声波

本文解释了什么是物理学中的声波（或声波）。因此，您将了解声波的特性、产生声波的物体的示例以及影响声波速度的因素。

什么是声波？

声波（或声波）是声源振动产生的纵波。因此，声波是我们的听觉系统拾取的波，我们称之为“声音”。

声波是通过弹性介质传播的三维波。因此，声波也是机械波，因为它们需要传输其干扰的介质。

声波通过在其传播方向相同的方向上振荡来传播。这会产生压缩区，其中分子彼此更接近，压力更高，以及膨胀区，其中分子分离，压力更低。简而言之，声波传播，产生分子密度和压力的变化。

声波的组成部分

声波（或声波）的部分是：

• 伸长率 (y) ：是波的位置与其平衡位置之间的距离。
• 振幅 (A) ：最大伸展与其平衡位置之间的距离。
• 周期或振荡：它是波从一个点到下一个等效点的路径。
• 波长（λ） ：是波上两个连续等效点之间的距离。
• 周期（T） ：是波完成一次振荡所需的时间。
• 频率 (f) ：是波每单位时间产生的振荡或振动的数量。
• 角频率或脉动 (ω) ：这是波振荡的速度。
• 传播速度（v） ：是波传播的速度。

声波的例子

一旦我们了解了声波的定义，下面是这些类型的波的一些示例，以帮助您理解这个概念。

声波的例子：

• 声带发出的波就是声波。
• 吉他弦产生的波是声波。
• 音叉产生声波。
• 从扬声器发出的波也是声波。

声波的特征

声波（或声波）的特征是：

• 声波的强度。
• 声波的高度。
• 声波的音色。

下面详细解释声波的每种特性。

声波的强度

在实践中，我们将声波的强度与感知到的声音的音量联系起来。然而，在物理学中，声波的强度是指波所携带的能量的大小。

因此，单位时间内传输的能量越大，声波的强度就越大。同样，波越强烈，其振幅就越大。

在国际体系 (SI) 中，声波的强度以瓦特除以平方米 (W/m ² ) 表示。但更常见的是使用贝尔（B）或分贝（dB）来测量声波的强度。

人类听觉阈值，即我们的听觉系统能够捕捉到的最低强度，在0dB到25dB之间。

声波的高度

声波的音调是指波的频率。因此，高音调的声音对应于高频声波，而低音调的声音对应于低频声波。

人类可以理解20赫兹到20,000赫兹之间的声波。事实上，这些限制是用来定义次声波和超声波的。

• 次声波：频率小于20赫兹的声波。
• 超声波：频率大于 20,000 Hz 的声波。

振铃声波

根据声波源的特性不同，声波的音色也不同。这一特性使得区分具有相同频率和强度的两个声波成为可能。

声波音色的变化在乐器中清晰可见。例如，吉他产生的声波的音色与音叉或小提琴产生的声波的音色不同。

声波的音色取决于发出声波的物体，因此也取决于形状、大小、材料等。身体的不同，产生的声波的音色也会不同。

声波的速度

声波的传播速度是波传播的速度。因此，声波的速度越高，它从发射器传播到接收器的速度就越快。

声波的传播速度取决于四个主要因素：

• 介质的密度：声波在密度较高的环境中传播得更快。
• 介质的弹性：材料或声波穿过的介质的弹性越大，其速度越低。
• 介质的可压缩性——介质的可压缩性越大，声波传播的速度就越慢。
• 介质温度：温度与声波的传播成正比，因此温度越高，声波传播的速度越快。

下面我们为您提供了一个表格，其中显示了声波的传播速度值，具体取决于声波传播的介质：

一半	传播速度（米/秒）
橡皮	54
带领	1320
铜	3560
水	1490
海水	1530
氧	第317章
空气	第343章