เสียงคืออะไร

            ลองนึกภาพ เมื่อเรายืนอยู่หน้าลำโพง เครื่องรับวิทยุ เครื่องรับโทรทัศน์ หรือเครื่องบันทึกเสียง ขณะที่ไดอะแฟรมของลำโพงสั่น สัมผัสกับอากาศ เราจะรู้สึกอย่างไร เรารู้สึกว่า ได้ยินเสียง เสียงเกิดขึ้นมาได้ เพราะมีอะไรบางอย่างถูกส่งเข้าไปในหู เป็นสิ่งที่ส่งผ่านมาตามอากาศ และแหล่งกำเนิดของสิ่งนี้ก็คือ การสั่นของแผ่นไดอะแฟรมของเครื่องรับวิทยุ และเครื่องอื่นๆ ที่กล่าวถึงข้างต้น

            เมื่อส้อมเสียงถูกเคาะให้สั่นในอากาศ เนื่องจากขาส้อมเสียง มีทั้งมวลและความยืดหยุ่น จะออกแรงอัดอากาศ ทำให้ชั้นอากาศที่อยู่ชิดเกิดความเร่งตามกฎข้อที่สองของนิวตัน แต่เนื่องจากอากาศมีความยืดหยุ่นแบบสปริงคล้ายส้อมเสียง ขณะที่ขาของส้อมเสียงดีดตัวกลับ โมเลกุลอากาศที่สัมผัสอยู่กับขาส้อมเสียงมีแรงคืนตัวดีดตัวกลับ ผ่านตำแหน่งสมดุลปกติ (ขณะที่ยังไม่สั่น) จากการสั่นติดต่อกันของขาส้อมเสียง ทำให้ผิวเหนือชั้นอากาศที่อยู่ชิดขาส้อมเสียงถูก รบกวนต่อเนื่องคือสั่นตามไปด้วย การรบกวนนี้ ถูกส่งออกผ่านชั้นบางๆ ของอากาศ แรงอัด ทำให้อนุภาคอากาศเกิดการกระจัดที่ขณะใดขณะ หนึ่ง ณ จุดต่างๆ ตามทางที่การรบกวนผ่านไป จะเกิดมีบริเวณที่อนุภาครวมตัวกันหนาแน่นกว่า ปกติ ซึ่งเรียกว่า ส่วนอัด ในขณะเดียวกันจะ เกิดบริเวณที่อนุภาคอากาศย้ายที่ออกไปเรียกว่า ส่วนขยาย


            เพื่อให้เห็นภาพชัด ลองนำขดลวดสปริงวางนอนตามแนวยาวบนพื้น แล้วจับปลายขดลวดดันไปข้างหน้า และกระตุกกลับ สลับกันไปมาเร็วๆ จะเห็นบริเวณส่วนอัด และบริเวณส่วนขยายเดินออกไปตามความยาวของขดลวด

            ในบริเวณส่วนอัด และส่วนขยาย มีพลังงานแฝงอยู่ ๒ ชนิดด้วยกันคือ พลังงานจลน์ จากการเคลื่อนไหวของโมเลกุลอากาศ และพลังงานศักย์ เพราะโมเลกุลอากาศถูกผลักห่างจากตำแหน่งสมดุล ประกอบกับอากาศก็มีความยืดหยุ่นด้วย ดังนั้นเมื่อบริเวณส่วนอัดส่วนขยายถูกส่งถ่ายทอดออกไปในอากาศ ก็ถือว่า มีพลังงานส่งผ่านตัวกลางออกไปในรูปของคลื่น กล่าวคือ ตัวกลางไม่ได้เดินตามคลื่นไปด้วย เพียงแต่รับพลังงานในรูปการเคลื่อนไหวแบบการสั่น และชักนำให้จุดข้างเคียงสั่นตามต่อไปเรื่อยๆ