聲學是研究聲波的產生、傳播、接收作用等問題的科學。在近代物理學、電子學的推動下,聲學發展十分迅速,已成為檢測海洋、大氣、地層的重要工具,在醫學、生態學、固體物理學等領域有著廣泛的應用。

克拉尼(1756~1827)是德國物理學家,對聲學的基礎理論做了開創性的工作,被譽為“現代聲學之父”。克拉尼是最先用數學方法分析聲波的人。1787年,他改進了伽利略的方法研究金屬板的振動。他在金屬板上撒上細沙代替灰塵,用小提琴弦代替銼子使金屬板振動,則細沙停留在節線上,形成對稱的美麗圖案,即著名的克拉尼圖形。該試驗曾於1809年給拿破侖一世表演過。

◎物理課堂上的克拉尼圖形實驗

克拉尼還利用教堂中的大風琴管,內裝不同氣體,測量管的振動頻率,從而首次得出不同氣體中的聲速。他還研究過隕石,確認隕石是天外飛來的,甚至假定隕石是未知星球的樣品。