23.太阳光在通过透镜时会被会聚或发散,那么声音在传播中遇到不同介质时,会不会像光一样也被会聚或发散呢?在老师的帮助下,同学们用音叉、三个相同的气球(内部充有不同气体)、示波器、麦克风等器材设计了如图所示的实验装置,并进行了如下探究:
(1)调整音叉和麦克风之间的距离,让音叉发出的声音只通过空气传播,用麦克风将声音信号输入示波器,观察并记录此时的波形如图2甲所示。
(2)分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球,依次放在音叉和麦克风之间,保持音叉和球之间的距离不变,让音叉发出声音,记录示波器显示的波形如图2乙、丙、丁所示,分析以上实验过程和现象可知:
(3)实验过程中,敲击音叉,使其
发声,且应控制音叉发出声音的响度
(选填“相同”或“不同”)。
(4)比较图2的乙与甲,发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后,麦克风接收到的声音响度
(选填“变大”“变小”或“不变”),此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有
作用,相当于一个“
透镜”,比较丁与甲后发现充有氢气的气球对声波具有
作用,相当于一个“
透镜”,由此可见,声音与光之间存在某种对应关系。
(5)实验后,同学们查阅资料了解到,生物体组织在激光照射下,会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的
声波,生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像,克服纯光学成像的不足,更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。