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中学生物理小常识:声速

  声速,指声波在介质中传播的速度。是描述声波现象或声学研究的重要参量之一。

  从声源发出的声波以一定的声速向周围传播,意味着声波的能量也以一定的速度向周围传播。目前所知,声波能够在所有物质(除真空外)中传播。其传播速度由传声介质的某些物理性质,主要是力学性质所决定。例如,声速与介质的密度和弹性性质有关,因此也随介质的温度、压强等状态参量而改变。气体中声速每秒约数百米,随温度升高而增大,0℃时空气中声速为331.4米/秒,15℃时为340米/秒,温度每升高1℃,声速约增加0.6米/秒。通常,固体介质中声速最大,液体介质中的声速较小,气体介质中的声速最小。另外,不均匀介质中的声速处处不等。各向异性介质中的声速随传播方向而异。

  在有些情况下声速还与声波本身的振幅、频率、振动方式(纵波声速、横波声速等)有关。如果传播介质的尺寸不够大,则其边界对声速也有影响。因此为了使声速的量值确切地表征传声介质的声学特征,不受其几何形状的影响,一般须规定传声介质的尺寸足够大(理论上为无限大)情况下的声波传播速度。有时为了实用上的方便,也列出某些特殊情况下的声速,如固体细棒中的声速。

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