科學玩具－聲學－龍吟波起（大人篇）

原文發表於Yahoo奇摩部落格2009年03月04日。

龍洗，又稱為龍吟盆、魚洗、聚寶盆，是由青銅所鑄成的器具。外觀像是洗臉盆般，盆沿圖案由回紋和龍紋構成，盆底有四條龍，盆沿兩邊各有一只金屬拋光的「洗耳」，因為盆底有四條龍或魚的浮雕環繞其中，所以名稱由此得來。最早在漢朝出現，有一說是明朝開國皇帝朱元璋為不愛洗臉的兒子而召集能工巧匠打製而成，後來成為御用之物，所以又有人把它叫做皇帝的洗臉盆。

當用雙手掌心沾水之後，分別在盆的兩個洗耳上來回摩擦時，盆中水面將在邊緣出現對稱震盪的駐波波形，這個時候靜止的水面不斷有水滴往上噴射，高度可達20至30cm以上，並發出特定頻率的嗡嗡聲，在這些濺起水花的盆底，恰巧對準四條龍的龍口，儼然是龍吐水珠。

古時候它也用來測試信徒們對寺廟神靈的誠心程度。信眾站定在加了水的龍洗前，用濕潤的雙手摩擦提手，如果心誠則靈，龍洗便會發出低鳴聲，水會不斷地從四條龍的口噴上來。但如果了解它的原理之後，會發現其實噴不噴水跟誠不誠心一點關係也沒有，而且只要技巧對了，每個人都可以讓它噴水。

當手去摩擦時，皮膚和金屬之間彼此交互作用的頻率不會僅有一種（這裡所指的不是巨觀的雙手移動頻率哦！）。物體受力振盪的頻率恰好是物體本身的自然頻率，物體便會劇烈振動，這稱之為共振（Resonance）。圓形的水面，會有其共振的頻率組；另外，金屬盆也同樣因為形狀，也會有其共振的頻率組。如果手作用的頻率和金屬盆一致，又和水面的頻率一致，就可達到最大共振效果。

然而，當薄壁盆狀的龍洗振動時，因圓形的形狀限制，使得振動不能完全向外傳遞，因此在內部水面便形成了駐波。駐波中振幅最大的點是波腹，駐波每一節都有一個波腹。像龍洗這樣圓盆形的物件，所形成的駐波形狀一般而言是四節，也就是包含了四個波腹，所以振動時，有四處噴水特別激烈。

但另外還要注意兩件事：第一，雙手要潔淨，手上的油脂會降低摩擦效果；第二，摩擦的幅度和頻率要從小漸大。只要掌握要訣和多嘗試，不同的摩擦方式以及摩擦不同的部位也能讓龍洗演奏出不同的聲音。聽說橋頭糖廠的員工就已練就此一特殊技能，值得去參訪一下。