انواع انعكاس الموجات الصوتية
تكرار سماع الصوت بسبب انعكاس الموجات الصوتية يسمى
استمرار سماع الصوت نتيجة انعكاس الموجات الصوتية يسمى الصدى
ستتفاجأ عندما تعرف أن كل شيء من حولنا يمتص الصوت حتى الهواء ، فعلى سبيل المثال أثناء العاصفة الرعدية يقوم الهواء بامتصاص الموجات الصوتية ، ويقوم بعمل انعكاس لها، والدليل على ذلك عندما تكون قريبًا من العاصفة ، ستسمع صوت الرعد بصورة أقوى وحادة ، وذلك على عكس عندما تكون العاصفة بعيدة ، فتجد نفسك تسمع قعقعة منخفضة .
وذلك يرجع سببه لأن الهواء يمتص الترددات العالية بشكل أسهل ، وأكبر من امتصاصه للترددات المنخفضة ، حيث تصل منخفضة لأنها ترتد فيها الموجات الصوتية ، وتفقد طاقتها مع الوقت ، وقد تكون الطاقة المفقودة هذه سببها الحرارة الصغيرة للغاية التي لا يمكن الشعور بها ، ولكن يمكن الكشف عنها من خلال بعض الأدوات الخاصة بذلك .
تعريف انعكاس الموجات الصوتية
تعرف أن هناك مجموعة متنوعة من الأصوات المحيطة بنا، والتي يتم إصدارها من مصادر مختلفة، ولكن هل سألت نفسك عن كيفية انتقال هذه الموجات الصوتية؟ في الواقع، هناك العديد من الأنشطة الصغيرة التي تؤكد وجود ما يسمى بانعكاس الصوت .
“يتم تعريف انعكاس الموجات الصوتية على أنه انعكاس الصوت عن سطح منحنٍ يسمى القطعة المكافئة، وترتد هذه القطعة في خط مستقيم بغض النظر عن موقعها الأصلي، وتم تصميم العديد من المراحل الصوتية لتحقيق انتقال مباشر للصوت .
والانعكاس مسؤول عن الكثير من الظواهر من حولنا ، فعلى سبيل المثال يعتبر صدى الصوت انعكاس للصوت على الأذن ، ويستمر انعكاس الموجات الصوتية في الارتداد من حولنا ، فنجده يرتد حول الغرفة حتى يفقد كل طاقته ، فهذه الموجة الصوتية تستمد بعض طاقتها من الأجسام التي تصطدم بها، وباقي الطاقة يتم فقدها كطاقة حرارية .
قوانين التأمل الصوتي
- يتم تطبيق قانون الانعكاس الأول حيث تكون زاوية الانعكاس مساوية لزاوية السقوط دائمًا .
- القانون الثاني، يوضح أن الموجات الصوتية المتساقطة والموجات الصوتية العادية عند نقطة السقوط والموجة المنعكسة، جميعها تبقى في مستوى مشترك .
انواع انعكاس الموجات الصوتية
- صدى الصوت
- لوحة الصوت
- السمع
- مكبر الصوت
- سماعة الطبيب
الصدى الصوتي، نستطيع سماع الصدى الصوتي عندما يتم انعكاس الأصوات عن سطح ثابت، على سبيل المثال، عندما ينعكس عن جدار أو جبل، وحتى بعد توقف المصدر الصوتي يستمر الصدى، وهناك بعض الكائنات الحية التي تستخدم الصدى الصوتي مثل الخفافيش والدلافين .
حيث من خلاله يقومون باكتشاف أي عوائق أمامهم ، فعلى سبيل المثال يتجنب الدولفين العوائق التي تعترض طريقه عن طريق إرسال موجات فوق سمعية ، كما انه يستقبلون انعكاس هذه الموجات الصوتية لكي يتفادوا أي عوائق ، وفي رادار السفن يتم إرسال الموجات فوق الصوتية في جميع الاتجاهات عبر السفينة ، لكي يتم فحص أي إشارات لاحقًا .
