موج های صوتی
ساعت ٧:٢٤ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/۳/٢۳ : توسط : عبدالرضا حق پناه

 

 

 

 

 

فصل سوم - موج های صوتی

یکی از ساده ترین راه ها برای برقراری ارتباط با دیگران صحبت کردن است. صدای ما توسط موج های صوتی به دیگران انتقال می یابد. هر صوتی دارای انرژی است و به صورت موج از چشمه ی صوت انتشار می یابد. موج های صوتی شبیه موج هایی است که با فشردن و رها کردن حلقه های فنر در آن منتشر می شوند.
وقتی یک چشمه صوت،‌مثلاً تارهای صوتی در صخره انسان یا سیم ها یک تار،‌به نوسان در می آید. ذرات هوای مجاور خود را نیز وادار به نوسان می کند و این نوسان از یک ذره به ذره ی دیگر منتقل می شود تا سرانجام صدا از چشمه صوت به گوش ما برسد.
موج صوتی و تمام موج های دیگری که از آن ها نام بردیم، مانند موج سطح آب یا موج فنر، برای انتشار به یک محیط مانند هوا، آب یا فنر نیاز دارند که توسط ذره های آن محیط،‌منتشر می شوند. این گونه موج ها را امواج مکانیکی می نامند.
موج صوتی را باید توسط یک جسم مرتعش تولید کرد. به هر جسمی که صوت تولید کند چشمه ی صورت می گوئیم. ضجره ی انسان یک چشمه ی صوت است و هر کس با عبور دادن هوا از حنجره ی خود، تارهای صوتی آن را به ارتعاش در می آورد. ارتعاش تارهای صوتی صوت را به وجود می آورد. در واقع ارتعاش تارهای صوتی،‌به مولکول های هوا انرژی منتقل می کند و موج صوتی تولید می شود.



تفسیر کنید ص 47
اگر یک بلندگوی کوچک را زیر سرپوش شیشه ای قراردهیم و آن را به جریان برق وصل کنیم تا صدا تولید کند، سپس هوای زیر سرپوش را به وسیله ی تلمبه ی تخلیه به تدریج خارج کنیم. مشاهده می کنیم که صدای بلندگو به تدریج کم می شود تا زمانی که دیگر تقریباً صدایی را نمی شنویم . چرا؟

علت آن است که صوت در خلاء منتشر می شود، اگر صدای ضعیفی گاهی شنیده شود از راه تماس بدنه بلندگو با کف پوش،‌یا میز یا چیز دیگر است.



فروصوت،‌ فرا صوت :

انسان می تواند موج های صوتی ای که بسامد آن ها حدوداً بین 20 تا 20000 هرتز باشد را بشنود. یعنی برای آن که صوتی روی گوش انسان اثرگذارد و شنیده شود، باید بسامد آن در این محدوده باشد. به این محدوده محدوده شنوایی انسان گفته می شود. به صوت هایی که بسامد آن ها کم تر از 20 هرتز باشد فروصوت می گویند. فروصوت روی گوش انسان اثر شنوایی ندارد یعنی شنیده نمی شود. به صوت هایی که بسامد آن ها از 20000 هرتز بیشتر باشد فراصوت گفته می شود. فراصوت نیز مانند فروصوت برای انسان قابل شنیدن نیست.
امروزه فراصوت و استفاده از آن در صنعت پزشکی اهمیت بسیار دارد و به خصوص در پزشکی، به علت آن که فراصوت روی بافت های بدن انسان اثرهای تخریبی پرتوهای X را ندارد. بسیار مورد توجه است. به عنوان مثال از فراصوت برای بررسی جنین در بدن مادر و اطلاع از وضعیت و اطمینان از سلامتی آن استفاده می شود.

 

موج های فراصوت که از ناحیه شکم به درون بدن فرستاده می شوند از مرزها و فصل مشترک بین بافت ها و اعضای داخلی بدن، بازتاب شده و پس از خروج از بدن وارد گیرنده می شود و در گیرنده به موج های الکتریکی تبدیل شده و روی صفحه ی نمایشگر، تصویری را به وجود می آورد که در صورت لزوم،‌یک دستگاه چاپگر آن را چاپ می کند.
این عمل بسیار شبیه عمل عکس برداری با دوربین عکاسی است . موج های نورانی که توسط نور افکن به صورت مشخص یا به موضوع عکس برداری می تابد. پس از بازتاب وارد دوربین شده و روی فیلم ، تصویر تشکیل می دهد.



