4-2-2 聲音的波動性
聲波是縱波
當聲波在空氣中傳播時，由於空氣分子的振動方向和聲波前進的方向平行，所以在空氣中傳播的聲波屬於縱波。
聲波中的疏密部分有著不同的空氣壓力，密部壓力大，疏部壓力小。因此聲波在其傳播的路徑上，造成空氣壓力的變化，但是變化的幅度很小。
如上圖：音叉來回振動一次，恰產生一個密部與疏部，構成一個全波形，因此聲波的頻率和振動體的頻率相同。
聲音的速度：
一般而言，在固體中聲音速度大於液體大於氣體。
在乾燥無風的空氣中
聲速 V ＝ 331 ＋ 0.6 t
在常溫（20℃）下，空氣中的聲速為343m／s。
聲音是機械波：
聲波傳播的介質不只限於空氣，藉由固體和液體也能傳播聲波，例如打獵時，獵人將耳朵貼在地面上，可以聽到遠處野獸走動的聲音；潛入水中游泳時，仍能聽到水面上傳下來的聲音。
想想看：
1. 月球上近乎真空，太空人在月球上如何交談？
ANS：因為電磁波不需介質即可傳播，因此在無空氣的環境下，只得藉由無線電傳送信號。
2. 為何在密閉的房間快速開門或關門時，常能看到窗簾在飄動？
ANS：密閉房間中，開門或關門的動作，可使空氣隨之振動，因而窗簾常會飄動。
3. 鼓膜破的人，能否聽得到聲音？
ANS：仍可聽到聲音，只是較微弱而已。若能將聲音倍號適度放大，仍可得到不錯的聽覺。
4. 音樂晚會現場和在家聽廣播的歌迷，誰先聽到偶像的歌聲？
ANS：這要看擴音機與現場歌迷和收音機與在家歌迷，那一個距離比較近來決定。
在家歌迷如果戴上耳機，必然「捷耳先聽」，因為收音機是利用電磁波傳來歌聲，現場則靠空氣傳達，在溫度20℃時空氣中之聲速為343m/s，而電磁波之速度為光速3×108m/s，所以在家歌迷當然就先聽為快了。雷雨天氣時先見閃電後聽雷聲，也是這個原因。
算算看：
1.
若空氣中聲速為340m／s，則人可聽到聲音的波長範圍為何？
ANS：人耳可聽到頻率範圍在20至20000赫之間，
由波速 = 頻率 × 波長的關係可知，當聲速為340m/s時，可聞聲之波長範圍為1.7cm至l7m之間。
2.
男女生之聲帶厚薄不同，男生的聲帶比較厚重，所以男生講話的頻率比較低沈。男生發音之頻率約在95Hz到142Hz之間，女生則為272Hz到558Hz之間。若已知聲速為340m/s，試求頻率500Hz的女高音及頻率100Hz的男低音之聲波的波長各若干?
ANS：
0.68m 3.40m
距離：由於聲波的傳播是從聲源處往四周散開，所以聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
固、液、氣：就同長的傳播距離而言，以在空氣中傳播的聲音強度衰減最大，其次為液體，在固體中則最小。
例如伏在鐵軌上，可以清楚地聽到遠處火車在鐵軌上滾動的聲響，但站起來時就聽不清楚，這就是因為聲波在鐵軌中傳播時，其衰減程度遠較在空氣中為小的緣故。再如耳朵貼在牆壁上，能聽到牆上遠處輕敲的聲音，但耳朵一離開牆壁後，可能就聽不到了。
問題：
為何印地安人要趴在地上聽遠處的馬蹄聲？
頻率是指振動體每秒內所做完整振動的次數，其單位為1／秒（s-1），或稱「赫茲」（hertz㮾簡寫為Hz），簡稱「赫」。
◎ 人類耳朵所能聽到的頻率範圍約在20至20,000赫茲，稱為可聞聲。
◎ 超過20,000赫茲的聲波，人耳無法聽到，稱為超聲波，然而，許多動物卻可以聽到超聲波，例如狗可聽到50,000赫茲的超聲波，貓可聽到70,000赫茲的超聲波。
◎ 另外有些動物，例如蝙蝠、海豚、鯨魚等，甚至還可發出超聲波，用以導航、捕捉獵物、或與同伴通訊。
◎ 利用超聲波的高頻振動可作為洗淨和焊接小物件之用。例如珠寶店或眼鏡行常使用的超聲波洗淨器，置於容器內清潔劑中的物件，由於受到超聲波的振動，使物件上沾附的汙物容易被搖動而脫落，達到洗淨的功能；
◎ 又如工業上使用的超聲波熔接機，將能量強的超聲波聚焦在待熔接的物件部位，迫使其內的分子做高頻振動，產生加熱效應，使溫度升高而熔接在一起。
◎ 醫院也常使用超音波的反射，以探測身體內部情況。海洋探測如海底地形、尋找沉船、魚群等也利用超音波的反射。