الموجات الصوتية: المفهوم والميزات

العالم الذي يحيط بنا، فمن الممكن مع اليقيناستدعاء عالم الأصوات، لأن من حولنا هناك دائما الأصوات، والموسيقى، تويتر من الطيور، وصوت الريح. الموجات الصوتية تساعد الناس على التواصل، وتلقي المعلومات حول العالم من حولهم. بالنسبة للحيوانات، الأصوات ليست أقل أهمية. من وجهة نظر الفيزياء، والأصوات هي التذبذبات الميكانيكية التي تنتشر في وسيلة مرنة: الماء والهواء والصلبة، وهلم جرا. آذان الإنسان قادرة على سماع الصوت عندما ترددات الصوت هي في حدود 16-2000 هرتز. التذبذبات مع ترددات أعلى أو أقل ليست مسموعة لشخص.

الصوتيات العلوم يتعامل مع الحل من مختلفالأسئلة، بما في ذلك القضايا المتعلقة بسمات وخصائص السمع. موضوع دراسة الصوتيات الفسيولوجية هو مباشرة جهاز السمع، وهيكلها، والعمل والجهاز. الصوتيات المعمارية تتعامل مع دراسة كيف تنتشر موجات الصوت في الغرفة، ويدرس تأثير شكل وأبعاد الغرفة على الصوت، ودراسة خصائص المواد مع الرأي الحالي للانتشار وقمع الأصوات. الصوتيات الموسيقية تتعامل مع دراسة الآلات الموسيقية، ويستكشف الظروف للحصول على أفضل صوت لأداة معينة.

الصوتيات الفيزيائية تدرس الاهتزازات الصوتية نفسها، الموجات الصوتية، في الآونة الأخيرة أنها بدأت أيضا لتغطية التقلبات التي تتجاوز قدرات النظام السمعي البشري.

المفاهيم الأساسية للصوتيات

ظهور الصوت يرجع إلى الميكانيكيةالاهتزازات من الهيئات المرنة ووسائل الإعلام. الهواء هو موصل للصوت. وهذا ما أثبتته تجربة روبرت بويل. إذا وضعت الجسم السبر تحت جرس مضخة الهواء، ثم كما يتم ضخ الهواء من تحت الجرس، وسوف يصبح الصوت أضعف. عندما يكون الهواء تحت الجرس قد انتهت، وسوف تتوقف الصوت تماما.

أثناء التذبذب، يخلق الجسم بالتناوبالتفريغ في طبقة من الهواء المتاخمة لسطحه، ثم يضغط هذه الطبقة. ونتيجة لذلك، فإن انتشار الموجات في المجال الجوي يبدأ بتذبذبات طبقة الهواء على سطح الجسم.

كما الموجات الصوتية تنتشرفي الفضاء، لوحظ توهين الصوت، الذي يرتبط مع بعض العمليات التي لا رجعة فيها. والمعنى هو أن بعض الطاقة التي تحملها الموجة الصوتية يمتصها الوسط.

معامل الامتصاص هو كمية،وهو ما يعادل نسبة الطاقة الصوتية التي يمتصها الوسط إلى الطاقة التي تدخل الوسط. ويتأثر معامل الامتصاص بالاحتكاك الداخلي أو اللزوجة المتوسطة، والتوصيل الحراري، وكثافة الوسط، وسرعة انتشار الموجة.

انتشار في المتوسط، موجة يوما ماتصل إلى حدودها. بعد هذه الحدود، تبدأ وسيطة أخرى، والتي تتكون من جزيئات أخرى، والتي سرعة أخرى من الصوت. في هذا الحد، ينعكس الصوت. في هذه الحالة، نادر من الجسيمات يتحول إلى سماكة، والتكثيف في فراغ.

يحدث هذا التأثير لأن التذبذبات،التي تنقلها الموجة إلى حدود الوسيط، إلى جزيئات وسط آخر وتصبح مصدرا لموجة جديدة. سوف تنتشر الموجة الثانوية ليس فقط في البيئة الثانية، ولكن أيضا في واحد منها جاء أصلا. هذه هي الموجة الصوتية المنعكسة.

على حدود الوسيط، يتم مرور جزئيوالصوت في الوسط الثاني وامتصاص جزئي للصوت. ويعتمد جزء الطاقة المنعكسة على نسبة كثافة الوسائط، وكذلك على حالة السطح البيني. على سبيل المثال، انعكاس الموجة الصوتية التي تنتشر في الهواء، من سطح سائل أو جسم صلب، يحدث تقريبا تقريبا. تنعكس الموجات الصوتية التي تنتشر في مادة صلبة تماما على الحدود مع الهواء.

مع ظاهرة انعكاس ترتبط مباشرةحدوث صدى. جوهر هذه الظاهرة هو أن الصوت يأتي من المصدر إلى بعض العوائق، التي تصبح حدود وسائل الإعلام، ويعكس منها، والعودة إلى المكان الذي تنشأ فيه الموجة.