Uy Og'iz bo'shlig'i Ovoz qaysi ommaviy axborot vositalarida tarqaladi? Ovoz to'lqinlarining tarqalish qonunlari

Ovoz qaysi ommaviy axborot vositalarida tarqaladi? Ovoz to'lqinlarining tarqalish qonunlari

Qiziqarli faktlar: tovush qayerda tezroq tarqaladi?

Momaqaldiroq paytida birinchi navbatda chaqmoq chaqnashi ko'rinadi va bir muncha vaqt o'tgach, momaqaldiroqning shovqini eshitiladi. Bu kechikish havodagi tovush tezligi chaqmoqdan keladigan yorug'lik tezligidan ancha past bo'lganligi sababli yuzaga keladi. Qaysi o'rta tovush tez tarqalayotganini eslash qiziq va u qayerda umuman tarqalmaydi?

Tovushning havodagi tezligi boʻyicha tajriba va nazariy hisob-kitoblar 17-asrdan boshlab amalga oshirilgan, ammo atigi ikki asrdan soʻng frantsuz olimi Per-Simon de Laplas uni aniqlashning yakuniy formulasini chiqardi. Ovoz tezligi haroratga bog'liq: havo harorati ko'tarilganda u ortadi, havo harorati pasayganda esa pasayadi. 0° da tovush tezligi 331 m/s (1192 km/soat), +20° da u allaqachon 343 m/s (1235 km/soat) ni tashkil qiladi.

Suyuqlikdagi tovush tezligi odatda havodagi tovush tezligidan kattaroqdir. Tezlikni aniqlash bo'yicha tajribalar birinchi marta 1826 yilda Jeneva ko'lida o'tkazilgan. Ikki fizik qayiqqa o'tirib, 14 km masofani bosib o'tishdi. Bir qayiqda ular poroxga o't qo'yishdi va bir vaqtning o'zida suvga tushirilgan qo'ng'iroqni urishdi. Qo'ng'iroq ovozi boshqa qayiqda maxsus shox yordamida olindi va suvga tushirildi. Yorug'likning miltillashi va tovush signalining kelishi o'rtasidagi vaqt oralig'iga asoslanib, suvdagi tovush tezligi aniqlandi. +8° haroratda u taxminan 1440 m/s ni tashkil qildi. Suv osti inshootlarida ishlaydigan odamlar qirg'oq tovushlari suv ostida aniq eshitilishini tasdiqlashadi va baliqchilar qirg'oqdagi eng kichik shubhali shovqinda baliqlar suzib ketishlarini bilishadi.

Qattiq jismlarda tovush tezligi suyuqlik va gazlarga qaraganda kattaroqdir. Misol uchun, agar siz qulog'ingizni relsga qo'ysangiz, u holda relsning boshqa uchiga urilgandan so'ng, odam ikkita tovushni eshitadi. Ulardan biri qulog'iga temir yo'l orqali, ikkinchisi havo orqali "keladi". Yer yaxshi ovoz o'tkazuvchanligiga ega. Shu sababli, qadimda, qamal paytida, qal'a devorlariga "tinglovchilar" joylashtirildi, ular yer tomonidan uzatiladigan tovush orqali dushman devorlarni qazib o'tyaptimi yoki yo'qmi, otliqlar shoshilyaptimi yoki yo'qligini aniqlashlari mumkin edi. . Aytgancha, shu tufayli eshitish qobiliyatini yo'qotgan odamlar ba'zan eshitish nervlariga havo va tashqi quloq orqali emas, balki pol va suyaklar orqali etib boradigan musiqa ostida raqsga tushishlari mumkin.

Ovoz tezligi - bu muhitning elastikligi va zichligi bilan belgilanadigan bo'ylama (gazlarda, suyuqliklarda yoki qattiq jismlarda) va ko'ndalang, kesishgan (qattiq jismlarda) elastik to'lqinlarning tarqalish tezligi. Qattiq jismlarda tovush tezligi suyuqliklarga qaraganda kattaroqdir. Suyuqliklarda, shu jumladan suvda tovush havoga qaraganda 4 baravar tezroq tarqaladi. Gazlardagi tovush tezligi muhit haroratiga, monokristallarda - to'lqinning tarqalish yo'nalishiga bog'liq.

