同学们学了声音的特性后知道了声音有三个特性：音调、响度和音色。其实在这三个因素中对于运动物体，他们这些特性有一个特殊效应。
        1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化。当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”。
        声是以波的形式传播，就像光能是以光子形式存在的一种能量一样。 声能与其它能量相同，是人类可以利用的能量。声波在媒介中传播时，媒介在声能的作用下会产生一系列效应，如力学效应、热学效应、化学效应和生物学效应等。
        1、声音的生物效应
        生物对频率是非常敏感的，对于某些声音，生物表现不同情感，我们可以把这个成为声音的生物效应。
        其实，人类对声音的效应研究经历很长时间。在公元前三千年的埃及古墓中，曾发现有猎人模仿鹈鹄的叫声引诱飞鸟行猎的图案。在公元前六百年中国春秋时代的《诗经》中就有“雉之朝雒，尚求其雌”诗句，是说雄性野鸡清晨鸣叫是在寻求配偶。在我们的现实生活中，声音的生物效应经常用来帮助我们认识各种生物，也给各自生物带来危险，譬如人们利用声音来捕鱼、捉鸟、捕蛇等，都是利用这些动物对某种人物有特殊灵敏性，使它们走向人类陷阱。但是，声音的生物效应也可以用了为人类服务，不如某些花草对某种声音有天然喜好，可以播放这种声音，会让这些鲜花更漂亮。同时，某些植物对声音有特殊烦操，也可以播放这些声音，影响它们的生长，譬如噪声灭杂草。
        音声在物理世界中的作用，到目前为止，除了自然科学已经了解声学的原理和应用以外，至于宇宙间的生命与音声的关系，以及植物和矿物等有无音波辐射和反应等问题，都还是尚未发掘的领域。音声对于人类和其他动物的作用，早已被世人所知。但人类对于音声的学识，耳熟能详的，还只知其能沟通人与人之间，人与动物之间的思想、情感等。至于利用音声促使人与动物等的生命，得以启发生机，或者感受死亡的秘密等，在目前的科学知识范围里，还是一片空白，尚须有待新的研究和努力。
        有一个国学大师南怀瑾先生研究过佛教中一门转型方法，密宗。密宗所标榜的“口密”，就是修习密宗的人口里所念诵密咒的奥秘，有时又称为“真言”，这具有信仰的作用。从尊敬修法的观念而来，认为世界的文字言语，都是虚妄不实、变动不拘的假法，只有佛菩萨等神秘的咒语，才是真实不虚，通于人天之间极为奥密的至言。是否果真如此，那是一个非常复杂的问题，留待将来神秘科学去研究探讨。现在要讲的，便是音声对有关人体妙密的问题。
        2、声音的机械效应。
        其实，声音共振现象就是声音机械效应一种。我们以超声波为例，看看声音的机械效应在我们生活中的应用。
        超声波在介质中前进时所产生的效应。(超声波在介质中传播是由反射而产生的机械效应)它可引起机体若干反应。超声波振动可引起组织细胞内物质运动,由于超声的细微按摩,使细胞浆流动、细胞震荡、旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用,也称为“内按摩”这是超声波治疗所独有的特性,可以改变细胞膜的通透性,刺激细胞半透膜的弥散过程,促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态,改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。使细胞内部结构发生变化,导致细胞的功能变化,使坚硬的结缔组织延伸,松软。超声波机械作用可软化组织,增强渗透,提高代谢,促进血液循环,刺激神经系统和细胞功能,因此具有超声波独特的治疗意义。
       其实，声音机械效应与我们生活息息相关。人们已经有了超声波清洗器,钟表,精密仪器免除了逐一拆装螺丝,齿轮,游丝发条,表链等的麻烦,只须把外壳卸下,整个放进装有相应清洗剂(如汽油)的清洗槽内,便可以取得事半功倍的清洗效果。银行,办公室,财务,工艺美术,广告行业,办公用品:如打印机,喷头,针笔,钢笔,画笔,喷咀,喷雾器经常堵塞,印章也常常因印泥的沾附而模糊不清,常用超声波清洗器可保流畅清晰。如结合适量洗洁精或其他清洗剂会有更好效果。还有:手机,对讲机,随身听等电器的精密线路板,零配件利用科达超声波清洗器结合无水酒精清洗,可得到极佳的无尘无污染完全彻底的清洗效果。
        3、声音的热效应。
        热效应是指固体介质与振荡流体之间产生的时均能量效应，产生沿着(或逆着)声传播方向的时均热流和时均功流。按能量转换方向的不同，热声效应分为两类：一是用热能来产生声能，包括各类热声发动机；二是用声能来输运热能， 包括各种回热式制冷机。可产生热声效应的流体介质必须有可压缩性、较大的热膨胀系数、小的普朗特数，而且对于要求较大温差，较小能量流密度的场合，流体比热要小，对于要求较小温差，较大能量流密度的场合，流体比热要大。
        人体组织对超声能量有比较大的吸收本领,因此当超声波在人体组织中传播过程中,其能量不断地被组织吸收而变成热量,其结果是组织的自身温度升高。产热过程既是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。即内生热。超声温热效应可增加血液循环,加速代谢,改善局部组织营养,增强酶活力。一般情况下,超声波的热作用以骨和结缔组织为显著,脂肪与血液为最少。
        4、声音的电效应（声电效应）
       当声波(纵波)在半导体中传播时，将产生额外的周期性势场波（波的周期与声波相同）：在原子半导体中，声波将产生畸变势周期性势场（波幅较小）；在压电半导体中，声波将产生压电周期性电势场（波幅很大）。如果这时有电子通过，当电子的平均自由程比声波的波长要小时，则电子将不断遭受声子的散射而损失能量，从而电子被声波产生的周期性电势场的波谷所俘获；同时在声波传播时，电子即被声波势场牵引着向前运动，结果就产生了电动势，这就是声波致电的效应——声电效应
       5、声音的理化效应。
        超声的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化。实践证明一些理化效应往往是上述效应的继发效应。理化效应继发出下列五大作用:
        弥散作用:超声波可以提高生物膜的通透性,超声波作用后,细胞膜对钾,钙离子的通透性发生较强的改变。从而增强生物膜弥散过程,促进物质交换,加速代谢,改善组织营养。
        触变作用:超声作用下,可使凝胶转化为溶胶状态。对肌肉,肌腱的软化作用,以及对一些与组织缺水有关的病理改变。如类风湿性关节炎病变和关节、肌腱、韧带的退行性病变的治疗。
         空化作用:空化形成,或保持稳定的单向振动,或继发膨胀以致崩溃,细胞功能改变,细胞内钙水平增高。成纤维细胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,胶原张力增加。
        聚合作用与解聚作用:水分子聚合是将多个相同或相似的分子合成一个较大的分子过程。大分子解聚,是将大分子的化学物变成小分子的过程。可使关节内增加水解酶和原酶活性增加。
        总之，我们掌握这些效应，对我们认识声现象的本质大有益处，而且帮助物理学对其他学科指导作用。比如生物声学和医学声学都是目前热门交叉科学，大家知道物理作为基础学科的重要性了!
2018年9月28日于宜昌市夷陵区吾同斋