متى يحدث الصوت ؟.. وكيف ينتقل

يحدث الصوت عندما

يحدث الصوت عندما تهتز المصدر الذي أصدر الصوت، مما يؤدي إلى إطلاق الموجات الصوتية التي تهتز وتتسبب في اهتزاز الصوت. وتتمثل الموجة الصوتية في نمط اضطرابي يحدث بسبب حركة الطاقة التي تنتقل عبر وسط مثل الهواء أو الماء أو أي مادة سائلة أو صلبة أخرى، وتنتشر بعيدا عن مصدر الصوت.

يتم إنشاء الصوت عن طريق اهتزازات الجسم، وتنتج الموجات الصوتية مثل رنين الهاتف المحمول، وتؤثر الموجة الضغط على الجسيمات الموجودة في الوسط المحيط بها، وتؤثر هذه الجسيمات على الجسيمات المجاورة لها وهكذا.

يخلق هذا الاضطراب نمط حركة خارجية في شكل موجة، مثل موجات المحيط، وينقل هذا النمط الطاقة الصوتية عبر الوسط، عادة في جميع الاتجاهات وتقل كثافته كلما تحرك بعيدًا عن المصدر.

تعود فكرة أن الصوت يتحرك في شكل موجات إلى القرن الأول قبل الميلاد على الأقل، حيث افترض كلٌ من المهندس المعماري والمهندس الروماني فيتروفيوس والفيلسوف الروماني بوثيوس أن الصوت يتحرك في شكل موجات. وتعود أصل الدراسة الحديثة للصوت إلى جاليليو جاليلي (1564-1642).

ينشأ الصوت عن الاهتزاز وينتقل على شكل موجات عبر الوسائط متعددة

: “يتم إنشاء الصوت بواسطة الاهتزاز ونقله عبر وسائط مختلفة على شكل موجات. ويتم إنشاء الموجة الصوتية من قبل مصدر الصوت الذي ينتج ذبذبات مهتزة، ويمكن أن يكون هذا المصدر هو الحبال الصوتية للإنسان أو وتر الغيتار أو شلال في النهر الذي ينبض باستمرار. وعلى الرغم من أن الموجة الصوتية تتحرك في اتجاه واحد، إلا أن كل جسيم يتحرك ذهابا وإيابا بمفرده، محاكيا اهتزاز الموجات الصوتية الناتجة عن مصدر الصوت.

يتكون الصوت من موجة ضغط، والتي تجعل كل جزء من الهواء يتحرك إما بضغط أعلى من المعتاد أو أقل من الضغط الطبيعي، ويتم نقل الصوت عبر العديد من وسائط النقل مثل الهواء والمواد الصلبة والمواد السائلة.

من خصائص الصوت

من خصائص الصوت: الطول الموجي والتردد والسعة

الموجات الصوتية هي اهتزازات معينة، وعندما تصل إلى أذننا يتم نقلها إلى الدماغ، ويتم معالجة المعلومات بواسطة الدماغ حتى نستطيع سماع الصوت. تؤثر خصائص الموجات الصوتية على انتشارها بطرق مختلفة، وتتضمن 5 خصائص أساسية للموجة الصوتية

الطول الموجي يتم تعريف الطول الموجي على أنه الحد الأدنى للمسافة التي تغطيها الموجة قبل أن تبدأ في تكرار نفسها ،  ونجد إن وحدة الطول الموجي للنظام الدولي للوحدات هي متر ،  والموجة الصوتية هي خط طول بطبيعتها ،  والجمع بين مسافة خلخلة كاملة وضغط يعطي طول موجي ،  رمز الطول الموجي المستخدم هو λ.

التردد، ويتم تعريف تردد الموجة الصوتية بأنها عدد المرات التي تكمل فيها الموجة دورة واحدة في ثانية واحدة، يمكن أيضا تعريف تردد الموجة بأنها عدد الاهتزازات التي تحدثها الموجة في ثانية واحدة، وحدة التردد في النظام الدولي للوحدات هي الهرتز (هرتز) وتمثل بالرمز (ν)، لا يتغير التردد بتغيير وسط الانتشار، وبالتالي فإن تردد الموجة يظل دائما ثابتا.

