夜间飞行的秘密

在小学《语文》四年级（上册）中，有一篇课文叫《夜间飞行的秘密》。文章的一开始就向小朋友们提出了一个问题：

在漆黑的夜里，飞机是怎么做到安全飞行的呢？

与飞机相似的是，蝙蝠也能在夜里飞行。为了弄清楚这个问题，科学家们做了三次实验。实验结果证明，蝙蝠能在夜里飞行，靠的不是眼睛，而是靠嘴和耳朵配合来探路的。后来，科学家们经过反复研究，发现了蝙蝠嘴里发出的超声波是其能在夜间飞行的秘密。

超声波是什么呢？超声波是一种声音，也是由振动产生的。它像是声音的“超级大声”版本，但它的频率比我们平常听到的声音要高得多，我们的耳朵听不到。

除了蝙蝠能够利用超声波探路，还有哪些动物可以发出超声波呢？

海豚是海洋哺乳动物中的“声呐大师”，它们通过发出超声波来探测周围环境和进行交流；一些鲸鱼，尤其是齿鲸类（如抹香鲸、领航鲸），也可以利用超声波进行回声定位，抹香鲸能够在极其黑暗的环境中利用超声波捕猎深海的乌贼；一些生活在激流中的青蛙，也会利用超声波进行交流，这些青蛙发出高频声音，以避免它们的叫声被快速流动的水声淹没。

动物们发出的超声波传播出去后可以反射回来，被发出超声波的物体接收到。就像小朋友们把弹力球扔到地上，球接触到地面后再弹回到我们的手中一样。

既然如此，那么，人发出的声音能不能被反弹？

相信你们这个时候一定想到了回声。当你站在大山前，对着它大喊“你好”，你会听到“你好”的声音从远处返回，这就是回声。虽然我们现在不能马上去大山里大声呼喊，来验证声音是否会被反射回来，但是我们可以做下面这个简单的小实验：

找一个比自己的头大一点的盆，把它对着自己，然后发出“啊”的声音。接着，慢慢把盆靠近自己。注意听一听，当盆靠近嘴巴时，声音是不是变大了呢？原来，我们发出的声音也会被反射回来！

在一档综艺节目中，一位盲人钢琴调音师竟然能辨别真假小朋友，你们知道她是怎么做到的吗？原来，天生的缺陷让她练就了一种“独门绝技”：她可以通过不断弹舌和拍手等动作发出声音，根据回声判断前面的人是真的小朋友还是假的模特。

既然人类的声音也能被反射回来，那为什么不用人类的声音进行回声定位，而要用超声波呢？其实，这和声音的波长有关。超声波的波长非常短，就像一根细细的绳子，能够绕过小物体之间的缝隙，精确地测量出物体的距离和形状。这样，它能“看”得非常清楚，帮助我们更准确地定位。而人类的声音波长比较长，就像一根粗绳子，当用它来探测时，声音会分散开，无法精确地判断周围的环境。

除此之外，超声波还是一种高频声音，频率比我们平常说话的声音要高得多，已经超出了我们耳朵能听到的范围。因此，当动物们用超声波探路或者寻找食物时，能够悄悄地在夜晚或水下行动，不会吵到其他动物或人类。

小朋友们，你们知道吗？虽然我们听不到超声波，但它在我们的生活中帮助了很多人。让我们来看看人类是怎么利用超声波的吧——

①医生会使用超声波给我们身体里面的器官“照相”，这叫做超声波检查。超声波就像一台神奇的“照相机”，能拍出我们看不到的人体内部器官。

②在海洋中，超声波能帮助潜艇“看”清周围的环境。潜艇通过发出超声波判断附近是否有其他潜艇、船只或者水下障碍物，这种技术叫做声呐。声呐就像潜艇的“耳朵”，帮助它们在看不见的水下航行。

③在一些特殊的无人机上，超声波可以帮助它们在低空飞行时测量与地面的距离，避免撞上障碍物。这就像无人机的“眼睛”，让它们在复杂的地形中飞得更安全、更灵活。

小朋友们，现在，你们知道了飞机夜间飞行的秘密，那么，还有什么正在悄悄利用超声波来完成不可思议的任务呢？和小伙伴一起继续探索下去吧！

左文飞，江苏省常州市武进区东龙实验小学科学教师。正高级教师。江苏省教学名师，江苏省十佳优秀科技辅导员，全国模范教师，常州市名教师工作室领衔人。