描述声波特征的物理量

第一章

声波的物理基础

得注意的是，声速不是质点的振动速度，而是振动状态传播的速度。频率 !、波长! 和声

速 " 之间关系如下：

"

"!"

"

（# $ # $ #）

声速由媒质的弹性、密度及温度等因素决定，与振动的特性无关，根据物理原理，可

以推证，气体中的声速为

若气体为理想气体，则有

" !

#$ %

! %

（# $ # $ "）

" !

#

（# $ # $ &）

式中 $%———媒质的静态密度，’( ) *&；

$ %———媒质中的静压强，+,；

#———比热比， ! 定压比热 ) 定容比热；

%———气体煤质的摩尔质量，’( ) *-.；

#———绝对温度，/；

&———摩尔气体常数， 1 &#23（*-.・/）。

空气的# ! # 1 2，% 约为 "4 5 #% $ & ’( ) *-.，故式（# $ # $ &）有如下形式：

" ! "% 1 %6 !#或 " ! &&# 1 26 7 % 1 8# ’

（# $ # $ 2）

式中

’———摄氏温度，9。

液体和固体中的声速，与气体中的声速相差较大。表 # $ # $ # 列出一些常用媒质

在室温下的声速近似值。一般计算时，空气中的声速可取 &2%* )（#69值）。

表 # $ # $ # "%9时产速近似值

媒质名称

声速（* ) :）

空气

&22

水

#20&

混凝土

&%20

玻璃

&860

铸铁

2&6%

铅

"#8%

钢

8#%%

硬木

2"8;

（2）声压

在声波的传播过程中，媒质中各处存在着稠密和稀疏的交替变化，因而