Ljud , en mekanisk störning från ett tillstånd av jämvikt det där förökar sig genom ett elastiskt material. En rent subjektiv definition av ljud är också möjlig, som den som uppfattas av örat, men en sådan definition är inte särskilt lysande och är onödigt begränsande, för det är användbart att tala om ljud som inte kan höras av mänsklig örat, som de som produceras av visselpipor eller av ekolodsutrustning.
Studiet av ljud bör börja med egenskaperna hos ljudvågor. Det finns två grundläggande typer av vågor, tvärgående och längsgående, differentierad för det sätt som vågen är förökas . I en tvärgående våg , som den våg som genereras i ett sträckt rep när ena änden vinklas fram och tillbaka, rörelsen som utgör vågen är vinkelrät eller tvärs mot riktningen (längs repet) i vilken vågen rör sig. En viktig familj av tvärgående vågor genereras av elektromagnetiska källor som ljus eller radio, i vilka de elektriska och magnetiska fälten konstituerande vågen svänger vinkelrätt mot riktningen fortplantning .
Studera vågrörelsen för ljud som strålar ut från en punktkälla med hjälp av en upphängd fjäder. Utbredningen av vibrerande ljudvågor liknar effekten av en vibrerande fjäder. Encyclopædia Britannica, Inc. Se alla videor för den här artikeln
Ljud sprider sig genom luft eller andra medier som en längsgående våg, i vilken den mekaniska vibrationen som utgör vågorna sker längs vågens utbredningsriktning. En längsgående våg kan skapas i en spiralfjäder genom att klämma ihop flera av svängarna för att bilda en kompression och sedan släppa dem, så att kompressionen kan röra sig längs fjädern. Luft kan ses som bestående av lager analog till sådana spolar, med en ljudvåg förökande när luftskikt skjuter och drar i varandra ungefär som kompressionen som rör sig nedåt fjädern.
En ljudvåg består alltså av alternerande kompressioner och sällsynthet, eller regioner med höga tryck och lågt tryck, rör sig med en viss hastighet. Sagt på ett annat sätt, den består av en periodisk (det vill säga oscillerande eller vibrerande) variation av tryck som uppträder runt jämviktstrycket som råder vid en viss tid och plats. Jämviktstryck och sinusformade variationer orsakade av passage av en ren ljudvåg (det vill säga en våg med en enda frekvens) representeras iochrespektive.
grafiska representationer av en ljudvåg Figur 1: Grafiska representationer av en ljudvåg. (A) Luft vid jämvikt, i frånvaro av en ljudvåg; (B) kompressioner och sällsynta reaktioner som utgör en ljudvåg; (C) tvärgående representation av vågen, som visar amplitud (A) och våglängd (λ). Encyclopædia Britannica, Inc.
som upptäckte cape of good hope
En diskussion om ljudvågor och deras utbredning kan börja med en undersökning av en planvåg med en enda frekvens som passerar genom luften. En plan våg är en våg som sprids genom rymden som ett plan snarare än som en sfär med ökande radie. Som sådan är det inte perfekt representativt för ljud (se nedan Cirkulära och sfäriska vågor ). En våg med enstaka frekvenser hörs som ett rent ljud som det som genereras av en stämgaffel som har slogs lätt. Som en teoretisk modell hjälper det till att belysa många av egenskaperna hos en ljudvåg.
är en annan framställning av ljudvågen som illustreras i. Som representerad av sinusformad kurva upprepas tryckvariationen i en ljudvåg sig i rymden över ett specifikt avstånd. Detta avstånd är känt som ljudets våglängd, vanligtvis mätt i meter och representerad av λ. När vågen sprids genom luften tar en full våglängd en viss tidsperiod att passera en viss punkt i rymden; denna period, representerad av T , mäts vanligtvis i bråkdelar av en sekund. Dessutom passerar ett visst antal våglängder under varje tidsintervall på en sekund en punkt i rymden. Antalet våglängder som passerar per sekund mäts traditionellt i hertz eller kilohertz och representeras av f .
