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科技術語

科技更新时间:2024-09-13 01:25:15

聲速

sound speed

又稱：音速

定義：聲波在介質中傳播的速率。

學科：航空科學技術_飛行原理

相關名詞：聲波介質振動

科技術語（每日科技名詞聲速）1

圖片來源：視覺中國

【延伸閱讀】

閃電之後，過一會才會聽到轟隆隆的雷聲。這是因為光的傳播速度極快（約3×10⁸米/秒），與此相比，聲音的傳播速度要慢得多，所以傳到我們耳朵時會産生時間差。

聲速的快慢受很多條件影響。在氣溫15攝氏度且幹燥的空氣中，聲音的速度為340米/秒；而在0攝氏度的幹燥空氣中，聲速為331米/秒。也就是說，聲速會随着氣溫的下降而變慢。空氣的濕度也會影響聲速。構成氣體的原子和分子的組成發生變化時，聲速也會随之改變。例如，在0攝氏度的氦氣中，聲速為970米/秒，接近幹燥空氣中的3倍。此外，介質的狀态不同，聲速也會有很大的變化。例如，水蒸氣中聲速為473米/秒，水中聲速為1500米/秒，冰中聲速為3230米/秒。一般而言，按照氣體、液體、固體的順序，介質中的聲速會越來越快。

那麼，聲速的差異是如何産生的呢？

聲音來源于介質的振動，振動通過周圍的介質連鎖傳遞出去，從而實現聲音的擴散。聲音能在所有物質中傳播。例如敲擊鼓面使得周圍的空氣發生振動，空氣稍許濃密的“密”狀态與空氣略微稀疏的“疏”狀态交互出現，不斷通過周圍的空氣傳遞出去，這樣的“密”與“疏”的重複（疏密波，即縱波）到達耳朵，就成為了我們聽到的聲音。

物質傳遞聲音的情形，可以用連接在彈簧上的重物的模型來表示。重物表示傳遞聲音的物質的原子或分子，彈簧表示構成物質的原子或分子之間結合的強度。重物越輕，振動越快，所以振動能夠很快地傳遞到周圍。也就是說，物質的原子或分子越輕，聲速越快。氦氣比構成空氣的主要成分——氧氣和氮氣要輕，所以與幹燥的空氣相比，氦氣傳播聲音的速度更快。此外，彈簧越硬，振動頻率也就越高。按照氣體、液體、固體的順序，組成物質的原子或分子之間結合的強度越來越強，所以聲速越來越快。

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