声音基础

声音基础


声音是穿过物质(固体,液体或气体)传播并可以听到的振动或波。

声音如何运动或传播?

振动是由某种机械运动开始的,例如有人拔吉他弦或敲门。这会在机械事件旁边(即敲门时您的手撞到门上)在分子上引起振动。当这些分子振动时,它们又引起它们周围的分子振动。振动会从一个分子传播到另一个分子,从而导致声音传播。

声音必须通过物质传播,因为它需要分子的振动来传播。因为外太空绝对是真空,所以非常安静。传输声音的物质称为介质。

声音的速度

声速是指波或振动穿过介质或物质的速度。物质的类型对声音传播的速度有很大的影响。例如,声音在水中传播的速度比在空气中传播的速度快。声音在钢铁中的传播速度甚至更快。





在干燥的空气中,声音以每秒343米(768英里)的速度传播。以这种速度,声音将在五秒钟内传播一英里。声音在水中传播的速度提高了4倍(每秒1,482米),在钢铁中传播的速度提高了约13倍(每秒4,512米)。

什么是声屏障?

当飞机的运行速度超过音速时(也称为1马赫),这称为打破音障。大多数飞机的飞行速度都不是那么快,但是一些喷气式战斗机却能飞得很快。当它们通过声速时,飞机会洒落凝结在飞机上的水滴,从而形成酷炫的白色光晕(请参见上图)。

当飞机冲破声屏障时,它们还会产生一种称为音爆的现象。这是一种巨大的噪音,如爆炸,是由于飞机现在以比声音更快的速度传播而被迫聚集在一起的许多声波所产生的。

体积

音量是响度的量度。为了量化音量,我们使用分贝。分贝越多,声音就越大。轻柔的声音(如耳语)大约为15至20分贝。像喷气发动机一样响亮的声音更像是150分贝。疼痛的阈值约为130分贝。

声音过大实际上会损坏您的耳朵并导致听力下降。如果长时间聆听,甚至85分贝的声音都可能损坏您的耳朵。因此,最好不要听大声的音乐或将耳机调得太大。

有关声音科学的更多信息: 声音102