خصائص الموجات الصوتية

الصوت

يتحرّك الصوت على شكل تردد آلي أو موجة عبر أوساط مادة مختلفة الحالة سواء كانت صلبة، أو سائلة، أو غازية، ويتّسم الصوت بعدم القدرة على الانتشار عبر الفراغ، ويستطيع الكائن الحي الإحساس بهذا التردد الآلي عبر حاسة السمع بواسطة الأذن. ويعرّف في علم الأحياء بأنّه عبارة عن إشارات تتألّف من عدد من النغمات تخرج من الكائن الحي عبر الحنجرة، وتعتبر الموجات الصوتيّة بمثابة وسيلة اتصال بين الكائنات الحيّة للتعبير عن المشاعر والأحاسيس، أمّا فيزيائياً فيعرف الصوت بأنّه عبارة عن اهتزاز ميكانيكي للوسط.cite-ref-DEzsvus4Io-1 كما تنقسم الموجات الصوتية إلى نوعين وهي موجات طوليّة ومستعرضة، حيث تنتشر الموجات الطوليّة في الأوساط الغازية والبلازما والسوائل، ويُطلق عليها علماء الفيزياء اسم الموجات الضغطية، وتتألّف هذه الموجات من عدد من الطبقات المتتابعة الّتي تعلو فوق بعضها البعض، ويبدأ الضغط والطبقات فيها بالعلو شيئاً فشيئاً ويعيد الانخفاض بالتتابع أيضاً، أمّا فيما يتعلق بالموجات العرضية فتنتشر بالأوساط الصلبة على شكل موجات متتابعة وتكون متعامدة مع اتجاه انتشار الصوت.cite-ref-qEJDEvEryJ-2

هناك خصائص كثيرة للموجات الصوتية ومنها:cite-ref-FwzpHowHIw-3

• الحركة الاهتزازية، وهي عبارة عن تأثير الصوت في جزيئات الوسط الّذي تنتشر فيه وبالتالي اضطرابها واهتزازها.


• تواتر الاهتزاز.


• سرعة الصوت، تتفاوت سرعة الصوت وفقاً للوسط الّذي تنتشر فيه موجاته الصوتية، كما تؤثر درجات الحرارة على ذلك، وتكون سرعة الصوت في الوسط الصلب أعلى من سرعته في الوسط السائل وفي الوسط الغازي.


• شدة الصوت، وهي تلك الكميّة الّتي تُنتج من الطاقة الصوتية عند تأثير الموجات الصوتية في سنتميتر مربع واحد داخل الوسط خلال عبور هذه الموجة الصوتية به، وفيزيائيّاً تعّد وحدة الديسبل هي المستخدمة لقياس كمية الطاقة الموجية للصوت.


• ضغط الصوت، يعرف ضغط الصوت بأنّه مقدار الفرق النّاتج بين الضغط للموجة الصوتية ومتوسط الضغط الموضعي، ويستخرج منه متوسط مربع هذا الفرق ويحسب الجذر التربيعي منه.

تصنيفات الموجات الصوتيّة

تنقسم الموجات الصوتية إلى ثلاثة تصنيفات وفقاً لتردداتها، وهي كالتالي:cite_ref-vuy0wtKtyx_4

• الموجات المسموعة: وهي الموجات الّتي تتراوح تردداتها ما بين 20-20.000 هيرتز، وتشمل جميع الأصوات التي يمكن سماعها بواسطة الأذن البشرية.


• الموجات فوق السمعية: هي تلك الموجات الّتي يرتفع ترددها فوق الـ20 ألف هيرتز والتي تتمحور خارج نطاق حاسة الأذن البشرية، وتدخل في عدة استخدامات كالتطبيقات الصناعية والطبية.


• الموجات دون السمعية: هي تلك الموجات الصوتية الّتي ينخفض ترددها عن 20 هيرتزاً، أي لا يمكن للإنسان سماعها أو حتى الإحساس بها.