Ovoz hayotimizning tarkibiy qismlaridan biridir va odamlar uni hamma joyda eshitishadi. Ushbu hodisani batafsilroq ko'rib chiqish uchun birinchi navbatda kontseptsiyaning o'zini tushunishimiz kerak. Buning uchun siz ensiklopediyaga murojaat qilishingiz kerak, u erda "tovush - bu qandaydir elastik muhitda tarqaladigan va unda mexanik tebranishlarni yaratadigan elastik to'lqinlar" deb yozilgan. Oddiyroq qilib aytganda, bu har qanday muhitda eshitiladigan tebranishlardir. Ovozning asosiy xususiyatlari uning nima ekanligiga bog'liq. Avvalo, tarqalish tezligi, masalan, suvda boshqa muhitlardan farq qiladi.

Har qanday tovush analogi ma'lum xususiyatlarga (jismoniy xususiyatlar) va sifatlarga (bu xususiyatlarning inson sezgilarida aks etishi) ega. Masalan, davomiylik-davomiylik, chastota-pitch, kompozitsiya-tembr va hokazo.

Suvdagi tovush tezligi, aytaylik, havoga qaraganda ancha yuqori. Shunday qilib, u tezroq tarqaladi va ancha uzoqroq eshitiladi. Bu suv muhitining yuqori molekulyar zichligi tufayli sodir bo'ladi. U havo va po'latdan 800 marta zichroq. Bundan kelib chiqadiki, tovushning tarqalishi ko'p jihatdan muhitga bog'liq. Keling, aniq raqamlarni ko'rib chiqaylik. Shunday qilib, tovushning suvdagi tezligi 1430 m/s, havoda - 331,5 m/s.

Past chastotali tovush, masalan, ishlaydigan kema dvigateli tomonidan ishlab chiqarilgan shovqin har doim kema vizual diapazonda paydo bo'lganidan biroz oldinroq eshitiladi. Uning tezligi ko'p narsaga bog'liq. Agar suvning harorati oshsa, tabiiyki, suvdagi tovush tezligi oshadi. Xuddi shu narsa suvning sho'rlanishi va bosimining oshishi bilan sodir bo'ladi, bu esa suv chuqurligi oshishi bilan ortadi. Termoklinlar kabi hodisa tezlikda alohida rol o'ynashi mumkin. Bular turli haroratli suv qatlamlari paydo bo'ladigan joylardir.

Shuningdek, bunday joylarda u boshqacha (harorat farqi tufayli). Va tovush to'lqinlari turli xil zichlikdagi bunday qatlamlardan o'tib ketganda, ular o'zlarining kuchlarining katta qismini yo'qotadilar. Ovoz to'lqini termoklinaga tegsa, u qisman yoki ba'zan to'liq aks etadi (aks ettirish darajasi tovushning tushish burchagiga bog'liq), shundan so'ng bu joyning boshqa tomonida soya zonasi hosil bo'ladi. Agar tovush manbai termoklin ustidagi suv havzasida joylashganligini misol qilib ko'rib chiqsak, unda uning ostida hech narsani eshitish nafaqat qiyin, balki deyarli imkonsiz bo'ladi.

Sirtdan yuqorida chiqariladigan suvning o'zida hech qachon eshitilmaydi. Va buning aksi suv qatlami ostida bo'ladi: uning ustida u tovush chiqarmaydi. Bunga yorqin misol - zamonaviy g'avvoslar. Suv ularga ta'sir qilganligi sababli ularning eshitish qobiliyati sezilarli darajada kamayadi va suvdagi tovushning yuqori tezligi uning harakatlanadigan yo'nalishini aniqlash sifatini pasaytiradi. Bu stereofonik tovushni idrok etish qobiliyatini susaytiradi.

Suv qatlami ostida u inson qulog'iga atmosferadagi kabi quloq pardasi orqali emas, balki boshning bosh suyagi suyaklari orqali kiradi. Ushbu jarayonning natijasi ikkala quloq tomonidan bir vaqtning o'zida uni idrok etishdir. Bu vaqtda inson miyasi signallar qayerdan va qanday intensivlikda kelishini ajrata olmaydi. Natijada ongning paydo bo'lishi, tovush bir vaqtning o'zida har tomondan aylanib yuradiganga o'xshaydi, garchi bu holatdan uzoqdir.

Yuqorida ta'riflanganlarga qo'shimcha ravishda, suvdagi tovush to'lqinlari yutilish, divergentsiya va dispersiya kabi xususiyatlarga ega. Birinchisi, suv muhiti va undagi tuzlarning ishqalanishi tufayli sho'r suvdagi tovush kuchi asta-sekin yo'qoladi. Divergentsiya tovushning manbadan uzoqligida namoyon bo'ladi. U kosmosda yorug'lik kabi eriydi va natijada uning intensivligi sezilarli darajada pasayadi. Va tebranishlar atrof-muhitning har xil to'siqlari va bir xilligi bilan tarqalishi tufayli butunlay yo'qoladi.

