| 【三思言论集】→【三思藏书架】→《你知道吗》 〖本文由碧海听潮声扫校〗

    ８０　声音在密度高的物质中（例如在水或钢中）要比
    　　　在空气中传播得快；但它在暖空气中又比在冷空
    　　　气中传播得快，而暖空气的密度却比冷空气低。
    　　　这是不是自相矛盾呢？

    　　我们耳朵听到的声音，是由传播声音的原子或分子构成
    的媒质的振荡运动带来的振动所引起的。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，压缩波从声源向外传播的速度，就是声音在该媒质中传
    播的速度。
    　　声速取决于构成物质的分子的固有运动速度。例如，一
    旦空气的某一部分受到压缩，分子就会由于它们自身固有的
    无规运动再次分开，如果这种无规运动是快速的，那么受压
    缩部分的分子就会迅速分开，并快速地压缩邻近部分的分子。
    邻近部分的分子也快速分开，并快速地压缩下一部分。于是，
    总的说来，压缩波就很快地向外传播，因此声速就高。
    　　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
    中传播得快些。这同密度没有任何关系。
    　　在０℃，也就是水的凝固点时，声音以每小时１１９３
    公里的速度传播。温度每升高１℃，速度每小时就提高约
    ２．２公里。
    　　一般说来，如果构成气体的分子比空气分子轻，那么，
    这种气体的密度就要比空气低。较轻的分子运动得也较快。
    声音在这种轻的气体中传播的速度比在空气中快，这不是由
    于密度的改变，而是由于分子的运动较快。声音在０℃的氢
    气中的传播速度是每小时约４６６７公里。
    　　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，分子彼此相隔很远，几乎不互相干扰。如果分子受
    到推压而彼此更接近起来，它们仅仅是通过无规运动而彼此
    分开，但在液体和固体中，原子和分子是相互接触的。如果
    它们受推压而挤到一起，它们的互斥力就会非常快地迫使它
    再次分离。
    　　对于固体来说，尤其是这样。在固体中，原子和分子多
    少比较稳固地保持在各自的位置上。它们保持得越是稳固，
    它们被推压到一起时，弹回的速度就越快。因此，声音在液
    体中的传播速度比在气体中快；在固体中传播得更快；在刚
    性固体中则传播得最快。密度并不是声音传播快慢的根本原
    因。
    　　因此，声音在水中以每小时约５２００公里的速度传播，
    在钢中则以大约每小时约１８０００公里的速度传播。

    阿西莫夫《你知道吗？--现代科学中的一百个问题》
    科学普及出版社   1984年

【三思言论集】欢迎给制作人来信：jasper_uk@sina.com