第一次测定声音在空气中的传播速度是1738年进行的。几位法国科学家把2门大炮架在相距27千米的两个山头上。甲山头上放炮时,乙山头上的人测量出从看见炮的火光到听到炮声所经历的时间。乙山头上放炮时,甲山头上的人用同样的方法测量时间。实验结果是,从甲到乙和从乙到甲的声速都是一样的,是337米/秒。
后来又做了许多次实验,证明声波在空气里的速度和声音本身没有关系。炮声和叫声,高音和低音,声速都是一样的。但是,空气温度不同,声速就有变化了。-30℃时声速为313米/秒,100℃时声速386米/秒。温度越高,声速越大。大约气温每升高1℃,声音速度就要增加0.6米/秒。在20℃的空气里,声波的速度是344米/秒,现在常说的声速就是指这个速度。
精确的实验还证明,各种气体中的声速是不同的。在同样状态下,气温为0℃时,二氧化碳中的声速是259米/秒,氢气中的声速是1284米/秒,氧气中的声速是316米/秒,水蒸气中的声速是494米/秒。
掌握了声速的规律,就可以用它来计算距离了。有经验的战士,能根据炮火的火光和声响来估计出大炮的距离。