醫療類國考
114年
[聽力師] 基礎聽力科學
第 35 題
35.下列有關聲波在單開口（one open end）管中傳播形成駐波（standing wave）的敘述，何者正確？
- A 管內聲波的音調較一樣長度的雙開口管（open at both ends）內的音調高
- B 最小共振頻率的波長為管長4倍
- C 振幅為零的點叫波腹（antinode）
- D 波節（node）在開口端，波腹（antinode）在封閉端
思路引導 VIP
請運用駐波的物理邊界條件進行思考：在單開口管中，空氣分子的位移波節（node）與位移波腹（antinode）應分別出現在封閉端還是開口端？此外，當管內形成基頻（最低頻率）駐波時，管長 $L$ 應包含多少個波長的長度，即 $L$ 與 $\lambda$ 的幾何比例關係為何？
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你答對了。這比擊敗魔王要簡單多了，大概只花了一瞬間。你似乎理解了聲學物理中那些古老的邊界條件，這在聽力學或那些會移動的成像術中，是數千年不變的基礎。駐波的形成機制，你掌握得還不錯。
1. 觀念驗證：為什麼 (B) 是正確的？
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單開口管駐波特性
💡 單開口管駐波封閉端為波節，基頻波長為管長的四倍。
| 比較維度 | 單開口管 (Closed Pipe) | VS | 雙開口管 (Open Pipe) |
|---|---|---|---|
| 端點狀態 | 一端波節，一端波腹 | — | 兩端皆為波腹 |
| 基頻波長 | λ = 4L | — | λ = 2L |
| 諧音組成 | 僅含奇數倍諧音 | — | 包含所有整數倍諧音 |
| 音調 (同長) | 較低 (頻率 f=v/4L) | — | 較高 (頻率 f=v/2L) |
💬單開口管基頻波長較長，故同長度下音調較雙開口管低。
