溪流潺潺声来自哪里
小朋友都喜欢吹气球，气球吹得太大了，它会“叭”的一声破掉。为什么气球吹破的时候会“叭”的一声响呢？
声音是由物体的振动引起的。当气球里面的气体装得太多了，压力很大，它们就要冲破这层橡皮膜喷出来，这时气体发生了强烈的振动，就发出了“叭”的一声。
小溪为什么老是潺潺地响？这个问题似乎跟我们吹气球没有什么关系，仔细一分析，道理却是一样的。因为小溪的水从高处往下流时，会将一部分空气裹在水里，在水里形成了许多小气泡，小气泡破裂时就发出响声。同时，小溪里的水冲到石块或凹凸不平的地方，也会引起空气的振动，空气振动就会发出声响来。在山石陡峭的峡谷里，这种潺潺的水声还会在山谷间回荡，不绝于耳哩。
子弹和声音谁跑得快
一放枪，子弹“嗖”地飞出去了，同时有很响的声音发出。子弹在飞行的时候，不断地冲击着空气，同时伴随着呼啸声。
有人说，子弹射出枪口的速度大约是900米／秒，声音在空气中传播的速度一般是340米／秒，子弹的速度是声速的2倍多，当然是子弹跑得快。
真是这样吗？我们再来看看，子弹在飞行过程中，不断地跟空气发生摩擦，它的速度会越来越慢；可是声音在空气中的速度，一般却很少变化。那么到底是谁跑得快呢？
还是让我们来看看子弹和声音的赛跑吧！
第一个阶段，从子弹离开枪口到600米内的距离，子弹飞行的平均速度大约是450米／秒，子弹跑得比声音快得多，遥遥领先。在这段距离里，如果听到枪声，子弹早已越过了你，飞到前面去了。
第二个阶段，从600米到900米的距离里，由于空气的阻力使子弹的速度减慢，子弹已经不及声音跑得快了，这时，声音逐渐赶了上来，两个赛跑者几乎肩并肩地到达900米的地方。
第三个阶段，在900米以后，子弹越跑越慢，声音后来居上，终于超过了子弹。到了1200米的地方，子弹已经累得精疲力竭，快要跑不动了，声音却远远地跑在前面了。这时候，如果你听到了枪声，子弹还没有到你的面前哩！
赛跑的结果，子弹只能获得900米以内的冠军，而最后的冠军却属于声音。
声音的来历
我们周围是一个声音的世界，无时无刻不存在各种声音：人和动物的声音，各种车辆的声音，飞机的声音，还有风声、雨声、流水声等。
那么，声音是怎么产生的呢？
它是物体的振动产生的一种机械波，它能使我们的听觉器官发生反应。不论是气体、液体还是固体，只要振动都能发出声音。如北风呼啸，就是空气振动时发出来的声音。振动着的固体、液体、气体都是声源。
物体振动产生的声音有整体性。在日常生活中，人们可根据声音判断物体的好坏。如用手敲瓷碗，好瓷碗能发出清脆响亮的声音，坏瓷碗却只能发出浑浊声。声音传出了瓷碗内部的信息，帮助人们找出看不见的裂纹。
产生这种情况的原因是：完好的瓷器各部分能一起振动，有了裂纹，各部分就振不到一起了，这样它们发出的声音就不同了。
有了这个规律，用敲击听声的办法探测物体内部的情况得到了广泛应用。
工人师傅常常用锤子敲击机器部件，来判断机器有没有损伤，或连接处有没有松脱。农民挑西瓜时，常常用手指弹几下或用手拍一拍，声音发闷的证明成熟了，生西瓜声音清脆，烂西瓜会发出“噗噗”的声音。医生在给病人诊断时，也常把左手放在病人的胸、背部，用右手指叩击左手中指，仔细听那响声，诊断一些疾病。
由此可见，声音是有区别的。首先是声音的强弱不同，这叫做响度。响度和声源的振幅有关。声源的振幅越大，声音越强；声源振幅越小，声音越弱。在物理学中，把单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的能量叫做声强。
声音的强弱用声级表示，它的单位叫分贝。小电钟的声级是40分贝，普通谈话的声级是70分贝，气锤噪声是120分贝，喷气式飞机噪声是160分贝，火箭的噪声是195分贝。
在空气中，人类刚刚可以听到的最弱的声音是零分贝，它的能量很小。这种声音造成的压力变化只有蚊子落到人手上时所感受的压力变化的1‰。人耳绝对达不到这样高的灵敏度。
声音不但有强弱，而且有高低。声音的高低程度叫做音调。音调的高低是由振动频率决定的：频率大，音调高；频率小，音调低。
