在家也能做“窃听器”？我又行了 | 正经玩

在家也能做“窃听器”？我又行了 | 正经玩

引用

腾讯

1.

https://new.qq.com/rain/a/20250315A03UY000

通过简单的实验器材，我们就可以在家制作一个能够将声音转化为李萨如图的装置。这个实验不仅有趣，还能帮助我们理解声波振动和光杠杆原理。

实验器材

• 空心圆筒
• 激光笔
• 镜子
• 气球
• 长杆
• 所标杯

实验步骤

第一步：
将气球绑在空心圆筒的一端。

第二步：
将一块镜子碎片粘贴在气球膜上。

第三步：
将激光笔固定在长杆的一端，确保激光笔的开关为常开。然后将空心筒固定在长杆的另一端。

第四步：
调整两者的相对位置，确保激光笔朝着镜子反射出去。

第五步：
对着空心圆筒的另一端说话，就能出现如图所示的效果。

原理解说

我们上面看到的激光笔显示的曲线就叫李萨如图，也叫利萨茹（Lissajous）曲线。其本质上是两个振动的合成。如图所示，红点和蓝点分别沿x和y方向振动，组合起来的的绿色轨迹就是李萨如图啦！当两个方向上振动快慢变化时，相应的曲线也有所不同。当两者成整数比的时候，可以得到稳定、闭合的曲线。（致谢：李学苑）

而我们同时又知道声音就是一种振动，我们对着圆筒说话，使得圆筒腔体内的空气振动，从而让橡胶膜带动其上的小镜子也随之振动起来。因为这个振动非常微小，所以我们使用光杠杆原理放大这个振动，光杠杆基于光的反射定律和相似三角形的原理，当气球膜发生微小位移时，由于相似三角形的放大，会在远距离的屏幕处得到一个放大比例的成像。

因此理论上来说，一种特定形状的李萨如图就对应着一种振动模式。如果我们能够知道每个汉字读音的李萨如图，那么我们就能够根据放大振动后得到的李萨如图破译出你在说什么，这与一种叫做激光窃听器的原理相似。