La parte della fisica che si occupa di studiare la produzione, la propagazione e le proprietà dei suoni si chiama acustica.
Il suono è il prodotto della vibrazione di un corpo elastico, denominato sorgente sonora, in un mezzo.
Ogni vibrazione genera una compressione delle molecole, seguita da un’espansione, che si trasmettono entrambe alle altre molecole d’aria: nasce così l’onda sonora.
Il suono prodotto dalla sorgente sonora si propaga nell’aria grazie alle onde sonore, cioè alla compressione e all’espansione delle molecole d’aria, e arriva così al nostro orecchio.
Le onde sonore sono onde longitudinali, cioè onde nelle quali il movimento delle molecole d’aria avviene nella stessa direzione di propagazione delle onde. Poichè il corpo in vibrazione trasmette il movimento a tutte le molecole circostanti nell’aria, se non ci sono ostacoli i suoni si propagano come onde sferiche concentriche.
A mano a mano che si allontana dalla sorgente sonora, il suono diminuisce la sua intensità perchè l’energia di vibrazione delle molecole si distribuisce su strati d’aria sempre più ampi e in parte si trasforma in calore. Quando tutta l’energia di vibrazione delle molecole d’aria si è trasformata in calore e si è dispersa nell’ambiente, il suono cessa.
Per ottenere un suono, c’è sempre bisogno di un mezzo nel quale le vibrazioni si possono trasmettere.
Il suono si trasmette con maggiore velocità nei mezzi più densi: la velocità del suono è quindi maggiore nei solidi, inferiore nei liquidi e meno ancora negli aeriformi. Nel vuoto, dove non ci sono molecole che possono oscillare, il suono non viene trasmesso.
Se mettiamo sotto una campana di vetro una sveglia. Fino a che nella campana c’è dell’aria la suoneria della sveglia si sente perfettamente, ma se tutta l’aria viene aspirata dalla campana di vetro con una pompa, la suoneria non si sente più.
Ovviamente la percezione di un suono è possibile se c’è un recettore meccanico, cioè un dispositivo che a sua volta vibri quando è investito da un’onda sonora. Il nostro orecchio è un recettore meccanico, infatti la sua forma particolare permette di catturare i suoni. Una volta che il padiglione auricolare ha catturato i suoni li dirige verso il timpano, una membrana elastica che inizia a oscillare quando è colpita da un suono. Poichè la principale funzione dei suoni è quella di trasmettere i messaggi per comunicare, le vibrazioni devono essere poi trasformate in informazioni, essere interpretate. Occorre quindi una specie di trasformatore, di traduttore. Nel nostro orecchio è la coclea che svolge questa funzione, cioè trasforma le vibrazioni del timpano in segnali elettrici nervosi interpretabili dal cervello.
