（オープニングタイトル）

大きな音とともに、夜空に広がる花火。遠く離れたところで見ると、音が遅れて聞こえます。花火に対して音が遅れて聞こえるのはなぜなのでしょうか。

どうして私たちに音は聞こえるのでしょうか。太鼓をたたいたときの様子をスローモーションで見ると、太鼓の革が振動しています。これが音のもとです。では、音はどうやって耳に届くのでしょう。太鼓の前にろうそくを並べて立てます。太鼓をたたくと、太鼓の革の振動に合わせて炎が左右に揺れます。空気が振動しているのです。音を伝えるのは空気です。でも空気自体が流れていくのではありません。太鼓の表面の振動が空気の中を隣へ隣へと伝わっていきます。そしてこの空気の振動が耳に届くと、私たちは「音」として感じるのです。

静かな水面の中心に空気を吹き付けると、波が円を描くようにまわりに伝わっていきます。こうした様子を「同心円状にひろがる」といいます。音の場合はどうでしょう。太鼓のまわりを囲むように４重に、太鼓に背を向けて人に立ってもらい、太鼓の音が聞こえたら旗を上げてもらいます。音が届いたことを目に見えるようにするのです。太鼓をたたくと旗はどのように上がっていくのでしょうか。その様子を上から見ると、まず太鼓に近い人たちの旗が上がりました。少し遅れて、外側の人たちの旗が上がります。水面の波と同じように、音も同心円状にひろがっていくのです。

花火の音が遅れて聞こえるのは、音の伝わり方と関係があるのでしょうか。打ち上げ花火を離れた場所で見ると、花火が見えてからしばらくして音が聞こえます。その原因は、光と音の伝わり方の違いにあります。光は、１秒間に地球を７回転半、およそ秒速30万kmの速さで伝わります。では、音の伝わる速さは？

花火の打ち上げ場所から離れた３地点で調べてみましょう。700ｍ、1400ｍ、2800ｍの地点で、花火が見えてから音が聞こえるまでの時間を測ります。700ｍの地点ではおよそ２秒。1400ｍの地点ではおよそ４秒。そして2800ｍの地点ではおよそ８秒でした。音の伝わる速さを計算すると…。「700÷1．99＝351．8」。「1400÷4．03＝347．4」。「2800÷7．96＝351．8」。気温15℃なら、音の伝わる速さは１秒間におよそ340ｍです。光の伝わる速さに比べて音の伝わる速さが遅いため、目で見てから音が届くまでに遅れが生じるのです。

高い音、低い音、大きな音、小さな音。いろいろな音があります。その特徴は、コンピューターを使うことで、モニター画面で見ることができます。一定の高さの音を出す「音叉（おんさ）」。この音叉を鳴らしたとき画面ではどのように見えるのでしょうか。音叉を鳴らすと、波のような形が現れました。音は「波形（はけい）」として見ることができるのです。音を小さくすると、波形の縦の幅が小さくなりました。一方、高い音の出る音叉では、波のあいだの幅が狭くなりました。音の特徴は、波形で見るとよくわかります。

救急車のサイレンは、途中で音が変わって聞こえることがあります。このとき、音はどのような変化をしているのでしょう。拡声器がついた車で一定の高さの音を出して実験してみます。遠く離れたところから車をスタートさせ、スピードを同じ速さに保ちます。車が目の前を通過すると音が変わりました。波形を比べると、車が近づいてくるときに比べて、遠ざかるときは、波のあいだの幅が広くなっています。そのため、遠ざかるときは低い音に変わるのです。