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声音在真空中能传播吗 声音传播需要介质吗【声学】

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-02-11 15:47:51

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来源于php中文网

原创

声音无法在真空中传播,因其是依赖介质粒子振动的机械波;实验证明真空罩内音叉无声、电铃不响、蜂鸣器无响应,且太空作业须用无线电通信。

声音在真空中能传播吗 声音传播需要介质吗【声学】 - php中文网

如果您观察到声源正在振动,但周围完全寂静,且确认无遮挡或吸收结构,则可能是由于声音传播路径中缺乏必要条件。以下是验证与说明此现象的步骤:

一、声音传播依赖介质的本质

声音是一种机械波,必须依靠物质内部粒子的往复振动来传递能量。没有粒子参与碰撞与推动,振动无法延续,因此传播过程立即中断。

1、确认声源确实在振动,例如敲击音叉后触碰其臂部可感知微颤;

2、将该振动中的音叉迅速浸入水中,观察水面溅起水花——证明振动存在且可驱动邻近介质;

3、将同一音叉置于抽成真空的密闭玻璃罩内,外部无法听到任何声响——证明即使振动持续,无介质时声音不被接收。

二、真空环境下的实证检验方法

真空指单位体积内气体分子密度趋近于零的状态,此时不存在可被周期性压缩与稀疏的粒子群,声波失去承载基础。

1、使用真空泵连接带有电铃的密封钟罩,通电后观察铃锤动作但无声传出;

2、缓慢向罩内回充空气,直至听见微弱铃声,证实声音随介质回归而重现;

3、记录开始听见声音时的气压值,该数值远高于标准真空度(如10⁻³ Pa以下),说明极微量气体已足以支撑可测声传播。

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三、不同介质对声音传播能力的对比验证

介质的密度与弹性模量共同决定声速与衰减程度,但只要存在连续相态的物质,即可构成传播通路,唯独真空例外。

1、将发声的电子蜂鸣器分别密封于装满水的塑料袋、埋入沙土的铁盒、悬于空气中的网兜中,均能接收到信号;

2、将同一蜂鸣器置于经液氮冷却至低温并抽至10⁻⁴ Pa的不锈钢腔体内,输出端麦克风无电压响应;

3、对比数据显示:固体中声速约5000 m/s,液体中约1500 m/s,空气中约340 m/s,而真空中的理论声速为未定义(无传播发生)

四、宇航场景中的直接观测证据

太空接近理想真空状态,所有载人航天任务均依赖无线电通信,因舱外活动时宇航员彼此无法通过喊话交流。

1、查阅阿波罗登月影像资料,两名宇航员在月表相距不足三米时仍需使用头盔内置麦克风与无线电传输语音;

2、国际空间站外部摄像头拍摄的机械臂操作画面中,即便电机高速运转,外部拾音设备全程静默;

3、NASA公布的舱外活动(EVA)技术手册明确标注:“真空中无声音传播路径,所有语音必须转换为电磁波传输”

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