Skip to main content
Global

17.1: Utangulizi wa Sauti

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    176397

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

    Sauti ni mfano wa wimbi la mitambo, hasa, wimbi la shinikizo: Mawimbi ya sauti yanasafiri kupitia hewa na vyombo vingine vya habari kama oscillations ya molekuli. Usikilizaji wa kawaida wa binadamu unajumuisha aina mbalimbali za masafa kutoka 20 Hz hadi 20 kHz. Sauti chini ya 20 Hz huitwa infrasound, wakati wale walio juu ya 20 kHz wanaitwa ultrasound. Wanyama wengine, kama bat iliyoonyeshwa kwenye Kielelezo 17.1, wanaweza kusikia sauti katika aina ya ultrasonic.

    Picha inaonyesha picha ya bat flying na mbawa kuenea.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Kusikia ni maana muhimu ya kibinadamu ambayo inaweza kuchunguza masafa ya sauti, kuanzia kati ya 20 Hz na 20 kHz. Hata hivyo, spishi nyingine zina safu tofauti sana za kusikia. Bati, kwa mfano, hutoa vifungo katika ultrasound, kwa kutumia frequency zaidi ya 20 kHz. Wanaweza kuchunguza wadudu wa karibu kwa kusikia echo ya clicks hizi za ultrasonic. Ultrasound ni muhimu katika maombi kadhaa ya binadamu, ikiwa ni pamoja na kuchunguza miundo ya ndani ya miili ya binadamu, Dunia, na Jua. Ultrasound pia ni muhimu katika sekta kwa ajili ya kupima yasiyo ya uharibifu. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Angell Williams)

    Dhana nyingi zilizofunikwa katika Waves pia zina maombi katika utafiti wa sauti. Kwa mfano, wakati wimbi la sauti linakabiliwa na interface kati ya vyombo vya habari viwili na kasi tofauti ya wimbi, kutafakari na uhamisho wa wimbi hutokea.

    Ultrasound ina matumizi mengi katika sayansi, uhandisi, na dawa. Ultrasound hutumiwa kwa upimaji usio na uharibifu katika uhandisi, kama vile kupima unene wa mipako kwenye chuma. Katika dawa, mawimbi ya sauti hayana uharibifu zaidi kuliko X-rays na inaweza kutumika kutengeneza fetusi ndani ya tumbo la mama bila hatari kwa fetusi au mama. Baadaye katika sura hii, tunazungumzia athari ya Doppler, ambayo inaweza kutumika kuamua kasi ya damu katika mishipa au kasi ya upepo katika mifumo ya hali ya hewa.