物理与工程物理与吉他
【物理与工程】物理与吉他
一直以来，我们用物理来解释静电，解释热胀冷缩，解释苹果为什么会掉下来，解释声音为什么会传过来。Nowadays，是一个需要体现B格的时代，我们的物理B格也需要提升。学些公式概念没办法体现？NO,现在我们就用物理中的“驻波”来找找看，我们的物理与乐器——吉他的关系。
吉他是我们常见的弦乐器，如果我们仔细观察，可以知道弦乐器的弦都是两头固定在琴体上。这样的一个形态马上就让人联想到了驻波当中的弦上驻波的模型。
驻波（standingwave）就是两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向传播时互相叠加而成的波。两头固定不动，中间一根细弦。波动这根弦，使波经过两固定端反射可干涉产生驻波。弦的两端因为是固定不动的，所以必定是驻波的节点。根据我们学过的公式我们可以知道产生的波的f=nv/2L，其中n=1、2、3、4…。n=1的时候的声音称为基音，其频率我们又称为基频，基频又可以有另外一个决定式：，它决定了乐器发出的声音的音高既音调。从这个式子我们可以看出决定音调有三个参量：即弦长L,弦中张力F, 弦的弦密度μ。
关于张力F，以吉他调音为例,用手去弹一根弦，再去扭动琴弦调节钮，来调节音准。就是因为扭动琴弦调节钮的时候，我们改变的是弦的张力，张紧一些的时候，音调要高，而松开一些的时候，音调变低。
关于弦长L，以吉他弹奏为例，在弹奏的时候，用手指按压弦的不同品，也就是不同的位置,相当于我们去改变了弦的有效长度L, 因此可以改变弦的音调。
关于弦的弦密度μ，以吉他的六根弦为例,粗弦的线密度较大,细弦的线密度较小, 因此两根具有相同长度L及张力F 的弦, 细弦比粗弦应发出较高频率的基音。就像我们看到吉他最上面的那根弦最粗，音调也是最低的，最下面的弦最细，音调也是最高的。
基频是决定音调，那么泛频，也就是n不等于1的情况，是决定音色的。比如我们古筝，吉他，琵琶都调出同一个音调，但我们能够明显地分出它们的不同，是由于它们的各自不同的音色决定的，而决定这个的，就是泛频。当然还会有很多其他的影响的因素，但这些确实是它发出各式各样音乐的最基础的物理原理。
来源：环球物理
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