ΗΧΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΗΧΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΗΧΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Θα εξετάσουμε τώρα τι συμβαίνει στον αέρα,όταν πάλλεται ένα διαπασών και ακούμε τον ήχο που παράγεται.Όταν το σκέλος ενός διαπασών κινείται προς τα δεξιά,συμπιέζει τον αέρα που είναι κοντά του,με αποτέλεσμα να σχηματιστεί ένα πύκνωμα μορίων.Στην περιοχή του πυκνώματος η πίεση είναι μεγαλύτερη από πριν.Τα μόρια του πυκνώματος αυτού ωθούν στη συνέχεια τα γειτονικά μόρια,οπότε μετατοπίζεται το πύκνωμα στα γειτονικά μόρια.Διαπιστώνουμε λοιπόν ότι το αρχικό πύκνωμα των μορίων,δηλαδή η αρχική διαταραχή,διαδίδεται μέσα στον αέρα.

Όταν το σκέλος ενός διαπασών κινείται προς τα δεξιά,συμπιέζει τον αέρα που είναι κοντά του,με αποτέλεσμα να σχηματιστεί ένα πύκνωμα μορίων

 Άρα όταν ένα σώμα ταλαντώνεται στον αέρα,αλληλεπιδρά με τα μόρια του και προκαλεί την κίνησή τους.Τα μόρια πλησιάζουν ή απομακρύνονται μεταξύ τους,με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πυκνώματα και αραιώματα και η πίεση του αέρα να μεταβάλλεται περιοδικά γύρω από μια μέση τιμή.

ΗΧΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

 Από αυτό συμπεραίνουμε ότι σχηματίζονται κύματα ελαστικότητας μέσα στον αέρα που περιβάλει το διαπασών.Τα κύματα αυτά είναι διαμήκη,γιατί τα μόρια του αέρα πάλλονται κατά την διεύθυνση που διαδίδεται η διαταραχή και σχηματίζονται πυκνώματα και αραιώματα.Τα κύματα αυτά λέγονται ηχητικά.Όταν τα ηχητικά κύματα φθάσουν στο αυτί μας και το ερεθίσουν λέμε ότι ακούμε κάποιο ήχο.

 Άρα:
 Ηχητικά κύματα(ήχος) ονομάζονται τα κύματα ελαστικότητας που έχουν κατάλληλη συχνότητα,ώστε, ερεθίζοντας το αυτί,να δημιουργούν διάφορα ακουστικά αισθήματα.

Ηχητικά κύματα(ήχος) ονομάζονται τα κύματα ελαστικότητας που έχουν κατάλληλη συχνότητα,ώστε, ερεθίζοντας το αυτί,να δημιουργούν διάφορα ακουστικά αισθήματα

 Είναι δηλαδή τα µηχανικά κύµατα που παράγονται από ταλαντούµενα σώµατα εντός ελαστικού µέσου µε συχνότητα που καθίσταται αντιληπτή από το ανθρώπινο αυτί.

 Μέσω των αλληλεπιδράσεων των μορίων μεταφέρεται ενέργεια από μόριο σε μόριο και τελικά ενέργεια από το σώμα που ταλαντώνεται διαδίδεται στο χώρο.

Ηχητικά κύματα του αέρα είναι διαμήκη κύματα

 Επειδή τα μόρια του αέρα κινούνται κατά τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος,τα ηχητικά κύματα του αέρα είναι διαμήκη κύματα.Τα ηχητικά κύματα που διαδίδονται μόνο στα ρευστά,δηλαδή στα υγρά και στα αέρια,είναι μόνο διαμήκη,ενώ τα ηχητικά κύματα που διαδίδονται στα στερεά είναι διαμήκη ή εγκάρσια.

Όταν ηχητικά κύματα που η συχνότητά τους είναι μεγαλύτερη από 20 Ηz και μικρότερη από 20.000 Ηz φθάνουν στο ανθρώπινο αφτί προκαλούν το αίσθημα της ακοής

 Τα όρια συχνοτήτων που γίνονται αντιληπτά είναι από 20 Hz έως 20.000 Hz.Όταν ηχητικά κύματα που η συχνότητά τους είναι μεγαλύτερη από 20 Ηz και μικρότερη από 20.000 Ηz φθάσουν στο ανθρώπινο αφτί προκαλούν το αίσθημα της ακοής και ονομάζονται απλώς ήχος.Κύματα με συχνότητα μικρότερη των 20 Ηz ονομάζονται υπόηχοι,ενώ με συχνότητα μεγαλύτερη των 20.000 Ηz ονομάζονται υπέρηχοι.

