Tốc độ của âm thanh bằng bao nhiêu?
Chỉ hơi xa dàn nhạc, khi chúng ta thấy các chũm chọe nhập vào nhau và lúc âm thanh đến tai chúng ta là khoảng thời gian có xê xích. Trên thực tế, âm di chuyển chậm hơn ánh sáng. Vào thế kỷ XVII, khi đứng trên đài thiên văn Paris, Pierre Gassendi đã linh cảm vấn đề này; ông đã tính tốc độ âm thanh nhờ tiếng đại bác bắn ra từ tháp Montlhéry. Vì tốc độ đo như vậy không thay đổi theo âm thanh của các tiếng nổ khác nhau, nên Gassendi chỉ kết luận rằng tốc độ của các sóng âm độc lập với tần số của chúng. Kể từ đó, phép đo tốc độ này đã không ngừng được cải tiến, và trong số nhiều cố gắng, có thể nêu ý định của nhà vật lý và hóa học Pháp Victor Regnault- Từ năm 1860 đến năm 1870, ông đã đặt các ống dài 4.900 m vào cống rãnh ở Paris. Ở 50C, ông đã thu được 331 m/giây, tức khoảng 1.200km/giờ.
Trong không khí, sóng âm chỉ lan truyền nếu các phân tử này va chạm nhau. Do đó, tốc độ âm thanh có cùng bậc đại lượng như tốc độ trung bình trong sự di chuyển của các phân tử. Chẳng hạn, khi nhiệt độ tăng, các va chạm xảy ra thường xuyên hơn, và ở 200C, tốc độ truyền là 343 m/giây. Các chất lỏng ít bị nén hơn nhiều nên truyền âm nhanh hơn và truyền các tần số cao hiệu quả hơn. Các phép đo đầu tiên từ năm 1827 trong nước hồ ở Genève, Thụy Sĩ, đã cho kết quả là 1435 m/giây, trong khi nhiệt độ là 40C.
Không có gì so với một chất rắn, trong đó các hạt ít được tự do di chuyển hơn. Di động xung quanh một vị trí cân bằng, như các khối trong một mạng gồm nhiều lò xo, chúng truyền âm thông qua các liên kết đàn hồi này. Tốc độ âm thanh trong chất rắn là cao nhất, có thể đạt 20.000 m/giây ở kim cương trong đó các ''lò xo'' - lực giữa các nguyên tử chịu trách nhiệm về độ cứng của tinh thể cacbon này - đặc biệt rất cứng (Bảng 1).
Bảng 1. Tốc độ truyền âm (m/giây)
Chất khí:
331 Không khí khô: 00C
343 200C
259 khí cacbonic
316 oxy
494 hơi nước
Chất lỏng
1497 nước
1531 nước biển
Chất rắn
1600 neopren (sao su nhân tạo)
2680 thuỷ tinh hữu cơ
2160 chì
3240 vàng
5010 đồng
5950 sắt
6420 nhôm
