在声学研究和声学工程中，待测物理量一般涉及声波的频率、波长、声压、声强、传播速度、媒质声阻等参数，也涉及波形、频谱等特性的分析。本课学习测量声波的传播速度，巩固并延伸振动和波的理论/实践知识，初步了解声学领域分析问题、解决问题的思路和方法。 声波是机械振动在弹性媒质中激起并沿弹性媒质传播的机械纵波。 从上述定义可以解读出“机械波”和“声波”几乎是同义词。托大自然的造化，机械波可以激发人和某些生物的听觉，听觉在建造人类高度文明的进程中具有无可替代的作用；然而，并不是所有的机械波都可以激发听觉，还要看它的频率高低，强度大小。上文黑体字定义的声波，其频率范围原则上应是从0到∞Hz；其中只有20Hz~20kHz的声波是人的感官可以听到的。为此，人们又把频率低于20Hz的声波称为次声波，频率高于20kHz的声波称为超声波。这两个关于“声波”的称谓似乎都在暗示自己是声波的异类，这与上文的黑体字定义相悖。可见科学定义与俗成语汇的协调有时是两难的。声波与电磁波很类似，电磁波中也有一段可见光，频率低于可见光的叫做红外光，频率高于可见光的叫做紫外光。再把话题转回到声波强度：不是任意强度的声波都能激发听觉，只有高于听阈（声压级约0分贝）、低于痛阈（声压级约140分贝）的声波才能被人类听到。以频率的对数为横坐标（为经度）、以声强级为纵坐标（为纬度）建立一个二维平面，那就是一片浩翰的声学海洋；在那片海洋中，人类的听觉范围呈现为一座半月形孤岛，我们称之为听岛。 教学实验如果分组测量可听声波，各组仪器互相干扰，现场将变得嘈杂。所幸在同一媒质中，不同频率的声波具有相同的传播速度，这与电磁波又是类似的。因此，可以选择测量超声波而不是可听声波，使环境相对静化。由于超声波的波长小于可听声波，带来三点好处：①测速必要测距，波长（或半波长）是距离的基本单元，波长愈短，相当于标尺刻度愈密，测距的分辫细度愈高。②与电磁波类似之三，波长愈短，定向传播特性愈好，愈接近平面波，边缘效应系统误差愈小。进一步引出：③定向传播特性愈好，单位传播距离的能量衰减愈小，允许取样距离愈长，在保证足够的测量灵敏度和信噪比的同时提高测量准确度。 在工程实践领域，超声波以其方向性好、能量集中而广泛应用在声纳测距、定位、成像，超声清洗、超声加工、超声手术刀，测量液体流速、测量材料弹性模量、测量气体温度瞬变等技术中。本实验零星涉及一些声学和电子线路初步知识，但力求避免罗列术语秀。分析物理模型，介绍科技常识，尽量做到深入浅出，言之有物，言之有理，言之有志，言之有情，引导实验操作者跨越时空与实验设计者心灵共鸣。学会发现和欣赏大自然的精采，在动手时有脑可动，在理解的基础上靠主观能动性完成操作，避免落入照方抓药的无奈套路。希望同学能够把本次实验课当作涉猎声学研究的起点和入门。