Звук — физическое явление, представляющее собой распространение упругих волн в газообразной, жидкой или твёрдой среде. В узком смысле под звуком имеют в виду эти волны, рассматриваемые в связи с тем, как они воспринимаются органами чувств.
Аку́стика (от греч. ἀκούω (аку́о) — слышу) — в узком смысле слова — учение о звуке, то есть о волнах плотности в газах, жидкостях и в твёрдых телах, слышимых человеческим ухом (диапазон от 16 Гц до 20 кГц), а в широком смысле — область физики, изучающая свойства упругих колебаний и волн от низких частот (условно от 0 Гц) до предельно высоких частот 1012—1013 Гц, их взаимодействия с веществом и применение полученных знаний для решения широкого круга инженерных проблем. Термином «акустика» сейчас также часто характеризуют систему звуковоспроизводящей аппаратуры.
Дифра́кция во́лн — явление огибания волнами препятствий, в широком смысле любое отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн. Она представляет собой универсальное волновое явление и характеризуется одними и теми же законами при наблюдении волновых полей разной природы.
Ультразву́к — звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом, обычно, под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 герц.
Ла́зер, или опти́ческий ква́нтовый генера́тор — это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
Гром — звуковое явление в атмосфере, сопровождающее разряд молнии. Возникает в результате очень быстрого повышения давления на пути молнии, вследствие нагревания воздуха электрическим током. Гром является взрывной волной, которая при удалении от разряда молнии вырождается в звуковую волну. Гром образуется аналогично характерному «треску» искрового разряда — совокупности ударных волн от расширяющихся искровых каналов. В физике бегущая звуковая волна, создаваемая искровым разрядом, носит название акустический импульс. Раскаты грома возникают из-за того, что молния имеет значительную длину. Возникновению раскатов способствуют также рефракция звуковых волн в атмосфере, фокусировка и дефокусировка звуковых волн из-за кривизны канала молнии. Кроме этого, сам разряд происходит не мгновенно, а продолжается некоторое время.
Резона́нс — частотно-избирательный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний при приближении частоты внешнего воздействия к определённым значениям, характерным для данной системы. Эти значения называют собственными частотами; в простых случаях такая частота одна, но может быть и несколько.
Гидроаку́стика — раздел акустики, изучающий излучение, приём и распространение звуковых волн в реальной водной среде для целей подводной локации, связи и т. п.
Э́хо — акустическая (звуковая) или электромагнитная волна, отражённая от какого-либо препятствия и принятая наблюдателем.
Газостру́йные излуча́тели — генераторы акустических колебаний, создаваемых пульсациями в высокоскоростной газовой струе вблизи препятствий. Пульсирующий режим потока обусловлен возникающими автоколебаниями и приводит к периодическим сжатиям и разрежениям газа, излучаемым в виде акустических волн.
Упру́гие во́лны — волны, распространяющиеся в жидких, твёрдых и газообразных средах за счёт действия упругих сил. При распространении таких волн в среде перемещаются малые упругие колебания.
Турбуле́нтность, устар. турбуле́нция, турбуле́нтное тече́ние — явление, когда при увеличении скорости течения жидкости образуются нелинейные фрактальные волны. Волны образуются обычные, линейные различных размеров, без наличия внешних сил и/или при наличии — сил, возмущающих среду. Волны появляются случайно, и их амплитуда меняется хаотически в некотором интервале. Они возникают чаще всего либо на границе, у стенки, и/или при разрушении или опрокидывании волны. Они могут образоваться на струях.
Кавита́ция — физический процесс образования разрывов сплошности, то есть пузырьков (пустот) в жидкостях в результате местного понижения давления. Этому способствуют зародыши кавитации.
Давление звукового излучения, давление звука — среднее по времени избыточное давление на препятствие, помещённое в звуковое поле. Это давление определяется импульсом, передаваемым волной в единицу времени на единицу площади препятствия.
- При нормальном падении на плоскую поверхность, полностью отражающую звук, давление называется рэлеевским, и определяется формулой: где — плотность невозмущённой среды, v — амплитуда колебательной скорости частиц в пучности стоячей волны, — средняя по времени и пространству плотность кинетической энергии звуковой волны, — показатель адиабаты, равный в случае газов отношению . Давление Рэлея наблюдается, например, в жёсткой трубе, где волну можно считать плоской.
- Давление звукового излучения, создаваемое звуковым пучком или лучом, то есть ограниченной по фронту плоской волной, распространяющейся в безграничной невозмущённой среде, при нормальном падении на полностью отражающую плоскую поверхность называется давлением Ланжевена и определяется формулой
- Когда средние по времени плотности потенциальной и кинетической энергий равны друг другу, давления Рэлея и Ланжевена пропорциональны плотности полной анергии звуковой волны или интенсивности звука. Давление Ланжевена на частично отражающее твёрдое препятствие равно где R — коэффициент отражения по давлению, E — среднее по времени значение плотности полной энергии в падающей волне.
- При нормальном падении звукового пучка на поверхность раздела двух сред эта поверхность испытывает давление звукового излучения, выражаемое формулой где и — средние по времени значения плотности кинетической энергии падающей волны в первой среде и прошедшей волны во второй среде. Если R=0, то P определяется только плотностью кинетической энергии в обеих средах и не зависит от направления распространения волны относительно границы.
Ревербера́ция — это процесс постепенного уменьшения интенсивности звука при его многократных отражениях. Иногда под реверберацией понимается имитация данного эффекта с помощью ревербераторов.
Акустический волновод — участок среды, ограниченный в одном или двух направлениях стенками или другими средами, в результате чего устраняется или уменьшается расхождение волн в стороны, поэтому распространение звука вдоль участка происходит с меньшим ослаблением, нежели в неограниченной однородной среде.
Акустоопти́ческий модуля́тор (АОМ) — устройство для изменения интенсивности пропускаемого света, вследствие его дифракции на решётке, образуемой в стекле в результате пространственной модуляции показателя преломления акустической волной.
Генератор Гартмана — одна из разновидностей газоструйного излучателя звуковых и ультразвуковых волн. Назван по имени своего изобретателя, датского учёного Юлиуса Гартмана. Используется для интенсификации процессов теплообмена и массообмена в УЗ-поле, для коагуляции аэрозолей, пеногашения, распыления жидкостей и т.д..
Атмосферная акустика — раздел акустики, изучающий распространение и генерацию звука в реальной атмосфере, а также исследующий атмосферу акустическими методами. Также атмосферной акустикой называют раздел физики атмосферы.
Дисперсия звука — зависимость фазовой скорости звуковых волн от частоты. В диспергирующей среде фазовая и групповая скорости звука различаются, форма импульса волны изменяется в процессе её распространения, замедляется переход звуковой энергии в высшие гармоники, уменьшается затухание, подавляется образование ударных волн.