简介

在实际传声媒质里声能传播的途中渐转变成热，从而出现随距离而逐渐衰减的现象。实际的传声媒质（包括各种气体、液体和固体以及其他物态）都是非理想的。声吸收过程是一个耗散过程。声吸收与声速常有密切的关联,因此研究声吸收问题时,往往要同时考虑频散（见声速）。

引起媒质对声吸收的原因很多。在静止和均匀流体媒质中主要原因有媒质的粘性、热传导以及媒质的微观动力学过程引起的弛豫效应等；在非纯媒质（如大气中含有灰尘粒子、液态雾滴等）中，在声波作用下，这些悬浮体对媒质作相对运动而产生的摩擦损耗，以及在水雾中的弛豫效应等也是引起声吸收的原因。

由于声吸收的客观存在，在研究声学现象时不能不引起普遍关注。例如对大型厅堂中频率在1000Hz以上的声音，空气的声吸收常会成为决定室内混响时间的重要因素。由于含有一定的化学物质，海水中的中频声吸收要显著高于纯水。可是地震、火山爆发时发出的声音，因含有远低于20Hz的次声成分，却可以持续绕地球转几个圈。由此可见,声波的吸收既决定于媒质的一些特性,也与声波的频率有关。反过来，从声吸收规律来探索（物质）媒质的特性和结构，也就日益形成一个强有力的研究手段，并发展了一门声学分支──分子声学，它通过宏观的声吸收以及声频散来研究分子以至原子等微观结构与各种频率声波的相互作用。当然，声吸收的研究范围还广泛得多。

本条主要讨论一般静止流体中的声吸收，对于固体等物态的吸收详见声与固体微观结构的关系以及量子声学等条。

发展简史

G.G.斯托克斯在1845年就导得由粘性引起的流体中声吸收公式。其吸收系数除了与粘滞系数成正比外，还与声波的频率二次方成正比。这里的粘滞系数仅指当时可由流体力学方法确定的切变粘滞系数。G.R.基尔霍夫1868年又提出了由热传导引起的声吸收，这一部分的吸收系数除了与媒质的热导率成正比外，还与声波的频率成二次方关系。后人把这两部分吸收加起来称之为经典吸收。以后，特别自20世纪20年代开始采用比较先进的压电效应技术来产生并接收声波起，迅速蓬勃地展开了可以在很大范围（包括在各种气体、液体乃至固体）内测量声吸收的研究。大量的测量发现，除了单原子气体（如氩气等）外，几乎所有的气体都与经典理论有偏离。1920年A.爱因斯坦提出了从声频散来确定缔合气体的反应率，从而促进了对气体分子热弛豫吸收理论的广泛研究。进入30年代后，这种弛豫吸收机制延伸到液体的研究。此后数十年来，流体中声吸收的实验和理论研究不仅扩展了频率（次声到特超声）范围，而且涉及广泛的媒质，包括各种化学和生物媒质以至含水雾的大气等。

固体中吸收的研究开展得稍迟一些，20世纪30年代末起才出现这方面的测量。从宏观看来，横波或剪切波只有在粘弹性液体（如聚合物沥青等）中必须考虑，而在一般流体中因衰减很快，可忽略不计。但在固体中纵波和横波二类体波并存，并且涉及晶轴的取向等，吸收机制较为复杂。目前已成为声学和固体物理学工作者共同感兴趣的领域。

经典吸收

主要由粘滞及热传导二部分吸收组成。

粘滞吸收 当声波通过媒质时，媒质质点因相对运动而产生内摩擦，也即粘滞作用，导致声的吸收。对于流体，粘滞作用一般应由切变粘滞系数以及容变（也称体变，说明见后）粘滞系数二部分来描述。前者是由媒质的剪切形变而产生的，而后者宏观上是由体积变化引起的。在早期的斯托克斯吸收理论中，曾把这一容变粘滞作用略去，而认为声吸收仅与切变粘滞性有关。斯托克斯的这一片面的认识在当时是可以谅解的，瑞利也支持此观点，因为容变粘滞作用只有用声学方法本身才能使其表现出来。现已证明，大量测量中表现出来的超过经典吸收的部分正是容变粘滞系数的作用，这一系数与微观过程的弛豫性质有关，不是常数，而是声波频率的函数。

热传导吸收 因为声波传播过程基本上是绝热的，当媒质中有声波通过时，媒质产生压缩和膨胀的交替变化，压缩区温度升高，膨胀区温度降低。这时相邻的压缩和膨胀区之间形成温度梯度，引起热传导。这个过程是不可逆的，因此产生声能的耗散，称为热传导吸收。

几乎所有气体，热传导吸收和仅与切变粘滞有关的粘滞吸收具有相同的数量级，但前者总比后者低些。对于液体，热传导吸收一般较小，常可忽略；但是液态金属则正好相反，热传导吸收要比粘滞吸收的作用更大。

弛豫吸收

弛豫吸收由媒质分子的微观内过程引起，主要有下面一些机制。