声速与空气温度对照表

（一）声速的快慢取决于什么？

把一只电铃放在一个密闭的容器中，然后把容器中的空气抽出，通电后尽管电铃在猛烈地振动，但并不发声。这说明声音需要在一定的物质里方能传播，传播声音的物质叫做媒质。媒质可以是气体—一比如空气就是最常见的一种媒质，也可以是液体（如水）或固体。

人们在不同媒质里做实验，发现在空气中声速是340米，秒，水中是1450米/秒，钢铁中是5000米/秒。这说明，声音的速度和传播它的物质的状态有关。一般说来，固体传声比较快，液体其次，气体较差。当然，同一状态，由于材料性质不同，传声本领也有差异。

此外，实验还表明，同一材料在不同的温度下声速也不相同。不过同一种材料在相同的温度下，不同声音的传播速度都是一样的。

由此看来，声音传播的速度跟材料性质和环境温度有关。人们充分利用这种关系来为人类服务。

比如，固体传声快的优点，早就为古人所利用了。沈括在《梦溪笔谈》中写道：“古代行军，战士宿营地上都要头枕用牛皮做成的箭筒。取其中虚，附地枕之，数里内有人马声，则皆闻之。”

更有趣的是，利用固体传声，连聋子也可以听到声音。十八世纪，德国有位名叫贝多芬（1770～1827）的大音乐家，晚年不幸耳朵聋了。为了监听钢琴的演奏，他拿来一根金属棒，棒的一端触在钢琴上，另一端咬在牙齿中间。这样，琴声沿着金属棒和他的牙齿、骨骼一直传到内耳，使他又获得了听觉。

还有些内部听觉系统健全的聋子，可以踏着舞曲节拍翩翩起舞，这是由于声音通过地板和他们的骨骼，迅速传进内耳的缘故。

住在铁路附近的人有这样的经验，有时远处驶来的火挛的汽笛声虽然听不到，但是伏在铁轨上却能听到它发出的隆隆声。

（二）音速和气温的关系

经验告诉人们，声音在天气凉爽时要比天气暖和时传得远。尤其在平静的水面上或结冰的湖面上，这种现象就格外明显。反之，在炎热的沙漠中，声音传播的范围就显著地缩小。原来在较暖和的空气中的声速比寒冷的空气中的声速要快一些。如果气温是向上递减的，那么沿水平方向传播的声波，其上面部分就比下面部分传播得慢，因而波的路径便向上弯曲。由于温度在竖直方向上的这种向上递减的梯度分布，上述的折射就使声音拐弯向上，因而不可能沿地面传播得很远。

在凉爽的天气里，在一般情况下气温是向上增加的，尤其在水面上是这样，因而使声音向下折射。这样，声音在地面附近就传播得比较远。