《高中物理 第2章 機(jī)械波 第3節(jié) 波的干涉和衍射 聲音干涉素材 魯科版選修3-4（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第2章 機(jī)械波 第3節(jié) 波的干涉和衍射 聲音干涉素材 魯科版選修3-4（通用）（2頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、聲音的干涉 一只饑餓的蝙蝠尖叫著發(fā)出超聲波，并傾聽著來自周圍物體的回聲。其中的一道回聲聽起來好像來自于一只美味的蛾子，于是蝙蝠便循著聲音猛撲下去，然而除了空氣，它什么也沒有得到。這一切都是虎蛾(Bertholdia trigona)搗的鬼。一項(xiàng)新的研究向人們闡釋這種機(jī)智的防御措施：這種小蛾子會(huì)發(fā)出超聲波的滴答聲，從而使蝙蝠的聲納定位系統(tǒng)產(chǎn)生混亂，這就如同對(duì)無線電信號(hào)實(shí)施干擾一樣。這是科學(xué)家第一次證明自然界也存在這種聲音干涉現(xiàn)象。 研究人員一直對(duì)能夠發(fā)出滴答聲的虎蛾——其足跡從中美洲一直延伸到美國(guó)的科羅拉多州——感到很好奇。許多虎蛾通過震動(dòng)腹部的隔膜來發(fā)出滴答聲，但是B.trigona的滴

2、答聲卻尤其的大。參與該項(xiàng)研究的美國(guó)北卡羅來納州溫斯頓—塞勒姆市韋克福雷斯特大學(xué)的生物學(xué)家William Conner表示：“你把它們放在耳邊便可以聽到這種聲響。” 研究人員發(fā)現(xiàn)，這種“大嗓門”的虎蛾通常比它們那些裝了“消聲器”的表兄們吃得更少，但是這種快速且高調(diào)的“zzt-zzt-zzt”聲如何阻擋蝙蝠卻一直是個(gè)未解之謎。3種可能的解釋也隨即產(chǎn)生。一種假設(shè)提出這種滴答聲驚嚇了蝙蝠。如果真是這樣，Conner認(rèn)為，蝙蝠會(huì)學(xué)著忽略這些聲音。另一種假設(shè)相信這種滴答聲可能是一個(gè)警告，從而讓蝙蝠知道這種蛾子的味道不佳。這可能是一些有毒的蛾子，例如夾竹桃虎蛾(Cycnia tenera)，而其他無毒的蛾

3、子或許也會(huì)模仿這個(gè)方法。最后一種假設(shè)是這些蛾子可能以某種方法干擾了蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)，這是因?yàn)榈未鹇暢霈F(xiàn)的頻率范圍正好與蝙蝠所使用的超聲波的頻率相同。 為了搞清哪種假設(shè)是正確的，Conner和他的研究生設(shè)計(jì)了一項(xiàng)試驗(yàn)。在9個(gè)夜晚，研究人員讓褐色蝙蝠和蛾子同處一室，后者用非常細(xì)的釣絲懸在天花板下。其中的一些蛾子是B.trigona，還有一些是摘除了發(fā)聲器官的B.trigona，另外還有一些不發(fā)聲或聲音很小的蛾子。研究人員同時(shí)用紅外攝像機(jī)拍攝了動(dòng)物的行動(dòng)。 與B.trigona相比，蝙蝠與不發(fā)聲的蛾子的接觸頻率高出了400%。研究人員發(fā)現(xiàn)，從一開始，蝙蝠便會(huì)追逐那些發(fā)出滴答聲的蛾子，這使第一種假設(shè)大打折扣；它們一夜又一夜地尋找B.trigona，這也使得警告假設(shè)變得不太可能。Conner說，顯然，剩下的干涉假設(shè)變得可能性最大。此外，在1/3的攻擊中，蝙蝠顯得猶豫不決，這表明它們正感到困惑。研究人員在2020年7月17日出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告了這一研究成果。 美國(guó)哥倫布市俄亥俄州立大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家Mitchell Masters認(rèn)為，研究人員“給出了迄今為止最有說服力的證據(jù)，從而證明了干涉假設(shè)的可能性”。