【正文】 振所賜。在日常的生產(chǎn)生活中，共振也是我們的好幫手，人類利用共振現(xiàn)象的能量特征，發(fā)明了不少實用的東西。利用共振能給人類帶來福祉。實際上，中國人對于共振的運用，還可以追溯到很久遠的年代。早在戰(zhàn)國初期，當時的人就發(fā)明了各種各樣的共鳴器，用來偵探敵情?！赌觽溲ā酚涊d了其中的幾種：在城墻根下每隔一定距離挖一深坑，坑里埋置一只容量有七八十升的陶甕，甕口蒙上皮革，這樣，實際上就做成了一個共鳴器。讓聽覺聰敏的人伏在這個共鳴器上聽動靜，遇有敵人挖地道攻城的響聲，不僅可以發(fā)覺，而且根據(jù)各甕甕聲的響度差可以識別來敵的方向和遠近。另一種方法是：在同一個深坑里埋設兩只蒙上皮革的甕，兩甕分開一定距離，根據(jù)這兩甕的響度差來判別敵人所在的方向。隨著近代科學的發(fā)展，供著應用于越來越多的領域?！肮舱窈Y”是利用共振現(xiàn)象最典型的例子之一。它是把篩子用四個彈簧支撐起來，并在篩子上裝上偏心輪，偏心輪在皮帶的帶動下轉(zhuǎn)動，是篩子受到周期驅(qū)動力的作用，做受迫振動。調(diào)整偏心輪的轉(zhuǎn)速，可使驅(qū)動力的頻率接近篩子的固有頻率，篩子發(fā)生共振，獲得較大振幅，提高篩子的效率。在建筑工地上，我們經(jīng)?？梢钥吹剑ㄖと嗽跐补嗷炷恋膲Ρ诨虻匕鍟r，為了提高質(zhì)量，總是一邊灌混凝土，一邊用電振泵進行振動，使混凝土之間因振動的作用而變得更緊密、更結實。像粉碎機、測振儀、電振泵等，這些都是利用共振原理工作的。在人們的日常生活中，共振也充當著重要的角色，如常用的微波爐。為什么微波爐在加熱食品時食品內(nèi)外能同時升溫呢？原來微波爐中的磁控管產(chǎn)生915MHz或2450MHz的微波，即一種超高頻率交變電磁場，它經(jīng)波導傳送出去，再經(jīng)風扇攪拌器把它反射到爐腔各處，食物是吸收微波的一種介質(zhì)，而且食物分子的振動頻率跟微波的電磁場頻率相同或相近，大量分子就在食物中原來位置的附近劇烈振動而摩擦出大量的熱，使食物內(nèi)外介質(zhì)的溫度同時升高，食物很快被烤熟。這是共振在家用電器中的應用。再比如說收音機，電臺通過天線發(fā)射出短波/長波信號，收音機通過將天線頻率調(diào)至和電臺電波信號相同頻率來引起共振，將電臺信號放大，再經(jīng)過過濾后傳至喇叭發(fā)聲。還有市面上極為少見的共振音箱，它是讓音頻經(jīng)過轉(zhuǎn)換后以機械振動介質(zhì) 面(木質(zhì)桌面，玻璃等)，使介質(zhì)整個物體產(chǎn)生共振，從而使物體播放出悠揚的樂曲。共振在醫(yī)學上也有應用。專家研究認為，音樂的頻率，節(jié)奏和有規(guī)律的聲波振動，是一種物理能量，而適度的物理能量會引起人體組織細胞發(fā)生和諧共振現(xiàn)象，這種聲波引起的共振現(xiàn)象，會直接影響人們的腦電波，心率，呼吸節(jié)奏等，使細胞體產(chǎn)生輕度共振，使人有一種舒適、安逸感。人們還發(fā)現(xiàn)，當人處在優(yōu)美悅耳的音樂環(huán)境中，可以改善精神系統(tǒng)，心血管系統(tǒng)，內(nèi)分泌系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的功能，促使人體分泌一種有利健康的活性物質(zhì)，提高大腦皮層的興奮性，振奮人 的精神，讓人們的心靈得到了陶冶和升華。所以，人們已經(jīng)開始運用音樂產(chǎn)生的共振，來緩解人們由于各種因素造成的緊張，焦慮，憂郁等不良心理狀態(tài)，而且還能用于治療人的一些心理和生理上的疾病。就醫(yī)學影像學來說，核磁共振(MRI)是繼 CT 后的又一重大進步。將人體置于特殊的磁場中，用無線電射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核，引起氫原子核共振，并吸收能量。在停止射頻脈沖后，氫原子核按特定頻率發(fā)出射電信號，并將吸收的能量釋放出來，被體外的 接受器收錄，經(jīng)電子計算機處理獲得圖像，這就叫做核磁共振成像?？