聲速

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聲速，又稱「音速」（每秒340米，每小時1224千米），顧名思義即是聲音的速度，定義為單位時間內振動波傳遞的距離。聲速（波傳遞的速度）與傳遞介質的材質狀況（密度、溫度、壓力…）有絕對關係，而與發聲者（波源）本身的速度無關，而發聲者（波源）與聽者（觀察者）間若有相對運動關係，就形成了多普勒效應；由此觀點，我們可以知道，超聲速時的諸多物理現象（震波、音爆、音障...），其實與聲音無關，而是壓縮波密集累積所產生的物理現象。

目錄

特性

聲音的傳播速度在固體最快，其次液體，而氣體的聲速最慢。通常聲速是指在空氣中的聲速，為343.2米/秒（1,236千米/小時）。聲速又會依空氣之狀態（如濕度、溫度、密度）不同而有不同數值。如攝氏零度之海平面聲速約為331.5米/秒（1193千米/小時）；一萬米高空之聲速約為295米/秒（1062千米/小時）；另外每升高1攝氏度，聲速就增加0.607米/秒。

在固體中有兩種可能的聲波，其中一種是與流體相同的縱波，另一種是流體沒有的橫波，兩種不同的聲波可以有不同的傳播速度（例如地震波）。縱波形式的聲速取決於介質的壓縮率和密度，而固體中橫波形式的聲速取決於介質的剛度和密度。

在超流體中也存在兩種不同的「聲波」，第一種聲波是與平常流體相同的密度波，另一種是超流體特有的第二聲波。

聲速差異的原因

我們知道，聲音來源於物體的振動，振動通過周圍的物質連鎖傳遞出去，從而實現了聲音的擴散。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，重物就表示傳遞聲音的物質的原子或分子，而彈簧則表示構成物質的原子或分子之間的結合強度。由於重物越輕振動的越快，所以振動可以很好地傳遞到周圍，也就是說，物質的原子或分子越輕，聲速就越快。氦氣比構成空氣的主要成分——氧氣和氮氣都要輕，所以與乾燥的空氣相比，氦氣傳播聲音的速度更快。另外，彈簧越硬的話振動也就越快，按照氣體、液體、固體的順序，聲速之所以越來越快，就是因為組成物質的原子或分子之間結合越強。

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