ΥΠΟΗΧΟΙ

 Υπόηχος ονομάζεται  κάθε ήχος του οποίου η συχνότητα είναι χαμηλότερη από το κατώτατο όριο συχνοτήτων που μπορούν να γίνουν αντιληπτές από την ανθρώπινη ακοή,δηλαδή έχουν συχνότητα μικρότερη από 20 Ηz.
 Οι υπόηχοι χρησιμοποιούνται στη σεισμολογία για την παρακολούθηση των σεισμών.Οι υπόηχοι μπορούν να διαδοθούν σε μεγάλες αποστάσεις, ειδικά μέσα σε στερεά ή υγρά μέσα και να παρακάμψουν εμπόδια χωρίς σημαντική εξασθένιση.

Η περιστρεφόμενη δίνη στους τυφώνες δημιουργεί υποηχητικά κύματα  

 Οι επιστήμονες κατά σύμπτωση ανακάλυψαν ότι η περιστρεφόμενη δίνη στους τυφώνες και τους σίφωνες δημιουργεί υποηχητικά κύματα.Όταν η δίνη είναι μεγάλη,οι συχνότητες είναι χαμηλότερες.Τα κύματα αυτά μπορούν να εντοπιστούν σε αποστάσεις έως και 160 χιλιομέτρων και έτσι να προειδοποιήσουν για την ύπαρξη κάποιου τυφώνα ή σίφωνα.

Κατά τη διάρκεια του Σεισμού στην Ινδονησία και του τσουνάμι που ακολούθησε το 2004,τα ζώα απομακρύνθηκαν από τις ακτές πολύ πριν το τσουνάμι φτάσει σε αυτές

 Τα ζώα είναι γνωστό ότι αντιλαμβάνονται τους υπόηχους που μεταδίδονται μέσα στη γη ή στο νερό και υποστηρίζεται ότι αυτή τους η ικανότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προειδοποίηση για φυσικές καταστροφές που γεννούν υπόηχους.Κατά τη διάρκεια του Σεισμού στην Ινδονησία και του τσουνάμι που ακολούθησε το 2004,παρατηρήθηκε ότι τα ζώα απομακρύνθηκαν από τις ακτές πολύ πριν το τσουνάμι φτάσει σε αυτές.Από άλλους όμως ερευνητές υποστηρίζεται ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα προειδοποίησαν τα ζώα και όχι οι υπόηχοι.

 Επίσης έχει διαπιστωθεί ότι οι υπόηχοι προκαλούν αισθήματα δέους ή φόβου στους ανθρώπους.

ΥΠΕΡΗΧΟΙ

 Υπέρηχος ονομάζεται ο ήχος που έχει συχνότητα μεγαλύτερη από 20000 Ηz .

Οι υπέρηχοι έχουν σήμερα πολλές εφαρμογές κυρίως στην Ιατρική  

 Οι υπέρηχοι έχουν σήμερα πολλές εφαρμογές στη βιομηχανία,στην Ιατρική,στη Χημεία,στη Βιολογία κ.λπ.Στη βιομηχανία η παραγωγή υπέρηχων χρησιμεύουν για το τρύπημα διάφορων μεταλλικών αντικειμένων.Στην ιατρική χρησιμοποιούνται για την καταστροφή ορισμένων κυτταρικών όγκων που γίνεται με ειδικές συσκευές.

ΗΧΗΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ

 Ηχητικές πηγές ονομάζονται τα σώµατα τα οποία όταν ταλαντώνονται παράγουν ήχους.

Ηχητική πηγή

 Παραδείγματα ηχητικών πηγών είναι ένα διαπασών,µια τεντωµένη χορδή βιολιού,µια µεταλλική πλάκα,µια µεµβράνη µεγαφώνου ή ακουστικού τηλεφώνου,µια αέρια µάζα σε ταλάντωση στο εσωτερικό ενός σωλήνα κ.α.Όταν διαδίδονται στον αέρα µεταβάλλεται η πίεση του ατµοσφαιρικού αέρα.