1、傳統(tǒng)實驗裝置的不足

　　真空不傳聲實驗最基本的實驗裝置是真空抽氣機和真空罩，里面放發(fā)聲元件，通常為電池驅動的電鈴。演示現(xiàn)象表現(xiàn)為抽氣過程中鈴聲逐漸減小，但錘子一直在敲擊鈴鐺.有的實驗還會停止抽氣，繼而放氣，讓學生聽鈴聲又逐漸變大.由此說明真空是不能傳播聲音的。

　　該實驗即使在真空的狀態(tài)下，仍然能聽到有一定響度的聲音傳出來.仔細分析發(fā)現(xiàn)電鈴是放在底座上的，雖然沒有空氣，但底座成了傳播聲音的介質，嚴重影響了實驗的效果.有人建議把電鈴用細繩或者金屬掛鉤吊在真空罩頂部，同時提高了響度，實驗效果有改善，但沒能從根本上解決傳播介質問題。筆者曾經(jīng)指導過學生做一個土電話，用兩個一次性紙杯，在底部穿孔用細繩連接，當繩拉直時，一人對著一個紙杯輕聲講話，另一人在10m遠的地方用另一個紙杯罩著耳朵可以聽見對方的說話，這種情形下繩子成了聲音傳播的介質。文章認為“這樣裝置與外界媒介接觸最少”，說明設計者也知道與外界接觸會導致聲音被泄漏，但沒有更好的方案使裝置完全不接觸。

2、磁懸浮原理

　　要想從根本上實現(xiàn)真空不傳聲，只有把發(fā)聲元件與真空罩完全隔離，即發(fā)聲元件懸浮在真空罩中.其中氣體噴射懸浮和注入液體懸浮的方法都會引入介質，不宜選用，應采用不依靠任何介質的懸浮方法，而這類方法也有多種，最常見的是磁懸浮。

　　磁懸浮有2種方式：上懸浮和下懸浮.上懸浮通過異名磁極相互吸引來實現(xiàn)，固定端裝有電磁鐵和霍爾元件，下面懸掛一永久磁鐵.電磁鐵和永久磁鐵極性相反，相互吸引，使得永久磁鐵受到向上的吸引力與重力相等，磁鐵將處于平衡態(tài).霍爾元件用于偵測永久磁鐵到電磁鐵處的磁感應強度B，并通過負反饋電路調節(jié)電磁鐵電流的大小，從而調節(jié)磁鐵間吸引力的大小，維持永久磁鐵與電磁鐵之間的距離，保持永久磁鐵在空中的懸浮狀態(tài).下懸浮與此類似，通過同名磁極相互排斥而實現(xiàn)懸浮.固定端在底座上，同樣裝有電磁鐵和霍爾元件，通常是4個電磁鐵共同提供排斥力以保持永久磁鐵的平衡.多數(shù)磁懸浮都是通過下懸浮的方式來實現(xiàn)的。

3、磁懸浮實驗裝置

　　實驗設計之所以可行，源于磁懸浮技術的日臻完善，在高科技的磁懸浮列車和一系列民用工藝品中磁懸浮技術都有廣泛的應用.我們采用深圳生產(chǎn)的磁懸浮產(chǎn)品，型號為KD005-CT，以下懸浮的方式實現(xiàn)。經(jīng)過真空技術網(wǎng)(m.mp99x.cn)電源適配器輸入電壓AC 100～240V，輸出DC 9 V.永久磁鐵托盤直徑為54.82mm，厚度為12.56mm，質量為135.0g，空載時懸浮高度約為15.2mm.發(fā)聲元件采用廣州番禺生產(chǎn)的警報器(壓電式直流蜂鳴器)，型號JN-5312，質量為60.2g，直徑為54.42mm，高度為54.96mm，額定電壓DC 6～12V.鈕扣電池型號CR2032，4枚12V，外加一綠光二極管，安裝在一電路板上.總質量為115.6g.真空罩采用J1017型，包括PVC底盤，直徑為18mm，高為2.3mm，用于密封的黑色橡膠墊片，全玻璃透明罩.抽氣機采用直聯(lián)RS-1型真空泵，選用上海生產(chǎn)派澳牌型號為Y-60的真空壓力表(該表以實際大氣壓為0 刻度線，絕對真空的刻度為-0.1MPa，實際測得抽氣機最高真空度為-0.098MPa).聲級計由NTi　Audio公司生產(chǎn)，型號為Acoustilyzer　AL1.為了提高演示效果，采用4 枚鈕扣電池12V，串聯(lián)一綠色發(fā)光二極管，用于說明燈亮電源通，發(fā)光和發(fā)聲同時存在.12V直流將導致警報聲非常尖銳，給聽眾以深刻的印象，為保護聽眾的耳朵，事先給每人發(fā)2團醫(yī)用棉花(衛(wèi)生，降噪).磁懸浮演示真空不傳聲實驗裝置示意圖如圖1所示，實物圖見圖2。

圖1　實驗裝置示意圖

圖2　實驗裝置實物圖