Trước hết, ta hãy tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng âm:
Sóng âm là sự thay đổi mật độ lúc loãng lúc đặc của không khí, được
truyền đi từ nguồn âm tới mọi hướng với tốc độ nhất định. Số lần biến
đổi loãng - đặc trong một giây gọi là tần số. Khoảng cách giữa hai phần
đặc hoặc hai phần loãng kề nhau gọi là bước sóng. Tần số của âm thanh
càng cao, hoặc là bước sóng càng ngắn thì âm điệu nghe được càng cao.
Nói chung, âm thanh là do vật dao dộng gây ra. Ví
như khi đánh trống, do mặt trống dao động lên xuống nên phát ra âm thanh
trong không khí. Những vật thể khác nhau khi dao động sẽ phát ra những
âm thanh không cùng tần số.
Nếu có hai vật thể phát ra âm thanh có tần số giống
nhau và nằm ở gần nhau, thì khi để cho một vật phát âm, vật kia cũng có
thể phát âm theo. Hiện tượng này gọi là cộng hưởng.
Điều thú vị là hầu
như không khí (hay cột không khí) trong bất kỳ dụng cụ chứa nào cũng đều
có thể cộng hưởng với các vật phát âm. Đưa một vật phát
âm tới gần miệng một dụng cụ chứa, nếu tần số hoặc bước sóng của nguồn
âm phù hợp với tần số hoặc bước sóng riêng của cột không khí, thì cột
không khí sẽ cộng hưởng liền (tức là nó dao động) và làm âm thanh lớn
lên rất nhiều.
Theo các nhà nghiên cứu, chỉ cần bước sóng bằng 4
lần, hoặc 3/4, 4/5… độ dài cột không khí, thì sau khi truyền vào dụng cụ
chứa, nó sẽ gây ra cộng hưởng. Chiều cao bên trong của phích thường
khoảng 30 cm. Từ đó có thể tính được rằng, khi những âm thanh có bước
sóng là 120 cm, hoặc 40 cm, 24 cm… truyền vào phích thì đều có thể gây
ra cộng hưởng.
Xung quanh chúng ta có đủ mọi loại âm thanh to nhỏ.
Chúng có thể đồng thời cộng hưởng với cột không khí trong phích, tạo
thành tiếng o o mà khi ghé tai vào ta sẽ nghe thấy. Do cột không khí
ngắn, nên bước sóng của những âm thanh được cộng hưởng cũng ngắn. Vì
vậy, những âm o o phát ra từ một chai nhỏ sẽ nhọn sắc hơn từ chiếc phích
phát ra.
Nếu bình chứa có chỗ hư hỏng khiến cho cột không
khí không hoàn chỉnh thì âm thanh cộng hưởng cũng bị thay đổi. Chính vì
thế mà người ta thường thông qua việc nghe các tiếng o o để kiểm tra xem
phích đựng nước có bị hỏng hay không. |
