• 為什么水對(duì)聲音的吸收比空氣少？課本上說(shuō)，水中1千赫信號(hào)的介質(zhì)吸收率約為0.008 分貝/100米?？諝庵械男盘?hào)丟失率要高得多：約為1.2 分貝/100米。

假設(shè)可以極快地為聲波傳播的特定屬性拍照。沿著聲波，壓力從稍大于大氣壓，復(fù)歸于稍小于大氣壓。高壓區(qū)比低壓區(qū)稍熱一些。兩個(gè)區(qū)域的距離是半個(gè)波長(zhǎng)：空氣中1千赫聲波的波長(zhǎng)是170毫米。少量熱能會(huì)從熱區(qū)域傳播到冷區(qū)域去。這只是很小的量，因?yàn)?，在半個(gè)周期（我們的例子是0.5毫秒）之后，溫度梯度又會(huì)反轉(zhuǎn)了。雖然量小，這個(gè)非絕熱過(guò)程就是聲音在空氣中丟失能量的原因所在。

如果提高頻率會(huì)怎樣？熱量傳遞要走的距離變短（更小的半波長(zhǎng)），但可用的時(shí)間也少了（更短的半周期）。這兩個(gè)因素并不互相抵消，因?yàn)閿U(kuò)散（熱或化學(xué)成分）所花的時(shí)間與距離的平方成正比。由此，高頻聲波會(huì)比低頻聲波丟失更多的能量。順帶地，這是我們能判斷聲音是否遙遠(yuǎn)的原因之一：遙遠(yuǎn)的聲音丟失了更多的高頻能量，這促成了其‘沉悶’的聽(tīng)覺(jué)特征。（另一個(gè)原因是聲音成分間相對(duì)相位的改變。）

好，現(xiàn)在我們來(lái)深入主問(wèn)題。三個(gè)不同的參數(shù)讓水中聲波的丟失更少。

• 首先，水中聲波傳播速度比空氣快好幾倍。（雖然水的密度要高出約800倍，其彈性模量要高出約14,000倍）所以，在給定的頻率下，波長(zhǎng)更長(zhǎng)，熱量要走的距離更遠(yuǎn)。

• 第二，水傳導(dǎo)熱量不如空氣那么快。（如果最近在冷水中下潛過(guò)，這聽(tīng)起來(lái)可能有點(diǎn)兒奇怪，但冷水中的感覺(jué)大部分是由水的比熱較大引起的。更別提出水后可能穿得更多這一條了。）

• 第三，在給定外界壓力下，水溫比氣溫上升小。

正如課本數(shù)值所描述的那樣，三個(gè)效應(yīng)都作用于同一方向，積累起來(lái)的效應(yīng)是可觀的。

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