Gidroakustika (yunon tilidan hidor- suv, akustik- eshitish) - suv muhitida sodir bo'ladigan va akustik to'lqinlarning tarqalishi, chiqarilishi va qabul qilinishi bilan bog'liq hodisalar haqidagi fan. U suv muhitida foydalanish uchun mo'ljallangan gidroakustik qurilmalarni ishlab chiqish va yaratish masalalarini o'z ichiga oladi.

Rivojlanish tarixi

Gidroakustika jadal rivojlanayotgan fan bo‘lib, uning kelajagi shubhasiz. Uning paydo bo'lishidan oldin nazariy va amaliy akustikaning uzoq rivojlanish yo'li bo'lgan. Insoniyatning tovushning suvda tarqalishiga bo'lgan qiziqishi haqidagi birinchi ma'lumotni Uyg'onish davrining mashhur olimi Leonardo da Vinchining eslatmalarida topamiz:

Tovush orqali masofani birinchi oʻlchash rus tadqiqotchisi akademik Ya.D.Zaxarov tomonidan amalga oshirilgan. 1804-yil 30-iyunda u ilmiy maqsadlarda havo sharida uchdi va bu parvozda yer yuzasidan tovushning aks etishidan foydalanib, parvoz balandligini aniqladi. To'p savatida bo'lganida, u baland ovoz bilan pastga qaragan karnayga qichqirdi. 10 soniyadan so'ng aniq eshitiladigan aks-sado keldi. Bundan Zaxarov to'pning yerdan balandligi taxminan 5 x 334 = 1670 m degan xulosaga keldi.Bu usul radio va sonarning asosini tashkil etdi.

Nazariy masalalarni ishlab chiqish bilan bir qatorda, Rossiyada dengizda tovushning tarqalishi hodisalarini amaliy o'rganish amalga oshirildi. Admiral S. O. Makarov 1881 - 1882 yillarda suv ostidagi oqimlarning tezligi haqidagi ma'lumotlarni uzatish uchun fluktometr deb nomlangan qurilmadan foydalanish taklif qilindi. Bu fan va texnikaning yangi tarmog'i - gidroakustik telemetriyaning rivojlanishining boshlanishi edi.

1907 yildagi Boltiq zavodining gidrofonik stantsiyasining diagrammasi: 1 - suv nasosi; 2 - quvur liniyasi; 3 - bosim regulyatori; 4 - elektromagnit gidravlik klapan (telegraf klapan); 5 - telegraf kaliti; 6 - gidravlik membrana emitenti; 7 - kemaning yon tomoni; 8 - suv idishi; 9 - muhrlangan mikrofon

1890-yillarda. Boltiq dengizi kemasozlik zavodida 2-darajali kapitan M.N.Beklemishev tashabbusi bilan gidroakustik aloqa qurilmalarini ishlab chiqish ishlari boshlandi. Suv osti aloqasi uchun gidroakustik emitentning birinchi sinovlari 19-asrning oxirida o'tkazildi. Sankt-Peterburgdagi Galernaya portidagi eksperimental hovuzda. U chiqaradigan tebranishlar Nevskiy suzuvchi mayoqchasida 7 mil uzoqlikda aniq eshitilardi. Tadqiqotlar natijasida 1905 yil. birinchi gidroakustik aloqa moslamasini yaratdi, unda uzatish moslamasining rolini telegraf kaliti bilan boshqariladigan maxsus suv osti sirenasi o'ynadi va signal qabul qiluvchisi kema korpusiga ichki tomondan biriktirilgan uglerodli mikrofon edi. Signallar Morse apparati va quloq orqali qayd etilgan. Keyinchalik sirena membrana tipidagi emitent bilan almashtirildi. Hidrofonik stansiya deb ataladigan qurilmaning samaradorligi sezilarli darajada oshdi. Yangi stantsiyaning dengiz sinovlari 1908 yil mart oyida bo'lib o'tdi. Qora dengizda, ishonchli signal qabul qilish diapazoni 10 km dan oshdi.

1909-1910 yillarda Boltiq dengizi kemasozlik zavodi tomonidan ishlab chiqilgan birinchi seriyali ovozli-suv osti aloqa stantsiyalari. suv osti kemalariga o'rnatilgan "Sazan", "Gudgeon", "Sterlet", « Skumbriya"Va" Perch". Suv osti kemalariga stantsiyalarni o'rnatishda shovqinlarni kamaytirish uchun qabul qilgich maxsus yarmarkada joylashgan bo'lib, orqa tomon orqasida simi arqoniga tortilgan. Inglizlar bunday qarorga faqat Birinchi jahon urushi paytida kelgan. Keyin bu g'oya unutildi va faqat 1950-yillarning oxirida u turli mamlakatlarda shovqinga chidamli sonar kema stantsiyalarini yaratish uchun qayta ishlatila boshlandi.

