中国古代在声学方面的伟大成就,主要表现在乐器制造、乐理研究、建筑应用、声学理论等几个方面。将这些伟大成就恰当地融入到物理课堂教学中,对增进中学生的民族自豪感、激发他们爱国奋发的思想情操是十分有益的。
1.声学与乐器制造
1.1编钟
中国是制造和使用乐钟最早的国家。编钟是中国古代重要的打击乐器,是钟的一种。编钟兴起于西周,盛于春秋战国直至秦汉。编钟由若干个大小不同的钟有次序地悬挂在木架上编成一组或几组,每个钟敲击的音高各不相同。根据文献记载和出土文物,发现我国在西周时期就有了编钟,那时候的编钟一般是由大小3枚组合起来的。春秋末期到战国时期的编钟数目就逐渐增多了,有9枚一组的和13枚一组的,等等。1957年,在我国河南信阳城阳城址出土的第一套编钟13枚,音乐家随即用此演奏歌颂当代领袖的颂歌《东方红》。1978年,湖北随州南郊擂鼓墩的一座战国时代(约公元前433年)的曾侯乙墓出土的编钟,是至今为止所发现的成套编钟中最引人注目的一套,这套编钟之大,足以占满一个现代音乐厅的整个舞台。由于年代不同,编钟的形状也不尽相同,但钟身都绘有精美的图案。编钟的发声原理大体是,编钟的钟体小,音调就高,音量也小;钟体大,音调就低,音量也大,所以铸造时的尺寸和形状对编钟有重要的影响。
1.2骨哨
骨哨是世界最古老的吹奏乐器,是河南舞阳的贾湖遗址出土的“贾湖骨笛”,其年代的上限为距今9000年左右。 浙江余姚河姆渡遗址中出土的骨哨上限距今7000年。“骨哨”是截取鸟禽类中段肢骨加工而成的,长度4至12厘米不等,直径约为1厘米,中间镂空,哨器略有弧度,器身略呈弧曲。其中有一件骨哨,出土时腔内插有一肢骨,将有孔的一段放入嘴里轻吹,同时抽动腔内肢骨,可以用来调节音调。
1.3箜篌
箜篌是十分古老的弹弦乐器,最初称“坎侯”或“空侯”。据考证,箜篌流传至今已有两千多年的历史了。箜篌在古代除宫廷乐队使用外,在民间也广泛流传。在中国盛唐(618-907)时期,随着经济文化的飞速发展,箜篌演奏艺术也达到了相当高的水平,也就是在这个时期,中国古代的箜篌先后传入日本、朝鲜等邻国。在日本奈良东大寺的寺院中,至今还保存着两架唐代箜篌残品。箜篌在古代有卧箜篌、竖箜篌、凤首箜篌三种形制《史记·封神书》:“于是塞南越,祷祠太一,后土,始用乐舞,益召歌儿,作二十五 弹奏箜篌弦及空侯琴瑟自此起。”唐代杜佑《通典》:“汉武帝使乐人侯调所作……今按其形,似瑟而小,七弦,用拨弹之如琵琶也。”此属琴瑟类的卧箜篌。从甘肃省嘉峪关魏晋墓砖书看,其面板上没有品柱。竖箜篌,汉代自西域传入,后被称为“胡箜篌”。《隋书音乐志》记载:“今曲项琵琶、竖头箜篌之徒,并出自西域,非华夏之乐器。”
2.声学与建筑
2.1天坛回音壁
是供奉圜丘坛祭祀神位的场所,存放祭祀神牌的处所。始建于明嘉靖九年(1530年),初名泰神殿,嘉靖十七年(1538年)改称皇穹宇。为重檐圆攒尖顶建筑。清乾隆十七年(1752年)重建,改为鎏金宝顶单檐蓝瓦圆攒尖顶。有东西配庑各5间。其正殿及东西庑共围于一平整光滑的圆墙之内,天坛回音壁是皇穹宇的围墙。墙高3.72米,厚0.9米,直径61.5米,周长193.2米。墙壁是用磨砖对缝砌成的,墙头覆着蓝色琉璃瓦。