３．回音壁为什么回音？

声音碰到障碍物会改变传播方向，这在物理学上叫做声音的反射，反射回来的声音叫做回声。但是人必须站在障碍物十几米以外叫喊，才能听到回声。这是因为人的耳朵受到生理特性的限制，只有听到直达声1/15秒以后再听回声，才能够把直达声和回声分开来。回声和直达声的传播速度是一样的。在1/15秒里，声音走过的距离是340米/秒×1/15秒≈22.7米。因此，要听到回声，人离障碍物必须大于11.35米。

修建于1530年的北京天坛公园里的回音壁和三音石，巧妙地运用了回声。回音壁是一个圆形围墙，高6米，直径65米。围墙砌得十分整齐光滑，反射声音的性能极好。一个人站墙壁前任何一处，比如甲处，对着墙壁轻声说话，另一个人站在几十米远的墙壁前，比如丙处，可以清楚地听到甲处那个人的话，而且好象在近处，比如乙处发出来一样。

三音石位于回音壁的中心。人站在这块石头上拍一下手掌，就可以断续地听到三次回声。如果使很大的劲拍手掌，听到的回声可能是五、六次。因为从三音石处发出的掌声，沿半径向四周传播，受墙壁反射后同时到达三音石处，人就听到第一次回声。第一次回声再向四周传播，又受墙壁反射回来，人就听到第二次回声。……经过几次反射，声音的能量损耗得差不多，回声就听不到了。

声音不但遇到坚硬的障碍物会反射，有时候遇到柔软的物体也会反射。有一年，位于瑞士和意大利交界处的阿尔卑斯山的一条铁路隧道里，爆炸了28吨炸药。30公里以内的瑞士人听到了，35公里以外的人听不到。但是，远在160公里以外的德国人却清楚地听到了这次爆炸的轰响。原来瑞士人听到的是直达声，而德国人听到的是回声。

炸药爆炸后，声音向北传播，在离爆炸处80公里的上空，遇到了能够产生回声的空气流，就把爆炸声反射到160公里远的地面上来了。

(廖秉权根据《闲话经典物理学》摘编)