聲懸浮--科技館展品展項(xiàng)設(shè)計(jì)策劃概念深化方案

科學(xué)原理

聲懸浮是高聲強(qiáng)條件下的一種非線性效應(yīng)，其基本原理是利用聲駐波與物體的相互作用產(chǎn)生豎直方向的懸浮力以克服物體的重量，同時(shí)產(chǎn)生水平方向的定位力將物體固定于聲壓波節(jié)處.聲懸浮技術(shù)分為三軸式和單軸式兩種，前者是在空間三個(gè)正交方向分別激發(fā)一列駐波以控制物體的位置，后者只在豎直方向產(chǎn)生一列駐波，其懸浮定位力由圓柱形諧振腔所激發(fā)的一定模式的聲場(chǎng)來提供。

聲懸浮技術(shù)分為三軸式和單軸式兩種，前者是在空間三個(gè)正交方向分別激發(fā)一列駐波以控制物體的位置，后者只在豎直方向產(chǎn)生一列駐波，其懸浮定位力由圓柱形諧振腔所激發(fā)的一定模式的聲場(chǎng)來提供。

聲懸浮技術(shù)是地面和空間條件下實(shí)現(xiàn)材料無容器處理的關(guān)鍵技術(shù)之一，和電磁懸浮技術(shù)相比，它不受材料導(dǎo)電與否的限制，且懸浮和加熱分別控制，因而可用以研究非金屬材料和低熔點(diǎn)合金的無容器凝固。

表現(xiàn)形式

機(jī)電互動(dòng)

功能描述

展品由有機(jī)玻璃管、展臺(tái)、小球等組成，聲音以波的形式傳遞，聲波傳遞的過程中遇到障礙物小球時(shí)，會(huì)在其身上產(chǎn)生與聲音傳播方向相同的向前平均圧力，使小球上升。

當(dāng)聲波傳遞到管口頂端時(shí)會(huì)被反射，形成振幅、波長(zhǎng)、頻率相同、方向相反的波，兩個(gè)波相向前進(jìn)互相干涉產(chǎn)生合成波，合成波與小球相互作用，使其產(chǎn)生了豎直向上的力，克服了小球重力，使其懸浮在空中。

操作說明

按動(dòng)按鈕，觀察小球的變化。