1.1 振动与声

声音是人们非常熟悉的一种物理现象。在我们周围，每时每刻都能听到各种不同的声音：滔滔不

绝的谈话声，孩子们的欢笑声，机器的隆隆声，汽车喇叭的尖叫声等等。如果没有声音，人类将无法

交谈，无法欣赏动听的音乐，人们失去了欢乐，包围人们的世界毫无生气，一片死寂。因此，很难想

象人们将如何生活和工作。但是有的声音也给人带来烦恼，过强的声音还能损伤人耳的听力或引起身

体的不适，这又是我们不需要的并努力去降低的声音。声音对人类是多么重要呀！我们需要知道：声

音究竟是什么？声音是怎样产生的？又怎样被我们听到呢？

当我们听到锣鼓声的时候，就会看到有人在敲锣打鼓。用手掌轻轻按在敲响的锣面上，就会觉到

手掌由于锣面的迅速振动而发麻。在槌响的鼓皮上扔一个小纸团，小纸团就会随着鼓皮的振动瑟瑟跳

动，鼓的余音徐徐降低，纸团跳动越来越小，声音没了，纸团也停止了跳动。可见，物体振动可以发

声。工厂中，物体振动发声的例子更为常见，铁锤敲钢板，钢板振动发声；纺织机由于飞速运动的梭

子不断与打板撞击而发声。不仅成形的固体器件因振动而发声，液体和气体的振动亦能发声。化工厂

中的管道阀门噪声就是液体振动发声的现象，高压容器排气放空时的排气噪声就是高速气流与周围静

止空气互相作用而引起空气振动的结果。总之，声音是由物体的机械振动而产生的。振动的物体（固

体、气体或液体）称为声源。

声音总是通过一段距离从声源传入人耳，在声源与人耳之间，物体振动的能量靠什么传递的呢？

或者说声音靠什么传播的呢？科学实践告诉我们，声音是由空气来传播的。一个敲响的鼓面，上下不

断振动使得鼓面上面一层的空气分子也随着上下振动。由于空气分子之间有一定的弹性，以及分子的

惯性，振动着的分子又带动了与其相邻的其它分子。依此类推，鼓面的振动就可以使远处的空气分子

发生振动，这个振动的能量通过空气分子传到我们的耳中，则听到了鼓声。

声音也能在固体和液体中传播。如在工厂里有的工人用木棒或起子的一端放在运转机器的某个部

件上，另一端贴在耳朵上，机器的声音就通过木棒传到人耳中。工人采用这种办法，来判别机器运转

是否正常。水中的鱼听到人们在岸边的脚步声响而迅速逃走，说明固体和液体也是传声的媒介。

声音在气体、液体或固体介质中传播时，介质的质点只在其平衡位置附近往返振动，并不随同声

波流动。这就象石子投入水中激起的水波一样，当圆形的水波一圈圈扩散传播开去的时候，水的质点

并未与水波一起前进，只是在原地上下运动。一般把振动传播的现象称为波动，声音是一种波动，通

常称为声波。