二、声波

日常生活中的绝大部分声音来源于物体的振动，如讲话的声音来源于喉内声带的振动，扬声器的发声来源于纸盆的振动等。凡是发出声音的物体都可以称为声源。声音是听觉系统对声波的主观反映，而声波的产生来源于声源诱发的振动在介质中传播。声波产生的必要条件是声源和介质（固体、液体和气体等），真空中无介质存在，因此真空中不能传播声音。需要注意的是声波在介质中的传导，只是介质振动状态的传导，介质本身并没有向前运动，介质只是在其平衡位置附近来回振动，这种运动形式叫波动。声音是机械振动状态的传播，这种传播过程是一种机械性质的波动，所以称为声波。

在气体、液体等理想流体介质中，声音振动传播的方向与介质质点振动方向是一致的，此种声波是纵波。如果振动方向与声波传播方向垂直，这种声波叫横波，只在固体中传播。由于动脉壁的固体特性和血液的流体介质，因此在动脉中传导的声波既具有流体介质中的纵波也有固体中的横波。

声波的能量分别和振幅平方、圆频率平方以及介质的密度成正比，如超声波因为频率高，所以能量也大。

声波的衍射：声波在传播过程中经过障碍物或孔隙时，传播方向发生变化而绕过障碍物的现象称为声波的衍射。

声波的反射和折射：在声波的传播过程中，声波在两种介质的分界处返回原介质形成反射波的现象称为反射；声波在分界处进入第二种介质改变传播方向形成折射波的现象称为折射。因血液循环系统中具有如同瓣膜一样的障碍物，类似空隙的血管分支以及血流的层流密度不同，必然也出现声波的衍射、反射、折射现象。

声波的叠加原理：几个声波波源所产生的波在同一介质中传播时，无论这些波是否曾经相遇，都保持它们自己原有特性（频率、波长、振动方向等）不变，按照自己原有方向传播，不受其他波源的影响。比如：我们在听乐队演奏时，各种乐器同奏一首曲子，但它们各自都保持自己的原有音色，不会因有别的乐器演奏而改变了自己的音色。但是在几个波的交叠区内，每个介质质点同时参与几个振动，各质点振动的位移是各声波单独存在时在该点所引起的位移的矢量和，这就是声波的叠加原理。

复音：音叉的振动是简谐振动，发出的声音听起来非常单纯，叫作纯音。由若干个频率和振幅都不同的纯音组成的声音叫作复音。在复音中，频率最低、振幅最大的声音叫基音，其他各音的振幅比基音都小，称为泛音（图5-2）。

声波在管道中的黏滞阻尼现象：如果管道比较细或者声波的频率比较高，那么管壁对介质质点的运动就会产生影响，这种影响引起声传播过程的热损耗。管壁附近介质质点黏附于管壁，速度为零，而距离管壁越远，介质质点受管壁约束越小，速度就越大，于是管道中就产生了速度梯度。介质质点因此受到内摩擦力或黏滞力的作用，这一黏滞力的大小显然与介质层之间的速度梯度以及介质层的接触面积成正比。管道越细或声波频率越高，这种由黏滞产生的声波衰减就越明显。细管具有声阻效应，原因有两点，一是介质运动时与管壁摩擦，二是介质运动向管外辐射声波。总之，管子越长，管子越细，频率越高，则声阻越大（图5-3）。

中医脉诊诊病的基本原理实际上是在桡动脉或其他诊脉部位的某一层次触摸到一个复音。此复音形成的原理如下：当某一个脏器或组织处于疾病状态，则此病变脏器或组织动脉腔内的形态、动脉内膜和局部血流速度等发生改变，使动脉内原来平稳的层流血流出现了湍流；湍流导致异常声波产生，此异常声波强度小于心音的声波，相当于一个或数个泛音，强大的心音相当于基音，二者融合后的声波相当于复音；此复音声波顺着动脉系统向全身动脉包括桡动脉传导，我们就可以在相应桡动脉的寸、关、尺分部和分层触摸到此复音，从而初步诊断相关疾病。当然，病理性的脉象形成因素不仅仅是上述的复音机理，还受到更多因素影响，具体形成机理可以参见下一章节。 OdApE/fZ231iZAtO+hw7EM3CDbHgqbobOtw1rk1iPSXTmJ1LIz5+bAFEbrIjy2AY