Helilaine

Helilaine on tahkes, vedelas või gaasilises keskkonnas leviv deformatsioonilaine. Vedelas ja gaasilises keskkonnas levib helilaine pikilainena, milles keskkonna osakesed võnguvad laine levimise sihis. Laine levimisega kaasneb keskkonna paisumine ja hõrenemine, seega keskkonna deformatsioon.^[1]

Heli saab lainena levida elastses keskkonnas. Vaakumis helilained ei levi, sest puudub keskkond, mis võnkumist edasi kannaks.

Helilaine poolt keskkonna staatilisele rõhule lisanduvat vahelduvamärgilist akustilist lisarõhku nimetatakse helirõhuks. Energiat, mis kandub helilainega ajaühikus läbi laine levimise suunaga risti oleva pinna ühiku, nimetatakse heliintensiivsuseks.

 Pikemalt artiklis Helilainevõrrand

Helilainevõrrand on lainevõrrand, mis kirjeldab helilaine levi. Ühemõõtmeline helilainelevi võrrand helirõhu jaoks on vastavalt

${\displaystyle {\partial ^{2}p \over \partial x^{2}}-{1 \over c^{2}}{\partial ^{2}p \over \partial t^{2}}=0}$

kus

• ${\displaystyle p}$ on helirõhk Pa
• ${\displaystyle x}$ on osakese nihe m
• ${\displaystyle c}$ on helikiirus m/s
• ${\displaystyle t}$ on aeg s

Inimesel tekitab kuulmisaistingu õhus või vees leviva elastsuslaine poolt kuulmekilele avaldatav rõhk. Kõrv kuuleb helilaineid akustiliste võnkumistena, mille sagedus asub vahemikus 16 Hz kuni ligi 20 000 Hz.

• Laine
• Elastsuslaine