热水瓶胆为何会嗡嗡作响？

　　生活中，人们在挑热水瓶时，有这样的经验：向暖瓶内胆中吹口气，将内胆放到耳边，如果有很明显的嗡嗡声，说明这个胆的保温性很好。这背后蕴藏着什么科学道理？

声波的产生及共振现象

　　要想明白这个问题，我们得先了解声波是如何产生的，以及什么是共振现象。

　　声波是一种机械波，是由物体振动产生的。声音通过介质（如空气、水或固体）传播，当声源振动时，会在介质中形成压缩和稀疏的区域，从而产生声波。声波的频率决定了我们听到的音调，而声波的振幅则决定了声音的响度。

　　而共振现象是指当一个物体受到与其固有频率相同或接近的外界振动时，会产生大幅度振动的现象。共振现象在日常生活中十分常见，例如，当我们拨动吉他的某一根弦时，不仅该弦会振动，其他与该弦调谐的弦也会产生共振，从而发出声音。同样，热水瓶胆的嗡嗡声也是共振现象的结果。

　　热水瓶胆嗡嗡声的成因

　　热水瓶的基本结构包括外壳、瓶胆和瓶盖。瓶胆是热水瓶的核心部分，通常由双层玻璃制成，中间是真空层。这种设计能够有效阻隔热传导和热对流，从而保持瓶内液体的温度。瓶胆的双层结构不仅能保温，还能隔绝外界的噪音。

　　当我们朝热水瓶内吹气时，瓶内的空气会产生振动，这种振动在暖瓶的特定空间条件下会形成具有特定频率的驻波，这种驻波正是声音的来源。那么，为什么保温性能好的内胆会发出更响亮、更持久的声音？这就需要我们比较保温性能好的暖瓶与保温性能差的暖瓶之间的差异了。暖瓶的保温效果主要依赖于隔绝热传导：内胆由内外两层构成，这两层之间尽可能地形成真空状态。真空度越高，保温效果越好。内外两层之间的真空不仅阻断了热传导，还大幅减少了“空气柱”中驻波的能量耗散，能量耗散较小的驻波自然会发出更响亮、更持久的声音。

　　即使在没有吹气的情况下，将保温性能好的暖瓶放在耳边，也能听到嗡嗡声。这实际上是因为暖瓶内的空气柱对周围空气中的“白噪声”进行了选择。空气一直在振动并产生声音，但这种振动是没有固定频率的，是一种不携带信息的“白噪声”。暖瓶中的空气柱对这种白噪声具有一种滤波作用，能够选择出与“空气柱”固有频率相匹配的声音，当物体受到与其固有频率相同或接近的外界振动时，会产生共振现象。因此，我们听到的嗡嗡声正是共振产生的效果。由于“空气柱”选择出的声音非常微弱，只有那些能量耗散更慢、保温性能更好的暖瓶，才会发出这种微弱的声音。（来源：科普中国）