Skip to main content
Global

17.1: مقدمة للصوت

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    199830

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    الصوت هو مثال للموجة الميكانيكية، وتحديداً موجة الضغط: تنتقل الموجات الصوتية عبر الهواء والوسائط الأخرى كتذبذبات للجزيئات. يشمل السمع البشري العادي نطاقًا رائعًا من الترددات من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز. تسمى الأصوات التي تقل عن 20 هرتز بالموجات فوق الصوتية، بينما تسمى تلك التي تزيد عن 20 كيلو هرتز بالموجات فوق الصوتية. يمكن لبعض الحيوانات، مثل الخفافيش الموضح في الشكل 17.1، سماع الأصوات في نطاق الموجات فوق الصوتية.

    تُظهر الصورة صورة لخفاش طائر بأجنحة واسعة الانتشار.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): السمع هو حاسة إنسانية مهمة يمكنها اكتشاف ترددات الصوت التي تتراوح بين 20 هرتز و 20 كيلو هرتز. ومع ذلك، فإن الأنواع الأخرى لها نطاقات مختلفة جدًا من السمع. الخفافيش، على سبيل المثال، تصدر نقرات بالموجات فوق الصوتية، باستخدام ترددات تتجاوز 20 كيلو هرتز. يمكنهم اكتشاف الحشرات القريبة من خلال سماع صدى هذه النقرات فوق الصوتية. تعد الموجات فوق الصوتية مهمة في العديد من التطبيقات البشرية، بما في ذلك فحص الهياكل الداخلية للأجسام البشرية والأرض والشمس. الموجات فوق الصوتية مفيدة أيضًا في الصناعة للاختبارات غير التدميرية. (الائتمان: تعديل العمل من قبل أنجيل ويليامز)

    العديد من المفاهيم التي تم تناولها في Waves لها أيضًا تطبيقات في دراسة الصوت. على سبيل المثال، عندما تواجه موجة صوتية واجهة بين وسيطين بسرعات موجة مختلفة، يحدث انعكاس الموجة ونقلها.

    للموجات فوق الصوتية العديد من الاستخدامات في العلوم والهندسة والطب. تستخدم الموجات فوق الصوتية للاختبارات غير التدميرية في الهندسة، مثل اختبار سمك الطلاء على المعدن. في الطب، تكون الموجات الصوتية أقل تدميراً بكثير من الأشعة السينية ويمكن استخدامها لتصوير الجنين في رحم الأم دون خطر على الجنين أو الأم. نناقش لاحقًا في هذا الفصل تأثير دوبلر، والذي يمكن استخدامه لتحديد سرعة الدم في الشرايين أو سرعة الرياح في أنظمة الطقس.