單元參：聲音的傳播

一、介質的聲音的影響:

(一).傳遞聲音聲的介質：

1.不只空氣可以傳播聲音，固體和液體也能傳播聲音。把耳朵貼近桌面時，即可以經由桌面傳來聲音，在水中自由自在的魚群，如果在水池的另外一頭丟入一石塊，即可看在全池的魚兒都會有反應，即可知道，水中也可以傳遞聲音。

2.而鯨和海豚利用「歌聲」穿過海洋幾百公里來溝通也是利用液體的水可以傳遞聲音。靠在火車鐵軌上可以判斷火車的到來，即是利用固體的軌道可以傳遞聲音。                         

3.不同介質，傳遞聲音的快慢也不相同。如（表一）：是聲音在不同介質中傳播的速度，因為聲音是力學波，所以必須要靠介質才能傳遞，介質越密，傳聲越快；介質越疏，傳聲越慢。聲音在不同種類介質中傳聲速度是 固體＞液體＞氣體。(和光在不同介質中的速度剛好相反，因為光是非力學波，介質越密反而造成阻礙，速度因而降低)。

表一:介質種類與生速

物質	20℃時傳播速度 (公尺／秒)
空氣	343
水	1463
木材	3350
玻璃	5500

 

 

 

 

 

 

 

 

(二).影響聲速的因素：

1.聲音在空氣中傳播時，高溫時的傳播速率會比低溫時還快。聲速大小的公式可表示為V=331+0.6×T 公尺/秒，其中T為當時的攝氏溫度。溫度每升高1℃，聲音的速度每秒增加了0.6公尺。

2.影響傳聲速率的因素：介質的種類、狀態、密度、溫度及溼度等都會影響聲音的速度。而空氣中溼度高時、順風時聲速都會比較快。聲音的速度只與傳送的介質種類與介質狀態有關，這與發音體振動的快慢或者震動的幅度沒有關係。

 

二、回聲與分類:

(一).聲音的反射：

3.聲納裝置：聲納是一種低頻率的聲波，以聲納裝置探測海底深度時，若海深為h，海水的傳聲速率為V，聲波由發出至傳回的時間為t，則其關係為：h＝。只要測出聲納發射和接收的時間差，代入公式即可知道海底的深度。

4.雷達發明之前，航行在霧中的水手會發出汽笛聲，經由回聲和原來聲音之間的時間差，來判斷距離懸崖有多遠，以避免撞擊，減少損失。

5.減少回音干擾的方法：有些情形之下我們必需要減少回音帶來的干擾，例如音樂演奏廳、歌劇院，就要有能減少回聲的干擾的設計。所以常會有加裝窗簾、布幔、或是質軟多孔的吸音板，牆壁設計成不對稱或凹凸不平，傾斜的天花板，加裝吸音材料…等等方法，都可以減少回音的干擾。