许多人在冬天喜欢用奶茶粉啊，咖啡粉啊冲泡热饮。喝了这么多年的速溶饮料，不知你有没有注意过一个奇怪的现象，那就是，速溶饮料会唱歌，而且唱着唱着还会跑调。
操作很简单。如果你家有巧克力粉或者奶茶粉之类的东西，可以倒入杯子里，然后搅拌一会儿。
接着用勺子规律地敲击杯子，你可以听到杯子发出的声音逐渐变尖，也就是音调逐渐变高，最后保持在一个音高不变，就好像有个不靠谱的乐队总找不着调：duàng...duǎng...duáng...duāng...在搅拌的时候，勺子敲击杯子内部发出的声音的音高则是越来越低：duāng...duáng...duǎng...duàng...
你也可以用汽水做这个实验。刚刚倒出来的汽水，用勺子敲击杯子底部时发出的声音比较低沉。静置一段时间后，再敲发出的声音就比较尖锐了。更简单的方法是直接用杯子接水龙头里流出的水。刚刚接好的水敲起来声音也比较低沉，但是过一会就会变尖。
这个现象最初是在1974年，由加州大学伯克利分校的物理学家Frank S. Crawford在冲泡巧克力粉时发现的，他把它命名为“热巧克力现象”，并发表在了1982年的《美国物理期刊》上。在我们的实验里，声音的频率，也就是音高取决于杯子的高度和声音在液体中传播的速度。装有液体的杯子发出的声音频率f等于声音在液体中传播的速度c/杯子高度L乘以4。
而声音在液体中的传播速度取决于弹性模量和密度的比值的平方根。
这是因为搅拌的过程中许多小气泡溶解在水中，导致水中的声速变慢。当你停止搅拌的时候，气泡逐渐溢出，水中的声速变快。刚接的自来水变声也是因为里面的气泡变少。水的密度是空气的1000倍左右，因此充满气泡的水的密度约等于无泡水的密度。气泡很容易压缩，但是水却不太容易，因此空气的弹性模量远小于水。这么一来，含有气泡的水的弹性模量比无泡水要小很多。
带入上面的公式里你可以马上发现，在充满气泡的水里，声音的传播会比在没有气泡的水里更慢，因此敲击发出的声音的频率更小，音高更低。随着泡泡的消失，杯子发出的音调会逐渐变高，这就是水杯变声的原理啦。
热巧克力现象适用于所有可以溶解气泡的液体。用这个方法，你可以轻松判断汽水的气泡足不足，还挺方便的。亲爱的小伙伴们，你有没有尝试“热巧克力现象”？想让更多小伙伴看到你的作品？可以把你拍到的照片发给我们哦~你也可以把孩子的小名一起发过来展示在我们推送中。我们将每月抽一次奖，送一期电子版《环球科学》！