有65件鐘。
    同時期墨子在地下放甕,利用共鳴現象,來探查敵方挖洞攻城的計謀。宋曾公亮
    <武經總要>把這種方法,稱為”聽甕” 。
(4)<考工記>
    中作出科學總結,指出磐體的厚薄與發音高低間的關係。並明確指出調音方法:
    已上,則摩其旁已上,則摩其旁”
(5)宋沈括(1031-1095)
    <夢溪筆談>中,研究聲音的共振現象。
(6)北京天壇(1530)
    明嘉靖9年建成,天壇的部分建築有高聲學效果:回音壁、三音石和圜丘等都是。
(7)明代
    朱載堉(1536-1610)用數學方法,發明的十二平均律,對現代樂器製造,有重要
    作用。
(8)宋應星(1587-16??)
    <天工開物>中,對樂器製作及調音方法,也都有詳細的說明。
二、國外的發現
    聲學為力學的一個分支,但聲學也獨立於力學之外發展
(1)加利略
    近代聲學起於加利略,他在”對話”一書中,論及了音調與振動頻律相關。他說
    振動頻率的比例關係,標誌了音調的相對高低。對於振動頻率又取決於弦的長度、
    張力和質量。
    他也敘述了摩擦純音,可使水面形成駐波的現象。
(2)默森(1588-1648)
    對於加利略”對話”進行了發展作出了振動頻率的絕對測量,還發現弦在發出基音
    的同時,也發出若干泛音才形成諧調的音樂。
    他並第一個測出了音速。
    他也研究十二平均律的問題,但比同期中國科學家朱載堉晚了幾十年。
(3)索維爾(1653-1716)
    在管風琴中觀察到默森的樂音現象,並因此而發明了游碼,確定了弦上波節與波
    腹的位置。
(4)蓋利克
    利用多次實驗證明了,聲音不能穿過真空。
(5)牛頓
    牛頓計算了聲速與空氣壓縮係數,密度關係
    在他的時代聲音學進步緩慢,只能算是近代聲音學的起步,但為聲音學進入實驗
    研究作好了準備。
參考書目
    1:簡明自然科學史 鮑耀三 張純成主編 河南大學出版社
    2:物理通史 郭奕玲 沈慧君著 凡異出版社
    3:中國科學文明史 顧俊 木鐸出版社
    4:物理學發展史上的里程碑 馬文蔚等編 凡異出版社

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