声呐

声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。

声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10～30kHz之间，由于这种声波的频率较高，在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。声呐发出声波碰到的目标如果是运动的（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。

雪花落水也有声

生活中的很多现象都是有科学道理的，但是缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄， 毫无声响，不过，雪花落水真的会产生声波，在 3 月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论。

首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在 50000Hz 到 2×105Hz 之间，高于人们能听见的声波频率，但

是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……

冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听。

著名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授是个奇才，普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的。克拉姆有一个设备：一个每秒可拍摄 1000 张照片的高速水下摄影机，利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高，他通过计算得出，下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确。他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波，普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡是要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的。

事情还没有结束，人们告诉他们，渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群。一开始，他们也不信， 因为雪花中含有 30%以上的水，空气不多。但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证。在一个风雪交加的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡，你看，大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福。