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天坛回音壁的声学原理

明代建成的 中有一处建筑名叫“回音壁”,围括皇穹宇和东西配殿的高大的圆形围墙,周长193.2米,直径61.5米,墙高3.72米,厚0.9米,如果两个人分别站在院内东西配殿后的墙下,均面部朝北对墙低声说话,可像打电话一样互相对话,极其奇妙有趣,这就是“回音壁”得名的由来。

的回音壁是利用声波反射原理,具有独特声学效果的建筑物,成为中国利用声学原理设计的四大奇妙的回音建筑之一。为什么会有这种奇妙的现象呢?原来,这是声学原理在建筑上的巧妙运用。 围墙是圆形的,且又磨砖对缝,墙面十分光洁,再加上围墙顶部盖有檐瓦,声波不易散失,便可沿着圆墙连续反射传递而产生回音了。

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天坛回音壁

回音壁位于 公园内,是皇穹宇的圆形围墙,墙身用山东临清砖磨砖对缝,上覆蓝琉璃筒瓦顶。

公园位于天安门南5公里,永定门内大街东侧,总占地273公顷。 始建于明 十八年(1420年),是明清两代皇帝祭天、祈祷五谷 的场所,经过明嘉靖和清乾隆两次大的改建和扩建,形成了今天的规模和格局。

现为世界文化遗产,全国重点文物保户单位, AAAAA级旅游景区,全 明风景旅游区示范点。皇穹宇建于嘉靖九年。初为重檐圆形建筑,名“泰神殿”,是圜丘坛天库的正殿。用于平日供奉祀天大典所供神版的殿宇。嘉靖十七年改名为“皇穹宇”。乾隆十七年改建为今式。

原理及运用:

一、原理:

回音壁有回音效果的原因是皇穹宇围墙的建造符合了声学的传音原理。围墙由磨砖对缝砌成,光滑平整,弧度过渡柔和,有利于声波的规则反射。加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不致于散漫地消失,更造成了回音壁的回音效果。

二、 运用:

1、超声波探伤仪,从被测材料这个表面入射超声波,从另一个表面反射一下(回声),回来被接收,材料有“伤”的,就“听”出来了。

2、石油勘探,常采用人工地震的方法,即在地面上埋好炸药包,放上一列探头,把炸药引爆,探头就可以接收到地下不同层间界面反射回来的声波,从而探测出地下油矿。

3、建筑方面,设计、建造大的厅堂时,必须把回声现象作为重要因素加以考虑。在封闭的 里产生声音后,声波就在四壁上不断反射,即使在声源停止辐射后,声音还要持续一段时间,这种现象叫做混响。

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