人讲话的音调也有高低。成年男子的声带长而厚，基本振动频率低，只有100～300赫兹，最低的男低音频率为64赫兹；女子的声带短而薄，基本振动频率比较高，一般在160～400赫兹，最高的女高音频率为1300赫兹，所以女子说话的音调都比男子高一些。儿童的声带比较短薄，童音音调比较高。
人类能听见的声波范围较窄，频率过高和频率过低的振动都不能引起听觉。大多数人能听到的声音频率范围在200～20000赫兹之间。频率低于20赫兹的叫次声，频率高于20000赫兹的叫超声。
地震、台风、火山爆发、龙卷风等大自然的活动会产生强大的次声波。人类的活动，如核爆炸、火箭起飞、奔驰的车辆的振动等也会产生相当强的次声波。
次声波的频率低，波长大，在传播过程中很难被障碍物阻挡，在传播过程中衰减很小，因此，次声波可以传播得很远很远。
很强的次声波对人和动物是有害的。人、动物的各个器官都有自己的固有频率。例如，人体内脏的固有频率在10赫兹以下，是人耳听不见的次声。次声波如果与人的某个器官的固有频率相同，会引起共振。因此，次声波对人的心脏、听觉、视力、语言会产生影响，强大的次声波会导致人的死亡。
大象之间的话语，有一些人类是听不到的因为这些话语的频率范围在20Hz以下，属于次声波动物的听觉范围与众不同，人耳听不到的次声波，某些动物却可以听到。如老鼠就能听到16赫兹以下的次声波。因此，大地震或海啸发生前产生的次声波，老鼠和狗等动物都能听见，产生烦躁不安等异常情绪，或成群结队地逃跑。
超声波在自然界广泛存在。它的频率高，波长小，不容易发生衍射，但容易发生反射。有的动物，如溪豚、蝙蝠、蟋蟀等，都能发出超声波。
蝙蝠，视力不好，却能在黑暗中绕过小障碍物，自由地飞行。但如果把蝙蝠的双耳塞住，它飞行时就到处碰壁。用测量超声波的电子仪器发现，蝙蝠有完善的发射和接收超声波的器官。它是靠发出超声波后被障碍物反射回的回声来发现目标、确定飞行方向的。
人们模仿蝙蝠等动物的特性制成了声纳（水声测位仪），这种装置能发出短促的超声波，再接受被潜艇、鱼群或海底反射回来的超声波，根据反射波滞后的时间和波速，就可以确定潜艇、鱼群的位置或海底深度。
现在，超声波诊断仪已广泛用在检查人体内的肿瘤、结石和其他病变上。这种仪器利用电子设备产生超声振动。以肝脏为例，正常人肝脏的密度较为均匀，超声波进入后，不会从中途发生反射，一直进到肝脏和其他脏器的交界处时才发生反射，反射回来的超声波仍由探头接收，并在显示仪上显示出来。
如果肝脏发生病变，肝组织的均匀性就被破坏。超声波在前进道路上碰到病变组织，会有一部分被反射回来，显示仪上的图像就有变化。根据变化情况，就可以判断肝脏是否正常以及病变的位置、大小和性质。
为什么有些声音使人心情舒畅，有些声音使人烦躁不安？原来，不同的声源发出的声音具有不同的品质，这种品质叫音品或音色。
据分析，除了音叉，绝大多数声源发出的声音都不是单独一种频率的纯音，而是以一种频率为基础，伴随其他频率的复合音。在复合音中，声音最强、频率最低的音叫基音；那些伴随基音的，频率是基音频率整数倍的叫泛音。
基音决定声音的音调，泛音影响声音的音色。泛音的振幅总是小于基音，泛音也叫谐音。人们利用音色知识，根据某种声音的构成，把适当频率的振动产生的声音混在一起，可以进行声音模仿。如电子琴等乐器，就是利用音调、声强和音品三要素制作而成的。
千变万化的声波
声音是靠介质来传播的。声源发生振动以后，就引起了它周围的介质发生相应的振动，最后，以声波的形式向四面八方传播。
声波的传播形式是千变万化的。
向平静的水面投一块石子，就能激起涟漪，并引起一圈圈的水波不断向外传播。水面上漂浮的树叶会随着水波的到来上下起伏，却不会漂走。如果在绳子上穿上一个小纸片，你抖动绳子，那纸片只会跟着上下波动，而不会随波往上游动。这证明，机械波传播的是振动和振动的能量，而不是物质本身。
