소리의 음속

소리는 모든 물질을 전파하는데, 그 전파속도(음속)는 밀도에 따라 다르다. 이것은 소리의 파동이 원래 압축(밀도 변화)에 대한 물체의 탄성(彈性)에 의해서 일어나는 것에 기인하는데, 일반적으로 물질의 부피탄성률을 B, 밀도를 ρ라고 하면, 그 물질 속에서의 음속은 √B/ρ로 주어진다. 이것을 공기에 대해서 살펴보면, 온도에 의한 밀도의 변화를 고려하여

음속＝340＋0.6(기온－15)m/s

이다. 예컨대, 0℃의 기압하에서는 331m/s, 15℃에서는 약 340m/s가 된다. 다만 외기(外氣)에서의 소리의 전도는 대기 그 자체가 끊임없이 변동하므로 균일하지 않고 그 때의 기상조건에 강한 영향을 받는다.

예를 들면, 바람이 불고 있을 때는 바람이 불어가는 쪽으로는 소리가 빨리 전도되고, 바람이 불어오는 쪽으로는 소리의 전도가 늦다. 또 햇살이 강한 낮에는 대기가 상층으로 갈수록 온도가 낮고 음속이 작기 때문에 지표면 가까이에 있는 음원에서 나온 소리는 굴절하여 위쪽으로 흩어져 버리지만, 밤 또는 낮이라도 대기 속에 온도의 역전층(逆轉層)이 생기는 조용한 겨울의 이른 아침 등에는 소리가 지표면을 향해 구부러져서 멀리까지 전파한다.