Kunskap om vågor och det matematiska sambandet mellan frekvens och period i vågor Översikt över förhållandet mellan frekvens och period i vågor. Encyclopædia Britannica, Inc. Se alla videor för den här artikeln
Det finns en omvänd relation mellan en vågs frekvens och dess period, så att 
Ta reda på skillnaden mellan frekvens och amplitud genom att studera ljudvågor Frekvensen och amplituden för ljudvågor som registrerats i ett oscilloskop. Encyclopædia Britannica, Inc. Se alla videor för den här artikeln
Detta innebär att ljudvågor med höga frekvenser har korta perioder, medan de med låga frekvenser har långa perioder. Till exempel skulle en ljudvåg med en frekvens på 20 hertz ha en period på 0,05 sekund ( dvs. 20 våglängder / sekund × 0,05 sekund / våglängd = 1), medan en ljudvåg på 20 kilohertz skulle ha en period på 0,00005 sekund (20 000 våglängder / sekund × 0,00005 sekund / våglängd = 1). Mellan 20 hertz och 20 kilohertz ligger frekvensområdet för hörsel för människor . Frekvensens fysiska egenskap uppfattas fysiologiskt som tonhöjd, så att ju högre frekvens, desto högre uppfattas tonhöjd. Det finns också ett samband mellan en våglängd, en frekvens eller period och vågens hastighet ( S ), Så att
spansk fest för 15 år gammal
Jämviktsvärdet för tryck, representerat av de jämnt fördelade linjerna ioch genom grafens axel i, är lika med det atmosfäriska tryck som skulle råda i frånvaro av ljudvågen. Med passage av kompressioner och sällsynta funktioner som utgör ljudvågen skulle det uppstå en fluktuation över och under atmosfärstrycket. Storleken på denna fluktuering från jämvikt är känd som ljudvågens amplitud; mätt i pascal, eller newton per kvadratmeter representeras den av bokstaven TILL . Förskjutningen eller störningen av en plan ljudvåg kan beskrivas matematiskt med den allmänna ekvationen för vågrörelse, som skrivs i förenklad form som: 
Denna ekvation beskriver en sinusformad våg som upprepar sig efter ett avstånd λ som rör sig till höger (+ x ) med en hastighet angiven av ekvation (2).
Ljudvågens amplitud bestämmer dess intensitet, vilket i sin tur uppfattas av örat som starkhet. Akustisk intensitet definieras som den genomsnittliga energitransmissionshastigheten per ytenhet vinkelrätt mot vågens fortplantningsriktning. Dess förhållande till amplitud kan skrivas som 
var ρ är luftens jämviktstäthet (uppmätt i kg per kubikmeter) och S är ljudets hastighet (i meter per sekund). Intensitet ( Jag ) mäts i watt per kvadratmeter, varvid watt är standardenheten för elektrisk eller mekanisk användning.
Värdet av atmosfärstryck under vanliga atmosfäriska förhållanden ges i allmänhet ungefär 105pascals, eller 105ton per kvadratmeter. Minsta amplitud för tryckvariation som kan kännas av det mänskliga örat är ungefär 10-5pascal och tryckamplituden vid tröskel smärtan är cirka 10 pascal, så tryckvariationen i ljudvågor är mycket liten jämfört med atmosfärens tryck. Under dessa förhållanden sprider sig en ljudvåg linjärt - det vill säga den fortsätter att sprida genom luften med mycket liten förlust, spridning eller förändring av form. När emellertid vågens amplitud når cirka 100 pascal (ungefär en tusendel av atmosfärstrycket), utvecklas betydande icke-linjärer i vågens förökning.
Icke-linjäritet uppstår från de märkliga effekterna på lufttrycket som orsakas av en sinusformig förskjutning av luftmolekyler. När vibrationsrörelsen som utgör en våg är liten är ökningen och minskningen av trycket också liten och är nästan lika. Men när vågens rörelse är stor genererar varje kompression ett övertryck med större amplitud än tryckminskningen orsakad av varje sällsynthet. Detta kan förutsägas av ideal gaslag , som säger att en ökning av gasvolymen med hälften minskar trycket med endast en tredjedel, medan minskning av volymen med hälften ökar trycket med en faktor på två. Resultatet är ett nettoöverskott i tryck - ett fenomen som endast är signifikant för vågor med amplituder över cirka 100 pascal.
vad som ligger mellan varje mänskligt revben