傊?，共振技術普遍應用于機械、化學、力學、電磁學、光學及分子、原子物理學、工程技術等幾乎所有的科技領域。三、共振對我們生活的危害從共振的特點來分析，它并不需要強大的破壞力，而是能自動進行能量的積累，如果不適當?shù)乩盟蛘弑苊馑?，共振的危害也是很可怕的。開頭曼徹斯特的慘劇就是一個鮮明的例子。在我們的日常生活中，無處不在的共振現(xiàn)象也經(jīng)常帶來煩惱。人體是一個彈性體，各器官都有它的固有頻率，當外來振動的頻率與人體某器官的固有頻率一致時，會引起共振，因而對那個器官的影響也最大。人體固有的振動頻率經(jīng)科學研究，人腦是8～12Hz，內(nèi)臟器官為4～18Hz。在外來振動的不斷激發(fā)下，人腦和內(nèi)臟器官的振動頻率與外來振動頻率相近或相同，吸收外來振動的能量而共振，輕者能使人產(chǎn)生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心，如果強度大，就能使人的心臟及其內(nèi)臟劇烈抖動、狂跳，以致血管破裂，使人死亡。登山運動員登山時嚴禁大聲喊叫。因為喊叫聲中某一頻率若正好與山上積雪的固有頻率相吻合，就會因共振引起雪崩，其后果十分嚴重。對人危害程度尤為厲害的是次聲波所產(chǎn)生的共振。次聲波是一種每秒鐘振動很少、我們耳朵聽不到的聲波，自然界的很多現(xiàn)象都能產(chǎn)生次聲波。目前已研制出次聲波槍和次聲波炸彈。它們利用頻率為16赫茲左右的次聲波，與人體內(nèi)的某些器官發(fā)生共振，使受振者的器官發(fā)生變形、位移或出血。千里之堤，潰于蟻穴”，最終的結果是可怕的。要避免共振的災害作用，就必須盡量增大振動系統(tǒng)和可能的策動力頻率之間的差距，使受迫振動被限制在極小振幅的范圍內(nèi)。比如，跟振動源十分接近的操作人員，如拖拉機駕駛員、電鋸等操作工，在工作時應盡量避免這些振動源的頻率與人體有關部位的固有頻率產(chǎn)生共振。為了保障工人的安全與健康，有關部門已做出相應規(guī)定，要求用手工操作的各類振動機械的頻率必須大于20Hz。四、消除共振的危害共振給人們帶來意想不到的災難，那么，人們能不能消除這些災難呢？為此，人們經(jīng)過實踐，總結出許多消除共振的辦法。據(jù)史籍記載，我國晉代就有人對共振現(xiàn)象作出了正確的解釋，并已經(jīng)能夠完全認識到，防止共振的最好的方法是改變物體的固有頻率，使之與外來作用力的頻率相差越大越好。到了今天，人類對付共振危害的方法更是多種多樣和更加先進。例如：人們在電影院、播音室等對隔音要 求很高的地方，常常采用加裝一些海綿、塑料泡沫或布簾的辦法，使聲音的頻率在碰到這些柔軟的物體時，不能與它們產(chǎn)生共振，而是被它們吸收掉。又如電動機要安裝在水泥澆注的地基上，與大地牢牢相連，或要安裝在很重的底盤上，為的是使基礎部分的固有頻率增加，以增大與電機的振動頻率(驅(qū)動力頻率)之差來防止基礎的振動。大街上的行人、車輛的喧鬧聲、機器的隆隆聲——這些連綿不斷的噪聲不僅影響人們正常生活，還會損害 人的聽力。于是人們發(fā)明了一種消聲器，它是由開有許多小孔的孔板和空腔所構成，當傳來的噪聲頻率與 消聲器的固有頻率相同時，就會跟小孔內(nèi)空氣柱產(chǎn)生劇烈共振。這樣，相當一部分噪聲能在共振時被”吞吃” 掉，而且還能夠轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軄磉M行使用。雖然人類現(xiàn)在并不能將共振所帶來的危害全部消除，但我們可以努力將它降到最低，期待這一天早些到來?！緟⒖嘉墨I】[1]梁紹榮，劉昌年，盛正華，《普通物理學》第一分冊，力學，第三版，高等教育出版社，2005 [2]趙凱華，羅蔚茵，《新概念物理教程》第一分冊，力學，第二版，高等教育出版社，2004 [3]馬文蔚，《物理學》第四版，高等教育出版社，1998 [4] [美] 湯姆遜著，《振動理論及其應用》，胡宗斌等譯，煤炭工業(yè)出版社，2002