吸入氦氣聲音就變成卡通效果，這是怎麼回事？

我們經常會在電視節目中看到這樣的娛樂環節，節目組讓嘉賓吸氣球裡的氣體，吸入后，嘉賓開口說話時聲音就會變細，就像開了變聲器后的效果。那麼這個現象背后的科學道理是什麼呢？接下來我們就來一起了解一下。

首先我們需要了解一下什麼是氦氣。氦元素在元素周期表中排第二，除了氫以外，它相對於其它元素質量更輕，並且，氦氣是一種無色、無味、不可燃氣體。我們平常呼吸的空氣中，有大約78%是氮氣，21%是氧氣，隻有極少一部分是氦氣。

那麼，到底是什麼原因使得吸入氦氣之后就會變聲呢？我們發聲是靠聲帶的震動和口腔共鳴放大，變化的不是本質的聲音，而是傳播出去的聲音。聲音的音波必須要通過介質來傳遞，而介質的狀態、密度和種類等多種因素都會影響音波的傳遞速度。氦氣傳播聲音的速度是普通空氣的3倍，所以當我們吸入氦氣之后，傳播聲音的介質變成了氦氣，其會使口腔的共鳴頻率變高，這就是為什麼吸入氦氣之后聲音變細的原因了。而我們在呼吸普通空氣時聲音是正常的，這是因為介質沒有改變，人聲的頻率也不會改變。

值得注意的是，雖然氦氣這種氣體本身無毒、無害，但是吸入過多會造成體內氦氣多於氧氣，使人體缺氧。此外，變聲的時間大約也隻能維持一分鐘，所以就算想要更多地追求娛樂效果也不能多吸，畢竟人隻能通過氧氣來呼吸，吸入過多其它氣體會引起身體不適。

有一例外是，對於下潛深度較大或時間較長的潛水員來說，他們呼吸的氧氣瓶中就需要填充氧氣和氦氣，氦氣不容易使潛水員發生深海麻痺現象，它有利於潛水員在上浮時溶解於血液中的氣體排出，防止潛水員由於壓力快速減少，而造成血液中溶解的氣體在血管中形成氣泡，從而阻塞血管的情況，對預防“潛水病”有很大作用。

本文由北京印刷學院物理系副教授李蜜丹進行科學性把關。