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声音是我们日常生活中最重要的信息载体之一。从物理学角度来看，声音本质上是由物体振动产生的机械波。当物体振动时，会推动周围的空气分子，使它们产生疏密变化，形成声波向四周传播。
音叉是演示声音产生的经典例子。当我们敲击音叉时，它的两个叉臂开始振动，推动周围的空气分子。这些空气分子的振动以波的形式向外传播，最终到达我们的耳朵，我们就听到了声音。
声波具有四个重要的物理特性参数。频率表示每秒钟振动的次数，单位是赫兹。振幅表示振动的最大位移，决定了声音的响度。波长是相邻两个波峰之间的距离。波速则是声波传播的速度，等于频率乘以波长。
让我们通过动画来观察这些参数的变化。首先改变频率，可以看到波的疏密程度发生变化，频率越高，波长越短。然后改变振幅，可以看到波的高度发生变化，振幅越大，声音越响。
声音在不同介质中的传播速度差异很大。声速的计算公式是v等于根号下弹性模量除以密度。在20摄氏度的空气中，声速约为343米每秒。在水中，声速约为1500米每秒。而在钢铁中，声速可达5000米每秒。
让我们通过粒子动画来观察声波在不同介质中的传播。可以看到，在空气中粒子间距较大，传播较慢。在水中粒子更密集，传播更快。在钢铁中粒子排列最紧密，声波传播最快。影响声速的主要因素包括介质的密度、弹性模量和温度。
人耳对声音的感知有三个重要要素：音调、响度和音色。音调对应声波的频率，频率越高音调越高。响度对应声波的振幅，振幅越大声音越响。音色则对应声波的波形，不同的波形组合产生不同的音色。人耳的听觉范围大约是20赫兹到20千赫兹。
响度的单位是分贝，计算公式是L等于20倍以10为底的对数，括号内是声压与参考声压的比值。不同声音的响度差别很大：耳语约30分贝，正常谈话约60分贝，交通噪音约80分贝，飞机起飞时可达120分贝。音色则由复合波形决定，不同乐器产生不同的频谱特征。
声学中有许多重要现象。反射是声波遇到障碍物后返回的现象，这就是回声的原理。折射是声波在不同介质中传播时发生弯曲。干涉是两列波相遇时产生的加强或减弱现象。衍射是声波能够绕过障碍物继续传播的现象。
多普勒效应是当声源和观察者之间有相对运动时，观察者听到的频率会发生变化的现象。计算公式中，f'是观察到的频率，f是原始频率，v是声速，vr是接收者速度，vs是声源速度。救护车经过时音调的变化就是典型的多普勒效应。