音叉（呈）

音叉（呈）

音叉是一种物理实验和音乐调律中常用的发声仪器，通常由金属（如钢、铝合金）制成，形状呈“U”字形带柄。其通过敲击产生固定频率的机械振动，发出纯净的、接近正弦波的音调，常用于声音频率的标准参照。

1. 结构特点：

   • 由两股平行的振动臂（叉臂）和一个手柄组成。

   • 叉臂的长度、厚度和材质决定其固有频率。

2. 发声原理：

   • 敲击音叉后，叉臂以固有频率振动，带动周围空气分子振动形成声波。

   • 频率计算公式：$f \propto \sqrt{\frac{E}{\rho}} \cdot \frac{t}{L^2}$（$E$为弹性模量，$\rho$为密度，$t$为厚度，$L$为长度）。

1. 音乐调律：

   • 标准音叉频率为440Hz（国际标准音高A4），用于校准乐器音准。

2. 物理实验：

   • 演示共振、声波传播、频率测量等。

3. 医疗领域：

   • 听力测试（如音叉试验：Rinne试验、Weber试验）。

4. 工业应用：

   • 机械振动频率校准或传感器测试。

1. 按频率：

   • 常见频率：128Hz、256Hz、512Hz（医疗常用）、440Hz（音乐标准）。

2. 按材质：

   • 钢制音叉：耐用，频率稳定；

   • 铝合金音叉：轻便，抗腐蚀。

3. 按功能：

   • 普通音叉、电子音叉（带放大功能）。

1. Rinne试验：

   • 比较气传导和骨传导听力，判断耳聋类型（传导性或感音神经性）。

2. Weber试验：

   • 将音叉置于头顶，通过声音偏向判断单侧听力障碍。

• 起源：1711年由英国音乐家John Shore发明，最初用于乐器调音。

• 现代改进：电子音叉、石英音叉（用于精密仪器如石英钟）。

1. 敲击时需用软质锤（如橡胶锤），避免过度用力损坏音叉。

2. 手持音叉柄而非叉臂，减少振动阻尼。

3. 避免高温或腐蚀性环境，防止频率漂移。

• 共振现象：当外界频率与音叉固有频率一致时，振幅显著增大。

• 音叉与科技：石英音叉在电子设备中用作频率控制元件。