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音叉物理學常用的實驗器材,它是呈「Y」形的鋼質或鋁合金髮聲器,可以產生單一波長的機械波。各種音叉可因其尺寸和叉臂長短、高矮的不同,而發出不同波長的純音。叉臂越長,即音叉越高,波長越長,音調越「低」,叉臂越短,即音叉越矮,波長越短,音調越「高」。

在物理教學中,音叉可以用來演示機械波的性質。敲擊音叉,採集波譜圖。試驗發現:輕敲音叉,音叉振幅小,波譜圖的幅度小,這時音叉發出的聲音也小;重敲音叉,音叉的振幅大,波譜圖的幅度大,這時音叉發出的聲音也大。說明:機械波的響度跟音叉機械波的振幅有關。振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越小。

此外,在醫學上,音叉也用來測試病人的聽力。在工業上,音叉物位計則是控制物位的開關。[1]

電動機械錶

電動機械錶由馬克斯·埃澤爾為寶路華公司所研發,名為「Accutron」。此表使用360Hz的音叉以及一個電池,具有相當高的精確度。在1977年,此錶停止生產。

在石英振盪器中含有一細小的石英「音叉」,此最常使用於現代的石英數位手錶。石英晶體所具有的壓電性質使得石英音叉在共振時產生電流脈衝,因此也被用於電腦芯片中,用來計時。在現在的手錶中,石英的共振頻率通常為32768Hz。(詳情請見「石英鐘」)

醫學

在醫學上,音叉也用來測試病人的聽力,最常用的音叉為C-256和C-512。較為長波的音叉(如C-64和C-128)除了可以測試病人的聽力,也可以作為一項末梢神經系統的感應測試。音叉也作為一些特殊療法中(如sonopuncture)的治療工具。約翰·博利厄研究音叉在治療上的功效。其他如亞頓·威肯及傑克·威肯等也是音叉療效的研究者。

雷達槍校準

雷達槍主要用來測量行車速度或是體育競賽中的球速,常使用機械波音叉作為機械波源校準。這些機械波音叉有固定的校準速度而非波長。此外,這些機械波音叉也擁有特定的波段(如X波段或Y波段),用來校準特定的雷達槍。校準機械波音叉計算方式為:雷達顯示速度 = 雷達波頻率 * 雷達波波長 / 2以上適用各頻段測速雷達系統。

工業

音叉物位計,即控制物位的開關,工作時,音叉是不斷機械波動的,當有物體碰到音叉時,會破壞機械波諧振,電路裡面有一個電流輸出,輸出激振電流,然後有一個反饋,當破壞機械波動時,電路會識別出,然後就能輸出一個開關信號,就是繼電器信號。音叉的機械波波段是處於300Hz±50Hz這樣一個波段。

視頻

音叉 相關視頻

證明發聲的音叉在振動
音叉振動實驗

參考文獻