声学

声学shengxue

研究媒质中声波的产生、传播、接收和效应的科学。声学是经典物理学中历史最悠久而当前仍在前沿的唯一分支学科。我国在3400多年以前的商代对乐器的制造和乐律学就已有丰富的知识。以后在声音的产生、传播、乐器制造、乐律学以及建筑和生产技术中声学效应的应用等方面，都有许多卓越的发现、发明和经验总结。国外对声学的系统研究始于17世纪初伽利略对单摆周期和物体振动的研究。17世纪牛顿力学形成，把声学现象和机械运动统一起来，促进了声学的发展。英国科学家瑞利，系统地总结前人对声学研究的成果，于1877年出版了两卷巨著《声学原理》，使声学成为物理学中一门严谨的相对独立的分支学科，开创了声学与其他科学技术相互交叉的现代声学研究。机械波就是声波。声学研究的声波频率现已达10^-4～10¹⁴赫兹范围。研究的传声媒质范围也越来越广，包括气体、液体、固体、等离子体以及多相混合体。可以是弹性媒质，也可以是具有机械能损耗的粘弹性媒质或塑性媒质。媒质所处的环境也向高温、高压或低温、低压等极端条件扩展。近百年来随着科学技术的进步，现代科学和应用新技术与声学相互结合、交叉渗透，逐渐形成了现代声学体系。现代声学按研究方法、对象、传声媒质、频率范围或应用项目等方面可分成许多不同的分支学科。例如按声波频率不同分为次声学、超声学、微波声学，按研究对象不同可分为电声学、水声学、大气声学、分子声学、等离子体声学、建筑声学、环境声学、生物声学、语言声学、生理声学、心理声学、音乐声学等。自然界从宏观世界到微观世界，从简单的机械运动到复杂的生命运动，从工程技术到医学、生物学，从衣食住行到语言、音乐、艺术，都是现代声学研究和应用的领域。