围墙的弧度十分规则,墙面极其光滑整齐,对声波的折射是十分规则的。只要两个人分别站在东、西配殿后,贴墙而立,一个人靠墙向北说话,声波就会沿着墙壁连续折射前进,传到一、二百米的另一端,无论说话声音多小,也可以使对方听得清清楚楚,而且声音悠长,堪称奇趣,给人造成一种“天人感应”的神秘气氛。所以称之为“回音壁”。回音壁围墙表面比较光滑,非常有利于声音的反射,而且在回音壁圆心处有一块铺在地上的石块,站在上面喊一声,可以听到三次回声,因此称它为三音石。
2.2莺莺塔
莺莺塔位于山西省永济市蒲州古城东3公里的峨嵋塬头上的普救寺内。全塔十三层,高三十六点七六米。七层以上突然收缩,使整个塔显得更为灵巧。塔内各层之间有甬道相通,一般人可上至九层。但六、七层不能直接相通,必须从六层下到五层后才能上得去。更为引人注目的是,莺莺塔具有奇特的回声效应。在塔的附近以石相击,人们在一定位置便可听到“咯哇、咯哇”的回声,类似青蛙鸣叫。莺莺塔回廊西侧外有一个击蛙台,这是击石的最佳位置;台下不远的山坡上有一座小亭,名叫蛙鸣亭,这里是听类似青蛙鸣叫回音的最好去处。莺莺塔还具有收音机、窃听器和扩大器的效能。在莺莺塔下,人们可以听到从塔内传来的2.5公里以外蒲州镇上的唱戏声、锣鼓声,附近村镇上的汽车声、拖拉机声,人们在家里的说话声、嬉笑声,以及鸡鸣狗叫声。另外,塔下的鸟叫声,通过莺莺塔的“扩音”之后,声音变大,可以传播到很远的地方。其回声机制主要在三方面:首先,塔内是中空的,站在塔的中层听上面人说话,由于声学反射效应,声音好像从下面传来;其次是塔檐上的复杂结构有反射作用;三是墙壁反射。在塔的四周击石拍手,通过墙壁反射均可听到清晰的回声;随着位置的变换,这回声也可以发生从空中或地面传来的变化。
2.3大佛寺石琴
石琴位于重庆市潼南县大佛寺大佛阁右侧的一条上山石道中,从下半部的主洞口自下而上的第四级石阶,直到第十九级石阶,凡步履所触,会发出悠扬婉转,音色颇似古琴的声音。其中以两侧岩壁最高处的七级石阶发声最响。古人称为“七步弹琴”,并题“石蹬琴声”四个大字于主洞石壁之上。明代朱孔阳有诗赞之:“琴到无弦,听者自稀,上古遗音,造化玄机。”建于明宣德年间(1426年),比北京天坛回音壁还早104年。原理是脚踏石阶产生强迫振动,在空气中形成声波。
科学史一些不可思议错误
在生活中存在的物理
余震发生的原因
关于遥控飞机的介绍
地球动力与天体运动
量子物理或可“操纵”过去事件
万物理论探究时间为何无法回转 或成物理学分支
晶闸管的选用经验
生活中的物理学
响尾蛇导弹
从光的干涉现象谈光的本性
中学物理教学方法
大磁铁为什么吸不起热钢锭?
雷雨中物理知识
人是被电人是被“电”吸住了吗
鸟类威胁航空安全
地震基本知识
天空为什么是蓝色的
大自然的利剑——雷电
科学家称在年轻星团的恒星中重力并非主导力
原子论的创始人
为什么古代士兵枕着箭筒睡觉
电冰箱原理
地磁场奥秘
如果地球停止不转
用锯条研究音调、小孔成像的像和凸透镜成的实像
物质有10种物态
军用的望远镜
力学参照物所蕴含的物理思想
关于静电除尘
不限 |
物理教案 |
物理课件 |
物理试题 |
不限 |
不限 |
上册 |
下册 |
不限 |
发布时间 |
下载量 |