لوحة الصوت هي سطح منحني يوضع بشكل أساسي لتجعل مصدر الصوت مركزا، وتنعكس الموجات الصوتية بشكل متساو في لوحة الصوت، ومن الممكن أن تحدث تحسينات في جودة الصوت في قاعة ما باستخدامها كمثال .
أصبحت الأجهزة السمعية والمعينات السمعية جزءا أساسيا ومفيدا في حياة الكثير من الأشخاص الذين يعانون من صعوبات في السمع، حيث يتم إنشاء موجات صوتية داخل الأجهزة السمعية وتنعكس في نفس الوقت، ويتم ذلك في منطقة ذات سمك أقل وتوجه نحو الأذن .
مكبر الصوت هو جهاز يستخدم أنابيب على شكل قرن لمنع انتشار الموجات الصوتية بواسطة الانعكاسات المتتالية، ويتم ذلك عن طريق حبس الموجات الصوتية داخل الأنابيب .
العديد منا يرى سماعة الطبيب معلقة حول عنق الطبيب، ولكن لم يكن أحد يعرف كيف يستخدم الطبيب هذا الجهاز لسماع أصوات أعضاء جسم الإنسان مثل القلب. في الواقع، تعمل سماعة الطبيب بقوانين انعكاس الموجات الصوتية، حيث يتم استقبال الصوت من العضو البشري ويصل إلى سماعات الأذن عبر انعكاسات متعددة تحدث عن طريق أنبوب طويل .
انكسار الموجات الصوتية
عند التحدث عن انكسار الموجات الصوتية فنلاحظ أن انكسار الموجات يتضمن تغيرًا في اتجاه الموجات ، لأنها بكل بساطة تمر من وسط إلى وسط آخر ، وهنا نجد أن انكسار الموجات الصوتية يرافقه تغير في سرعة وطول الموجات الصوتية ، نتيجة لذلك عندما تتغير خصائص الموجات الصوتية تتغير سرعة الموجة بدورها .
ومن الطبيعي أن الموجات التي تمر من وسط إلى آخر سوف تخضع لانكسار الموجات الصوتية ، ويكون هذا الانكسار واضحًا بصورة أكبر في الموجات الصوتية التي تمر عبر وسيط ذو خصائص متغيرة ، فعلى سبيل المثال ، نجد أن الماء له تأثير معتدل على درجة حرارة الهواء ، مما ينتج عنه انكسار الموجات الصوتية عند السفر في أعماق البحار أو في غواصة ، وانعكاس الموجات الصوتية له أهمية كبيرة في الجيولوجيا ، حيث تعكس ما في باطن الأرض .
حيود الموجات الصوتية
عند الحديث عن حيود الصوت، نشير إلى تغير اتجاه الموجات أثناء مرورها عبر فتحة أو مواجهتها لحاجز. على سبيل المثال، يمكن لأمواج المياه التحرك حول الزوايا والعوائق في طريقها. تزداد حدة الانحناء مع زيادة طول الموجة وتقل مع انخفاضها، وفي المرحلة المنخفضة لا يحدث أي انحراف ملحوظ .
يمكن ملاحظة انحراف وحيود الموجات الصوتية في بعض المناطق، مثل الأبواب المفتوحة والزوايا المختلفة، وهذا يفسر لماذا يمكننا سماع الأشخاص يتحدثون في الغرف المجاورة في كثير من الأحيان .
تستفيد العديد من الكائنات من حيود الموجات الصوتية، وتستفيد الطيور أيضا من هذه الحيود، فعلى سبيل المثال، تستطيع البومة التي تعيش في الغابات التواصل من مسافة بعيدة، ويعود ذلك فعليا إلى أن نداءات البومة تتميز بطول موجي، مما يمنحها قدرة على حيود الموجات الصوتية والانحناء حول أشجار الغابة .