暑い夏の話題が続きましたが、今日は、音で気温を測るお話です。
理科で次のような式を習ったのを覚えていますか？
ｖ ＝ ０．６ × ｔ ＋ ３３１ [式１]
ここで、音速がｖ（ｍ／秒）、気温がｔ（℃）です。たとえば気温が１５℃の時の音速を計算すると、３４０ｍ／秒。時速になおすと１２２４ｋｍ／時。これが１５℃のときのマッハ１です。
[式１]を書き換えると、
ｔ ＝ （ｖ － ３３１） ／ ０．６ [式２]
となります。[式２]を使うと、たとえば音速が３５２メートル／秒のときの気温は、「３５℃」というふうに計算できます。
マイクとスピーカを１０ｍ離しておいて、スピーカから音を出してマイクで録音します。スピーカから出た音がマイクに２９ミリ秒（０．０２９秒）後に届いたとすると、そのときの音速は約３４４．８メートル／秒（＝１０／０．０２９）。[式２]で気温を計算すると、「２３℃」と求まります。
さて、従来の温度計の問題をご存知でしょうか？従来の温度計は気温を測っているのではなくて、実は温度計の温度を測っているのです。なので、温度計をその場所に十分長い時間おいて、温度計の温度を気温と同じにする必要があります。ここで紹介した方法は、マイクやスピーカの温度を測っている訳ではなく、それらの間にある空気の気温を瞬時に測っています。気温がはやく変化するような場合でも測定できる優れものなんです。
（太）