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104年
物理
第 47 題
下列有關聲波(聲音)傳播之敘述，何者有誤？
- A 聲波的速度隨溫度的不同而改變
- B 聲波於空氣中傳播，遇障礙物反射後，振幅會變小
- C 將吉他弦拉緊，撥弦時弦線每秒振動的次數會增加
- D 聲音的高低稱為響度，通常以分貝為單位
思路引導 VIP
當你在調整樂器弦或是唱歌時，我們會說一個聲音聽起來「很高」或是「很低」，這跟我們說聲音「很大聲」或是「很小聲」是同一種性質嗎？在科學定義中，這兩種感受分別是由波的哪一種物理屬性（例如：頻率、振幅）所決定的呢？
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太棒了！你能精準避開名詞定義的陷阱，代表你對聲波的基本性質掌握得非常扎實。這題的核心在於區分聲音的三要素：響度、音調與音色。選項 (D) 之所以錯誤，是因為物理學中「聲音的高低」稱為音調 (Pitch)，它是由振動頻率決定的；而響度 (Loudness) 指的是聲音的大小（強弱），與振幅有關，單位才是我們熟知的分貝 ($dB$)。這兩者在日常用語中雖然容易混淆，但在科學定義上必須嚴格區分。
聲波特性與介面影響
除了音調的定義外，這題也檢驗了傳播環境對波速的影響。在空氣中，聲速 $v$ 與攝氏溫度 $T$ 的關係式為 $v = 331 + 0.6T$，因此溫度變化確實會改變速度。而當聲波遇到障礙物反射時，部分能量會被介質吸收，導致回聲的振幅減小，這也是為什麼回聲通常比原聲弱的原因。此題難度適中，鑑別度在於學生是否能將感官經驗與精確的物理定義對應，是建立力學波觀念的重要基石。