يعرف السعة أو جهارة الصوت (A) على أنها مقدار الطاقة المحمولة في الموجة الصوتية. وتحدد السعة عادة بارتفاع الصوت الأقصى (عموديا) الذي يصل إليه الموجة. وكلما زادت السعة، زاد ارتفاع الصوت في الموجة الصوتية. يعرف حجم التذبذب أو الضغط في تلك الموجة بأنه سعة تلك الموجة.

أهمية الصوت

تستخدم الموجات الصوتية بعدة طرق مهمة من قبل الحيوانات والبشر ،  يمكن للحيوانات ،  مثل الخفافيش ،  استخدام تحديد الموقع بالصدى واهتزازات الموجات الصوتية لتحديد موقع الأشياء في مساراتها ،  يستخدم البشر الموجات الصوتية لمشاركة الأفكار والمشاعر المهمة ،  وتسمح لك الموجات الصوتية بالتواصل وتوضيح مشاعرك للأخرين ،  لكنها يمكن أن تساعد في حمايتك من الخطر أيضًا.

على سبيل المثال ،  تنبهك صفارات سيارات الإسعاف وإنذارات الحريق إلى التحرك لحماية نفسك ،  ويستخدم الأطباء الموجات فوق الصوتية لرؤية داخل الجسم بالموجات الصوتية ،  وتوضح هذه الموجات الصوتية صحة وشكل أجزاء جسمك ،  مما يساعد الأطباء على اتخاذ قرارات طبية جيدة ،  ويستخدم أطباء الأسنان أيضًا موجات صوتية قوية لتنظيف أسنانك بمنظفاتهم الخاصة؛ فنرى أن اهتزازات الموجات الصوتية قوية بما يكفي لإزالة البلاك والأوساخ من الأسنان.

نوع موجات الصوت

هناك الكثير من أنواع الأصوات المختلفة بما في ذلك السمعية والغير سمعية. قد تجد أصوات البيانو ناعمة ومسموعة وموسيقية. ومع ذلك، يتراوح نطاق سمع الإنسان من 20 هرتز إلى 20000 هرتز. تسمى الموجات التي أقل من 20 هرتز بالموجات فوق الصوتية، بينما تعرف الترددات الأعلى فوق 20000 هرتز بالموجات فوق الصوتية (الموجات فوق الصوتية).

الموجات تحت الصوتية

الموجات فوق الصوتية لديها ترددات أقل من 20 هرتز، مما يجعلها غير مسموعة للأذن البشرية. يستخدم العلماء الموجات فوق الصوتية لاكتشاف الزلازل والانفجارات البركانية، ورسم خرائط للتكوينات الصخرية والبترولية تحت الأرض، ودراسة النشاط في قلب الإنسان. على الرغم من عدم قدرتنا على سماع الموجات فوق الصوتية، تستخدم العديد من الحيوانات الموجات فوق الصوتية للتواصل في الطبيعة. تستخدم الحيتان وأفراس النهر ووحيد القرن والزراف والفيلة والتماسيح جميعا الموجات فوق الصوتية للتواصل عبر مسافات رائعة – أحيانا تصل إلى مئات الأميال

الموجات فوق الصوتية (الترا ساوند)

تنتج الموجات الصوتية التي لها ترددات أعلى من 20000 هرتز الموجات فوق الصوتية، لأن الموجات فوق الصوتية تحدث بترددات تفوق نطاق السمع البشري، وبالتالي فهي غير مسموعة للأذن البشرية، ويستخدم المتخصصون الطبيون غالبا الموجات فوق الصوتية لفحص الأعضاء الداخلية لمرضاهم، وتتضمن بعض التطبيقات الأقل شهرة للموجات فوق الصوتية التنقل والتصوير وخلط العينات والتواصل والاختبار، وفي الطبيعة، يصدر الخفافيش موجات فوق صوتية لتحديد موقع فريستها وتجنب العوائق.