每日科技名词|声速

声速  

sound speed

又称：音速

定义：声波在介质中传播的速率。

学科：航空科学技术_飞行原理

相关名词：声波 介质 振动

【延伸阅读】

闪电之后，过一会才会听到轰隆隆的雷声。这是因为光的传播速度极快（约3×10⁸米/秒），与此相比，声音的传播速度要慢得多，所以传到我们耳朵时会产生时间差。

声速的快慢受很多条件影响。在气温15摄氏度且干燥的空气中，声音的速度为340米/秒；而在0摄氏度的干燥空气中，声速为331米/秒。也就是说，声速会随着气温的下降而变慢。空气的湿度也会影响声速。构成气体的原子和分子的组成发生变化时，声速也会随之改变。例如，在0摄氏度的氦气中，声速为970米/秒，接近干燥空气中的3倍。此外，介质的状态不同，声速也会有很大的变化。例如，水蒸气中声速为473米/秒，水中声速为1500米/秒，冰中声速为3230米/秒。一般而言，按照气体、液体、固体的顺序，介质中的声速会越来越快。

那么，声速的差异是如何产生的呢？

声音来源于介质的振动，振动通过周围的介质连锁传递出去，从而实现声音的扩散。声音能在所有物质中传播。例如敲击鼓面使得周围的空气发生振动，空气稍许浓密的“密”状态与空气略微稀疏的“疏”状态交互出现，不断通过周围的空气传递出去，这样的“密”与“疏”的重复（疏密波，即纵波）到达耳朵，就成为了我们听到的声音。

物质传递声音的情形，可以用连接在弹簧上的重物的模型来表示。重物表示传递声音的物质的原子或分子，弹簧表示构成物质的原子或分子之间结合的强度。重物越轻，振动越快，所以振动能够很快地传递到周围。也就是说，物质的原子或分子越轻，声速越快。氦气比构成空气的主要成分——氧气和氮气要轻，所以与干燥的空气相比，氦气传播声音的速度更快。此外，弹簧越硬，振动频率也就越高。按照气体、液体、固体的顺序，组成物质的原子或分子之间结合的强度越来越强，所以声速越来越快。