اطلاعات جمع آوری کنید: ص 48
1 – بعضی از حیوانات، بر خلاف انسان،‌قادر به شنیدن فراصوت و فرو صوت هستند. تحقیق کنید که کدامیک از حیوانات فروصوت را می شنوند و کدامیک قادر به شنیدن فراصوت هستند.
2 – آیا حیواناتی را می شناسید که از این صوت ها استفاده دیگری کنید؟

فراصوت : خفاش و گراز ماهی – فروصوت : اسب و حشراتی چون عنکبوت که ده دقیقه قبل از وقوع زلزله امواج طولی را حس می کنند.
خفاش با ایجاد فراصوت و گوش دادن به بازتاب آن مانع را شناسایی می کند.



موج های الکترومغناطیسی:

موج های رادیویی و موج های نورانی از یک نوع هستند و به آن موج های الکترومغناطیسی می گویند. موج های الکترومغناطیسی از بسامد بسیار بالا (طول موج بسیار کوتاه که پرتوهای گاما نام دارند) تا بسامدهای بسیار کم (طول موج های بسیار بلند که موج های رادیویی نام دارند) را شامل می شوند.
این موج ها نیز مانند موج های دیگری چون موج های صوتی، با خود انرژی حمل می کنند. می دانید که خورشید منبع اصلی انرژی بر روی زمین است. این انرژی توسط امواج نوری که خود نوعی موج الکترو مغناطیسی هستند از خورشید به زمین می رسد.
مومج های الکترومغناطیسی بر خلاف موج های صوتی، از خلاء نیز می گذرند. سرعت انتشار آن ها نسبت به سرعت انتشار موج های صوتی بسیار بیشتر است.
موج های الکترومغناطیسی را بر حسب بسامد کاربرد آن ها نامگذاری می کنند. به این گستره طیف موج های الکترومغناطیسی می گویند.



اطلاعات جمع آوری کنید. ص 49
تحقیق کنید که از پرتوهای :
الف) گاما
ب) ایکس
پ) فروسرخ
ت) رادار
چه استفاده هایی می شود؟

الف) از پرتو گاما در فیزیوتراپی و بمباران غده های سرطانی
ب) از پرتو ایکس در رادیو گرافی و رادیوسکوپی و عکس برداری از قطعات صنعتی جهت اطمینان از سالم بودن
پ) از فروسرخ به کمک دوربینهای فروسرخ (مادون قرمز) جهت شناسایی
ت) از پرتوهای رادار جهت ارتباط و شناسایی



ارتباطات :

در قرن اخیر به علت پیشرفت علم و صنعت و ساخت و استفاده از وسیله های پیشرفته، فناوری ارتباطات پیشرفت فوق العاده ای کرده بطوری که امروزه استفاده از تلفنهای معمولی و همراه کاری بسیار عادی شده است.
ارسال پیام ها تصویری از هر نقطه زمین به نقطه ی دیگر، توسط ماهواره ها به راحتی انجام می گیرد. آنتن های زمینی، پیام های تصویری را به ماهواره ارسال می کنند ماهواره این پیام ها را به آنتن هایی که در ایستگاههای زمینی که دو طرف دیگر زمین نصف شده است ارسال می کند.

 



سؤالات متن فصل 3 : 1 – منظور از دوره چیست؟

مدت زمانی که طول می کشد تا جسم یک نوسان کامل انجام دهد. (زمان رفت و برگشت)



2 – در امواج سطح آب آیا جهت ارتعاش عمود بر انتشار است یا هم جهت هستند؟

جهت ارتعاش عمود بر جهت انتشار است



3 – منظور از سرعت انتشار چیست؟ ویکای آن را بیان کنید.

مسافتی را که موج درواحد زمان طی می کند ویکای آن متر بر ثانیه است



4 – موج چگونه انرژی را حمل می کند؟

موج با حرکت خود انرژی را از ذره ای به ذره ی دیگر انتقال می دهد



5 – موجهای الکترومغناطیسی چه نوع موجهایی هستند؟

موجهایی هستند که از بسامد بسیار بالا تا بسامد پایین را شامل می شوند.



6 – موجهای رادیوی کدامند؟

موجهای الکترومغناطیسی هستند که طول موج بلند و بسامد بسیار پایین دارند.



7 – انسان در زمانهای قدیم از چه راههایی با هم ارتباط برقرار می کردند؟

بوسیله چاپارها – علامت دادن دود آتش – روشن و خاموش کردن چراغ