声波

声学波动（），即声波，是一种在介质中传播的能量，通过绝热过程增压与减压。用于描述声波的重要物理量有声压、粒子速度、粒子位移和音强。声波以特定的速度传播，这一速度取决于其通过的介质。从扬声器播放的声音（以声速在空气中传播的波）、地震引起的地面运动（穿过地球的波）和用于医学成像的超声波（穿过身体的波）都属于声波。

 属性 
 声波方程 

描述了声波的传播。下式是描述一维声压的声波方程

其中
 是声压，单位为帕
 是波传播方向上的位置，单位为米
 是声速，单位为米每秒
 是时间，单位为秒

粒子速度的波动方程具有相同的形状，如下式

其中
 是粒子速度，单位为m/s

对于会损失声波的传播媒介，需要应用更复杂的模型以考虑频率衰减和相速度变化。此类模型包括包含分数导数项的声波方程，另请参见声的衰减。

达朗贝尔给出了无损声波方程的一般模型。对于声压，一种模型是

其中
 是角频率，单位为rad/s
 是时间，单位为秒
 是波數，单位为rad·m −1
 是系数，无单位

 相位 

在行波中，压力和质点速度同相，这意味着两个量之间的相位角为零。

使用理想气体定律可以很轻松地证明这一点

其中
是压力，单位为帕
是体积，单位为立方米
是数量，单位为摩尔
是通用气体常数，其值为

考虑体积为。当声波以该体积传播时，会发生绝热增压和减压。对于绝热变化，包裹声的体积与压力存在以下关系

其中，是无单位的绝热指数，其下标表示各自变量的平均值。

 传播速度 

声波的传播速度是传播介质的函数。通常，传播速度以牛顿-拉普拉斯方程描述，如下式

其中

 是一种弹性模量，体积模量
 是密度，单位为kg/m3

 波象 
声波是弹性波，可表现出衍射、反射和干涉等现象。另外需要注意的是，空气中传播的声波沿着相同的方向振荡，因此没有极化。

 干涉 
干扰是两个或更多波的添加，导致新的波型。当两个扬声器传输相同的信号时，可以观察到声波的干扰。在某些位置会发生相长干扰，使局部声压加倍。并且在其他位置发生相消干涉，导致局部声压为零帕斯卡。

 驻波 

 反射 

 吸收 

 分层媒介 

 参见 

声学

聽覺心像
音频信号处理
拍频

衍射
多普勒效应
回聲
重力波 (流體力學)
音乐
音符
乐音
声子
音乐声学
音高
心理声学
共振
折射
反射 (物理学)
混響

声音

隔音

音色
超聲波
波动方程

 参考资料 

Category:声音
Category:声学
Category:波动力学