1.1 振動與聲

聲音是人們非常熟悉的一種物理現象。在我們周圍，每時每刻都能聽到各種不同的聲音：滔滔不

絕的談話聲，孩子們的歡笑聲，機器的隆隆聲，汽車喇叭的尖叫聲等等。如果沒有聲音，人類將無法

交談，無法欣賞動聽的音樂，人們失去了歡樂，包圍人們的世界毫無生氣，一片死寂。因此，很難想

象人們將如何生活和工作。但是有的聲音也給人帶來煩惱，過強的聲音還能損傷人耳的聽力或引起身

體的不適，這又是我們不需要的并努力去降低的聲音。聲音對人類是多么重要呀！我們需要知道：聲

音究竟是什么？聲音是怎樣產生的？又怎樣被我們聽到呢？

當我們聽到鑼鼓聲的時候，就會看到有人在敲鑼打鼓。用手掌輕輕按在敲響的鑼面上，就會覺到

手掌由于鑼面的迅速振動而發麻。在槌響的鼓皮上扔一個小紙團，小紙團就會隨著鼓皮的振動瑟瑟跳

動，鼓的余音徐徐降低，紙團跳動越來越小，聲音沒了，紙團也停止了跳動。可見，物體振動可以發

聲。工廠中，物體振動發聲的例子更為常見，鐵錘敲鋼板，鋼板振動發聲；紡織機由于飛速運動的梭

子不斷與打板撞擊而發聲。不僅成形的固體器件因振動而發聲，液體和氣體的振動亦能發聲。化工廠

中的管道閥門噪聲就是液體振動發聲的現象，高壓容器排氣放空時的排氣噪聲就是高速氣流與周圍靜

止空氣互相作用而引起空氣振動的結果。總之，聲音是由物體的機械振動而產生的。振動的物體（固

體、氣體或液體）稱為聲源。

聲音總是通過一段距離從聲源傳入人耳，在聲源與人耳之間，物體振動的能量靠什么傳遞的呢？

或者說聲音靠什么傳播的呢？科學實踐告訴我們，聲音是由空氣來傳播的。一個敲響的鼓面，上下不

斷振動使得鼓面上面一層的空氣分子也隨著上下振動。由于空氣分子之間有一定的彈性，以及分子的

慣性，振動著的分子又帶動了與其相鄰的其它分子。依此類推，鼓面的振動就可以使遠處的空氣分子

發生振動，這個振動的能量通過空氣分子傳到我們的耳中，則聽到了鼓聲。

聲音也能在固體和液體中傳播。如在工廠里有的工人用木棒或起子的一端放在運轉機器的某個部

件上，另一端貼在耳朵上，機器的聲音就通過木棒傳到人耳中。工人采用這種辦法，來判別機器運轉

是否正常。水中的魚聽到人們在岸邊的腳步聲響而迅速逃走，說明固體和液體也是傳聲的媒介。

聲音在氣體、液體或固體介質中傳播時，介質的質點只在其平衡位置附近往返振動，并不隨同聲

波流動。這就象石子投入水中激起的水波一樣，當圓形的水波一圈圈擴散傳播開去的時候，水的質點

并未與水波一起前進，只是在原地上下運動。一般把振動傳播的現象稱為波動，聲音是一種波動，通

常稱為聲波。