Звукові хвилі
Звукові хвилі (акустичними хвилями) — це повздовжні хвилі: вони складаються із частинок, що коливаються вздовж напряму поширення хвилі, створюючи області високого і низького тиску (області розрідження і стиску). Вони можуть поширюватися в твердих тілах, рідинах і газах і мають широкий діапазон частот.
Хвилі з частотою приблизно від 20 до 20 000 герц (звуковий діапазон) сприймаються органами слуху людини і називаються звуком. Хвилі більшої і меншої частоти відомі як ультразвук та інфразвук.
Ультразвук — це звукові хвилі частотою більше 20 000 Гц, вони не сприймаються вухом людини. Ці хвилі сприймають і випромінюють кажани, дельфіни та інші морські тварини.
Ультразвук використовується в медицині для ультразвукового обстеження (сканування) людського тіла, жир і м'язи по-різному відбивають ультразвукові хвилі. Відбиті хвилі перетворюються в електричні імпульси, утворюють зображення на екрані. В техніці ультразвукова дефектоскопія (наприклад, дефекти в рейках, тощо).
Інфразвук — це звук, утворений інфразвуковими хвилями, частоти яких нижче границі діапазону сприймання вухами людини, тобто нижче 20 Гц. Вони мало застосовуються, тому що дуже боляче переносяться людьми.
Швидкість, з якою поширюються звукові хвилі, називається швидкістю звуку. Вона залежить від густини середовища та її температури. Швидкість звукових коливань в сухому повітрі 331 м/с або 1180 км/год, 1200 км/год, вона збільшується із збільшенням температури.
Наше вухо легко розрізняє високі і низькі тони. Від бубна — звук низького тону, а свист — високого тону. Звуком високого тону відповідає більша частота коливань. Висота тону залежить від частоти коливань, існують джерела звуку, що утворюють єдину частоту — так званий чистий тон. Це камертони різних розмірів. Якщо по ньому вдарити молоточком, то почуємо чистий тон звуку.
Гучність звуку пов'язана із енергією коливань у джерелі і у хвилі. Енергія коливань визначається амплітудою коливань. Отже, гучність звуку залежить від амплітуди коливань.
Гучність звуку вимірюється в децибелах (дБ).
Літак на зльоті — 110 дБ, шепіт — 20 дБ, гучність 130 дБ відчувається шкірою і спричиняється відчуттям болю.
Звук має здатність відбиватися від перешкод. З кожним відбиванням у закритих приміщеннях відбувається втрата звукової енергії і звук послаблюється. З явищем відбивання звуку пов'язане таке відоме явище, як луна. Вона полягає в тому, що звук від джерела доходить до якоїсь перешкоди, відбивається від неї і повертається до місця, де він виник, і якщо первинний звук і відбитий звук доходять до вуха слухача, то він чує два звуки. Але можна чути і багаторазове відбивання — перекати грому.