时间：2022-10-10 05:41:22
很多人都有这样的感受，在夜晚，会听到一些很远处传来的一些白天听不见的声音。夜深人静，背景噪音变小了，使得人们更易于分辨远处传来的声音，这是其中一个因素，但它不是最主要的原因，这还得从声音的传播说起。
空气中的声速是340米/秒吗
声波不同于光波，光波是电磁波，声波则是机械波，声音的传播需要媒介。我们耳朵听到的声音，是媒介的振荡运动引起的（图1）。振动把附近的分子推到一起，并压缩这些分子。被压缩的分子在分开时，就在邻近区域引起压缩，这样，这种压缩区似乎是从声源向外传播。而声音传播的速度也和媒介相关，可以说声速取决于构成媒介物质的分子的固有运动速度。声音在固体中传播的速度最快，其次是液体，最慢是气体。
中学物理中提到，声音在1个标准大气压和15摄氏度的空气中，传播速度约为340米/秒。为什么要强调1个标准大气压和15摄氏度两个条件呢？这是因为声音在空气中的传播速度并不是恒定不变的。凡是能提高（或降低）空气分子固有速度的东西，都会提高（或降低）空气中的声速。巧得很，空气分子在较高的温度下比在较低的温度下运动得快些。正是由于这个原因，声音在暖空气中比在冷空气中传播得更快些。在干燥空气中，声音的速度ν= 331.3+0.606t（米/秒），当t=15摄氏度时，ν= 331.3+0.606×15=340.4（米/秒）。温度每升高1摄氏度，音速约增加0.6米/秒。
当我们说到液体和固体，情况就与气体大不相同了。在气体中，分子间距离较远，互不干扰。而在液体和固体中，原子和分子是相互接触的。固体中由于分子之间力的作用，分子的运动是在各自的平衡位置附近振动，平衡位置不能改变。由于分子间结合得很紧密，振动很容易从一个分子传递给另一个分子，这就使声音在固体中的速度很大，传播得快。液体分子也是在各自的平衡位置附近振动，但由于液体的流动性，平衡位置可以移动，而不是固定不变的。因此，声音在液体中的传播速度比在气体中的快，在固体中传播得更快，在刚性固体中则传播得最快。
声音在空气中跳跃
1921年5月9日，俄国莫斯科近郊发生了一次大爆炸。据调查，在半径70千米范围内，人们听到爆炸声；半径70千米至160千米的范围内，人们却什么也没有听到，形成了一个寂静区；但从半径160千米以外一直到半径300千米的远方，人们又能听到爆炸声。为什么声音会绕过中间这段区域呢？
声音是声源的振动带动空气，以波的形式往外传播的，假如各处的空气都是相同的，则空气中各点的声速也是相同的，由这个点传出的声波的波前就是一个球面，声音传播的方向是和波前垂直的方向即半径的方向。但实际中的大气随着高度的变化，存在温度差（图2）。在对流层，温度随高度的升高而降低；在较高的平流层中气温又随高度的增加而升高。这时，沿着地面传播的声波，经过一段距离之后，由于树木、山丘、建筑物等反射和吸收后，就渐渐听不到了，而朝上方传播的声音，到达平流层后又慢慢向下弯曲，拐了弯到一定远处又传播到地面，形成了一个异常的可闻区，这种现象也被称为声折射现象。
在晚上时可以听到远处传来的声音，除却背景噪音减少的因素外，另一个重要的原因就是声折射现象。白天，由于地面接受太阳辐射，温度升高，靠近地面的大气层比稍高的大气层温度高，也就是说近地声速大于高空。这时声音传播路径折向高空，所以离声源一定距离的地方就听不见了，如图3（a）。到了夜晚，靠近地面空气逐渐冷下来了，高空的气温相对较高，于是转变为高空声速比近地大，因而声音会向地面折射，如图3（b）。这就是夜间声音传得相对远的道理。现在，住在闹市区的人大概都有这样的体验，对马路车辆行驶造成的讨厌的噪声，白天除了在临街的楼房外，大多感受不到，而到深夜，即使只有一辆车驶过，也会搅得你睡不好觉，甚至隔几座楼还可以听到，就是同样的道理。
最后，来看看下面两道题目，看看你是否已经掌握了声音传播的知识。
1.不同频率的声音在空气中传播时（温度相同时），（ ）。
A.各种频率的声速相同
B.超声波的声速最大
C.次声波的声速最大
2.下列关于声音的产生和传播的说法中，正确的是（ ）。
A.声音都是靠空气来传播的
B.只要物体振动，就能听到声音
C.回声是声音被障碍物反射而形成的
D.声音的传播速度不受周围环境温度的影响