振动在它周围物体中的传播叫做波。一切波都是由振动引起的。最初振动的那一点，是波的起源，叫做波源，也叫振源。
按照介质中质点的振动方向和波的传播方向之间的关系，把波分为横波和纵波。质点的振动方向与波的传播方向相垂直的叫横波，质点的振动方向与波的传播方向相同的叫纵波。
让我们来做一个简单的实验，判断波的传播方向。
在墙上的钉子上拴住一根绳子，用手抖动它，这时绳子的质点上下振动，绳上的波沿水平方向向前传播，而振动的方向却和波的传播方向垂直，是横波。再把弹簧的一端固定在墙上，用一只手提起另一端，轻轻一推。弹簧圈一疏一密地向墙壁运动了。这时，弹簧上的每个点振动的方向和波的传播方向是相同的，是纵波。
在抖绳子的实验中，我们还会看到相邻的凸起之间有一个凹下去的部分。那凸起的部分叫波峰，凹下去的部分叫波谷。两个相邻波峰中点之间（或两个相邻波谷中点之间）的距离，就叫一个波长。
纵波的波长是指2个相邻密部中心之间（或者两个相邻疏部中心之间）的距离。
波传播的速度叫波速。
那么，浩瀚的海洋世界又是如何呢？
碧波万顷、表面平静的大海下面可是一个喧闹的世界。科学家们把类似话筒的水听筒放到大海里，坐在船上可以听到各种各样的声音。
“叽叽”，“叽叽”，鸟儿怎么跑到了海水下？原来，那是小青鱼的歌声；“咚咚”，“咚咚”，谁在敲小鼓？不，那是驼背鳟鱼在寻找同类……从示波器上还可以看出，海底不但有声波，还有次声波和超声波。
鱼类的声音并不是从喉咙里发出的，它们没有声带。鱼类发声主要靠鱼鳔的振动或者靠牙齿、鳍条、骨头的摩擦。鱼声往往是鱼类求偶或集群的信号。渔民们发现，领头鱼发出一声呼唤，众鱼就会靠拢过来。
渔民们也正是利用声音来诱捕鱼的。他们在渔船上敲敲，大黄鱼听到鼓声就会靠拢过来。现在科学家们正在研究各种有效的“唤鱼器”，一按电钮，某种鱼群就会招之即来。
固体传声又有什么特点呢？19世纪的科学家经过研究，首先发现了表面声波。
1885年，著名的英国物理学家瑞利在理论上指出，声波在固体表面传播时，会出现一种奇妙的表面声波。表面声波是在固体表面上传播的声波，它既不同于横波，也不同于纵波，而是两者的合成。
1990年，英国地震学家根据地震仪获得的记录，证实地震时地表面确实存在这种奇异的波，并且把它命名为瑞利波。表面声波有许多种，瑞利波只是表面声波的一种模式。
尽管人类对声波的研究已经有几百年的历史，表面声波技术却是最近几十年才兴起的。1965年，美国科学家怀特发明了一种仪器叫“叉指换能器”。这种仪器可以使电信号产生表面声波，也能使表面声波产生电信号。从此，表面声波技术就在广播电视、通讯、雷达、电子计算机等各项技术中大显身手了。
声波的传播有一个过程。如，我们把左耳朵贴在铁轨上，当你左耳听到传来的轰轰声时，右耳什么声音也没听到。你站起来好一段时间后，才听到远处火车的轰鸣声。
第一次测定声音在空气中的传播速度是1738年进行的。几位法国科学家把2门大炮架在相距27千米的两个山头上。甲山头上放炮时，乙山头上的人测量出从看见炮的火光到听到炮声所经历的时间。乙山头上放炮时，甲山头上的人用同样的方法测量时间。实验结果是，从甲到乙和从乙到甲的声速都是一样的，是337米／秒。
后来又做了许多次实验，证明声波在空气里的速度和声音本身没有关系。炮声和叫声，高音和低音，声速都是一样的。但是，空气温度不同，声速就有变化了。-30℃时声速为313米／秒，100℃时声速386米／秒。温度越高，声速越大。大约气温每升高1℃，声音速度就要增加0.6米／秒。在20℃的空气里，声波的速度是344米／秒，现在常说的声速就是指这个速度。
精确的实验还证明，各种气体中的声速是不同的。在同样状态下，气温为0℃时，二氧化碳中的声速是259米／秒，氢气中的声速是1284米／秒，氧气中的声速是316米／秒，水蒸气中的声速是494米／秒。
掌握了声速的规律，就可以用它来计算距离了。有经验的战士，能根据炮火的火光和声响来估计出大炮的距离。
声波在不同介质里的速度是不同的，声波在不同介质里传播时衰减的情况也是不同的。
