為什麼《大學物理》、《普通物理》中沒有聲學？

01-08

由於聲波/光波、聲速/光速這些詞經常成對出現，讓我覺得聲與光地位相當。
然而作為物理系學生，我們學習了光、電、熱、力、磁，卻唯獨沒有學過聲學。
聲學甚至沒能出現在普物課本里，難道聲學不是物理學的一大分支嗎？

我大致上明白你的意思了。

光是一種電磁波，但是電磁學講過電磁波之後還有一本書的篇幅講光學。聲是一種機械波，但是力學講了機械波之後卻什麼也沒有了。

我的理解是，普通物理中之所以給光學如此大的篇幅，是因為光學和現代物理學的基石——相對論和量子力學的關係更密切。

相對論的源頭邁克爾遜莫雷實驗，說白了就是測量干涉條紋，光速在相對論中有多重要更不必說。

量子力學的源頭來自光量子假說，德布羅意波更是從光的波粒二象性啟發而來，矩陣光學那一套東西完全是給學生接受量子態做好準備。

至於波動光學那一坨標量場的分析方法，完全是簡易版的電動力學。

所以說，普通物理、大學物理中的光學，其實完全是為後繼課程鋪路的。

當然，光學在實際應用中還有一個永恆的話題，就是成像，但是這不是普通物理中光學的重點，專門研究這個東西有個學科叫做工程光學，這個才是跟你所說的聲學對應的，兩者都涉及到信號處理的東西，更偏工程。

我來歪個樓（這句話先擱這兒了，省得被噴）。

其實題主想得還真多少有些道理。只是，這個道理，倒不一定該在普通物理裡頭講。

無他，（至少在計算上）太麻煩了。因為，處理波動的終極手段，大概是基於隨機場論衍生出的一些東西吧，比如 QFT 和 QFT-Like 的一堆東西。

激發電磁場，得到光子；激發晶格，得到聲子。通常情形下，這倆的最大差別在於，電磁場是矢量場，需要做 FP 量子化；而（在我印象中——答錯請輕噴，畢竟我不是專門做 CMP 的）晶格振動場用標量場處理差不多就夠了，除非你考慮其他更複雜的東西（可正因為這些複雜東西的存在，CMP 才變得非常好玩）。剩下的東西，就是泛函積分的微擾展開和處理髮散了——至少從思路上說，還真是大同小異。

這種「聲學」有多好玩？你可以這麼說：流體力學本質上是流體對機械波（「聲波」）的集體響應，而頗有那麼一部分的流體力學問題是要用到隨機場論方法的。甚至，我記得敝校超神鹹魚同志曰過，你咋就知道俺們所在的宇宙不是一塊巨大卻有著奇特相互作用（所以在 Lagrangian 裡頭才能有那堆稀奇古怪的項）的凝聚體，而所謂的實物粒子其實不過是這塊固體裡頭的各種振動模態呢？

那麼多廢話，其實只是想說，聲和光處理起來還真在某種意義上可以「差不多」——從還原論的意義上說，這倆的數學基礎真的很相似。只不過，想達成這種「差不多」，你起碼得先熟悉複變函數、基礎的數學物理方法、量子力學的一部分基本處理方式，甚至一點點群論，而那些都不太可能放在大物和普物之中。

至於光學工程和聲學工程…… 其實都有點兒尷尬的。我有個高中同學，本科學光工，畢業之後實在受不鳥了，跨考改學法律去了……

再學一會你就會發現，光，電，磁都只剩電動力學了

歡迎來學固體物理

還有比較重要的一點，聲學和流體力學（當然也逃不過振動學）的概念聯繫也極其緊密。而我們在國內的大學物理裡面沒有流體力學（我學的《大學物理》是沒有的）。我去法國讀聲學，開始前的最重要的一個步驟就是惡補流體力學。

也許，聲學並不特別需要放到《大學物理》中。反倒是流體力學應該在大學物理中加入。（法國人的《流體力學》差不多就等於我們的《大學物理》的地位。思維方法有比較大的不同。）

《伯克利物理學教程》裡面就沒有光學，取而代之的是波動學。

聲學是一門專門的科學，大物只是泛泛講一些波動的問題，畢竟這是大物。即使物理系的學生也不專門學聲學，有相應專業。

聲學在環境、建築、工程等應用領域涉及得比較多，在物理學內部並不能算作是主流前沿。

聲源的理論基礎是振動學和材料力學，其中大部分內容與《普通物理》中機械振動章節重合。聲波是機械波的一種形式，《普通物理》中也有機械波的章節。

此外，在朗道理論物理學教程《流體動力學》中，也有關於聲學的部分（見圖片）。

光就五感來說，視覺對信息的提供佔了很大一部分呢……

2016.12.25

以及:聲音的本質是振動，也就是力學………

2017.12.2

聲學基礎這本書里，大部分需要的知識是高數，相對普適性物理來說還是蠻難的…

漆安慎的《力學》里有涉及聲學的內容

吾南物理學院就有聲學系

最近考研複習大物，看到這個問題怒答一記。

聲學是研究聲波的學科，聲波是物質波，是機械振動。顯而易見，它和力學有極大關聯，而它作為波表現出的一些性質又與光學有很高的相似度。所以我認為如果不是專門從事聲學研究的物理學工作者，沒有必要刻意去學聲學。聲學的本質就是粒子振動，最基礎的原理在各種力學裡已有介紹，在我這種聲學的人來看此外，我們學聲學學得更多的是研究方法。此外，如果題主是學物理的話，應該會遇到數理方法吧。

結論：如果是了解聲學相關的最基礎的原理，力學裡已有介紹。如果想了解研究聲學的方法，物理學其它學科用不著，沒必要刻意去學，不過光聲之間倒是相互借鑒。

實際上"聲音"並不可以被定義為一種物理元素.

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為什麼這樣講?

因為聲音其實是一種機械波,並非一種獨立的元素,然而根據題主說的,光/熱/電磁等都是具有獨立元素的一種物理科目,即必然存在於當下世界的物理量,舉例說明,光在任何時候都是存在的,而且是獨立於其他物理量存在的,也就是說光是一個不需要觀察也可也存在的物質,然而聲音則不能,聲音必須基於兩個前提,一個是有發聲物體,一個是有接聽者,兩者缺一不可,換言之,兩者少了其中一者,聲音就不該定義為聲音,而僅僅是一個機械波罷了,所以聲音嚴謹上來講並不符合物理學的根本觀念,即觀察事物本質的理性,聲學是建立於感性的基礎上,而非是理性的.

力學裡的機械波一章已經講得夠詳細的了。。。

首先你得跳出來想了！

《大學物理》，《普通物理》，這些物理學的書，他們的設置是面向社會科學和人文科學，往直接的說就是面向工作的。學科的設置體系基於這門科學的發展和社會生產的交互！！！

就聲學而言，本身就是聲波，一種聯繫實際又特殊的機械波(空氣介質中)！而大學物理這類書。要能在兩本書中建立近現代物理學體系。要能與後期專業書籍搭起橋樑，本身就更概括抽象！

聲波，本身就算機械波的特例。像提到的書算是理工科的基礎，沒必要深究！如果有音樂樂器，聲音和疾病，聲音和環境……的課題，那就可以翻偏專業的資料書籍來深化學習！！！

再有，物理學科本身都是在找統一律！想電氣類的理論，就電路的基本模式《大學物理》展開！