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人吸入了氦气后,声音为什么会变?
这个现象还是很有意思的,在今日头条上随便搜一下也有相关的***。吸入氦气的人如果说话,他们的正常声音就会变得很尖,听起来相当有趣,其原因与声音在介质中的传播有关。
人的声音源自于喉头,其中包含声带。当来自气管中的空气经过声带时,声带就会产生振动,从而就能发出声音。但这样产生的声音其实很小,再经过喉咙、鼻道、口腔、舌头和嘴唇的共鸣,就能产生每个人独有的声音。
除了人的自身会影响到声音之外,气体也会造成影响。因为声音在气体中传播,不同的气体介质会影响到声音的传播速度,进而影响到声音的频率。空气的主要成分为氮气和氧气,声音在其中的传播速度约为340米/秒。而氦气的密度比空气低得多,声音在其中的传播速度可达1000米/秒,远快于正常空气。这是因为氦气分子的质量更小,当它们响应声波的压力变化时,能够以更快的速度运动。因此,如果吸入氦气,人的说话声能够以更快的速度传播,频率变得更高,所以说话声听起来会变得更加尖锐。如果没有再吸入氦气,空气会慢慢取代氦气,说话声会逐渐恢复正常。
另一方面,如果人吸入比空气更重的气体,他们的说话声将会变得低沉。原因也是类似的,声音在这类气体中的传播速度更慢,使得声音的频率降低,所以说话声听起来会变得更加低沉。例如,六氟化硫气体,声音在其中的传播速度只有130米/秒,比在空气中慢得多,所以人在吸入六氟化硫气体之后说话,就会像变形金刚那样发出低沉的声音。
这里提醒一句,这种实验伴有一定的危险性,长时间吸入氦气或者六氟化硫气体等气体会导致肺部和血液中缺氧,所以切勿在家里模仿。
春雨医生来回答这个问题~
首先,氦气是一种无色无味、不可燃烧、化学性质不活泼的惰性气体,在空气中的含量极低,大概是百万分之5.2左右。人在吸入了氦气(高纯度氦气)之后,说话的声音的确会发生改变。
人在说话发声的时候,胸廓和横膈配合运动,会产生气流经过气道,位于喉部的双侧声带因为气流的冲击而产生不同程度的紧张和松弛,声带的这种振动就产生了声音。由声带振动产生的声音比较小,通过呼吸通道腔隙特别是口腔的共鸣作用,声带振动的声音得到放大,其他人才能听见这些放大之后的声音。
当人吸入高纯度氦气后,氦气寄存在口腔中。氦气的密度比空气小,所以氦气环境中的共鸣频率增高了。当说话的时候声带振动发出的声音传到充满高纯度氦气的口腔的时候,声音中频率比较高的部分因为氦气的高频共鸣作用就被放大了,中等频率和较低频率部分的声音则不被放大,所以声音最终传导出来的效果就是音调变高了,别人听起来就觉得说话是尖声细气的样子。
前文说到,氦气是一种化学性质不活泼的惰性气体,哪怕是高纯度的氦气,这种性质也不会发生改变,所以吸入少量氦气对身体并没有太多直接的毒害作用。但是必须要注意不能大量吸入氦气。因为这种情况下会造成体内的氧气被大量氦气所取代,造成缺氧状态,严重者甚至会窒息死亡,切勿一时贪玩而疏忽大意。
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