SÓNG DỌC VÀ SÓNG NGANG
Nếu phương chuyển động của các hạt trong sóng song song với hướng truyền của sóng thì sóng đó là sóng dọc, còn nếu vuông góc với hướng truyền của sóng thì sóng đó là sóng ngang.
Các sóng âm trong chất khí và chất lỏng đều là sóng dọc. Trong khi đó trong vật rắn đàn hồi thì âm truyền đi không chỉ dưới dạng sóng dọc mà cả dưới dạng sóng ngang: trong vật rắn đàn hồi như vậy xảy ra cả những sự biến dạng co - giãn và cả những sự biến dạng dịch chuyển. Một ví dụ đặc trưng - đó là tiếng va đập truyền dọc theo đường ray của bánh xe con tàu đang tiến lại gần.
Đo vận tốc âm thanh vào đêm sang ngày 25 tháng 6 năm 1822 tại ngoại ô Paris (Pháp). Những người tham gia thực nghiệm này là: A.Humboldt, J.L.Gay-Lussac, J.Bouvard.
Vận tốc các sóng dọc trong thanh đàn hồi là còn vận tốc các sóng ngang là trong đó E là môđun Young hay môđun đàn hồi (hệ số tỷ lệ giữa áp suất và sự biến dạng co nén tương đối), G là môđun trượt hay môđun dịch chuyển (hệ số tỷ lệ giữa lực căng tiếp tuyến và góc dịch chuyển, đo bằng rađian), là mật độ chất liệu của thanh đàn hồi.
Như ta thấy từ bảng trên vận tốc sóng dọc lớn hơn vận tốc sóng ngang. Do đó nếu trong môi trường rắn xuất hiện vận tốc sóng thì khi lan truyền nó sẽ phân tách thành sóng dọc và sóng ngang và sóng dọc đi đến điểm quan sát nhanh hơn sóng ngang.
Những sóng trên mặt chất lỏng có đặc tính dọc - ngang phức tạp hơn. Những chuyển động vòng tròn mà các hạt của môi trường thực hiện khi sóng truyền, có thể được xem như kết quả cộng các dao động đồng thời theo chiều dọc và ngang của sóng khi hiệu các pha toan đầu bằng .
HIỆU ỨNG SONG NHĨ
Tại sao ở con người và ở các loài động vật có hai tai? Chính là nhờ có hai tai mà chủ thể ''lắng nghe'' có thể xác định phương hướng nguồn âm thanh và có thể xác định cự li nguồn đó xa hay gần. Ví dụ, con chuột có thể thoát khỏi con mèo đúng lúc nếu nó biết được từ phía nào con mèo đang đến gần nó, còn con mèo thì cần biết chính xác tiếng động của con chuột phát ra từ phía nào, cách bao xa... nếu không nó sẽ vồ hụt con chuột:
Khả năng định vị nguồn âm thanh nhờ việc thu nhận nó bằng hai tai được gọi là hiệu ứng song nhĩ hay hiệu ứng hai tai. Cơ chế của nó còn chưa được nghiên cứu đầy đủ hoàn toàn. Tuy nhiên người ta biết rằng ở các tần số thấp hơn 1,5 kHz thì vai trò chủ yếu là hiệu số thời gian mà âm thanh cần để đi tới tai phải và tai trái. Các phép đo cho thấy rằng các cơ quan thính giác phản ứng phân biệt được các âm phát ra cách nhau 3.10-5 giây, tức là ứng với “hiệu số đường đi” xấp xỉ 1cm. Ở các tần số cao hơn thì cả sự khác nhau về cường độ sóng âm do bóng âm của đầu gây ra, có thể có ảnh hưởng.
Trước khi phát minh ra rađa, trong ngành quân sự người ta đã sử dụng hiệu ứng song nhĩ để phát hiện máy bay đối phương nhờ máy tìm phương bằng âm thanh (máy dò âm thanh). Năm 1941 trong khi không quân Đức tập kích Moskva thì trong đêm tối những chiếc ô tô đặc biệt mở cửa do những cô gái pháo thủ cao xạ thính tai - lái trên đường phố Moskva. Trên mỗi chiếc ô tô ngoài những khẩu súng máy cao xạ người ta còn để bốn chiếc loa lớn từng đôi một theo đường thẳng đứng và đường ngang cách thau 3 - 4 m. Nối với chúng là những ống dài mà các nữ pháo thủ để vào lỗ tai mình. Bằng cách đó theo tiếng ồn của động cơ máy bay họ đã xác định được khá chính xác vị trí những chiếc máy bay địch mà họ không nhìn thấy được để nổ súng vào chúng.