Gidroakustikaning rivojlanishiga turtki bo'lgan Birinchi jahon urushi. Urush yillarida Antanta mamlakatlari nemis suv osti kemalarining harakatlari tufayli savdo va harbiy flotlarida katta talofatlarga uchradilar. Ularga qarshi kurashish uchun vositalarni topish kerak edi. Tez orada ular topildi. Suv ostida bo'lgan suv osti kemasi pervanellar va ish mexanizmlari tomonidan yaratilgan shovqin bilan eshitilishi mumkin. Shovqinli narsalarni aniqlaydigan va ularning joylashishini aniqlaydigan qurilma shovqin yo'nalishini aniqlovchi deb ataldi. 1915 yilda frantsuz fizigi P. Langevin birinchi shovqin yo'nalishini aniqlash stantsiyasi uchun Rochelle tuzidan tayyorlangan sezgir qabul qilgichdan foydalanishni taklif qildi.

Gidroakustika asoslari

Akustik to'lqinlarning suvda tarqalish xususiyatlari

Echo hodisasining komponentlari.

Suvda akustik to'lqinlarning tarqalishi bo'yicha keng qamrovli va fundamental tadqiqotlar Ikkinchi Jahon urushi davrida boshlangan, bu dengiz flotlari va birinchi navbatda suv osti kemalarining amaliy muammolarini hal qilish zarurati bilan bog'liq edi. Eksperimental va nazariy ishlar urushdan keyingi yillarda ham davom ettirildi va bir qator monografiyalarda umumlashtirildi. Ushbu ishlar natijasida akustik to'lqinlarning suvda tarqalishining ba'zi xususiyatlari aniqlandi va aniqlandi: yutilish, susaytirish, aks ettirish va sinishi.

Dengiz suvida akustik to'lqin energiyasining yutilishi ikki jarayon bilan bog'liq: muhitning ichki ishqalanishi va unda erigan tuzlarning dissotsiatsiyasi. Birinchi jarayon akustik to'lqinning energiyasini issiqlikka aylantiradi, ikkinchisi esa kimyoviy energiyaga aylanadi, molekulalarni muvozanat holatidan chiqaradi va ular ionlarga parchalanadi. Ushbu turdagi yutilish akustik tebranish chastotasining ortishi bilan keskin ortadi. Suvda to'xtatilgan zarralar, mikroorganizmlar va harorat anomaliyalarining mavjudligi ham suvdagi akustik to'lqinning susayishiga olib keladi. Qoidaga ko'ra, bu yo'qotishlar kichik bo'lib, umumiy yutilishga kiradi, lekin ba'zida, masalan, kemaning uyg'onishidan tarqalish holatida, bu yo'qotishlar 90% gacha bo'lishi mumkin. Harorat anomaliyalarining mavjudligi akustik to'lqinning akustik soya zonalariga tushishiga olib keladi, bu erda u bir nechta aks ettirishga olib kelishi mumkin.

Suv - havo va suv - pastki o'rtasidagi interfeyslarning mavjudligi ulardan akustik to'lqinning aks etishiga olib keladi va agar birinchi holatda akustik to'lqin to'liq aks ettirilsa, ikkinchi holatda aks ettirish koeffitsienti pastki materialga bog'liq: loyli tubi yomon aks etadi, qumli va toshloqlar yaxshi aks etadi. . Sayoz chuqurlikda, akustik to'lqinning pastki va sirt o'rtasida ko'p marta aks etishi tufayli, akustik to'lqin uzoq masofalarga tarqalishi mumkin bo'lgan suv osti tovush kanali paydo bo'ladi. Turli xil chuqurliklarda tovush tezligini o'zgartirish tovush "nurlari" ning egilishiga olib keladi - sinishi.

Ovozning sinishi (tovush nurlari yo'lining egriligi)

Ovozning suvda sinishi: a - yozda; b - qishda; chap tomonda - chuqurlik bilan tezlikning o'zgarishi.

Ovozning tarqalish tezligi chuqurlikka qarab o'zgaradi va o'zgarishlar yilning va kunning vaqtiga, suv omborining chuqurligiga va boshqa bir qator sabablarga bog'liq. Manbadan gorizontga ma'lum bir burchak ostida chiqayotgan tovush nurlari egilib, egilish yo'nalishi tovush tezligining muhitda taqsimlanishiga bog'liq: yozda, yuqori qatlamlar pastki qatlamlardan issiqroq bo'lganda, nurlar pastga egiladi. va asosan pastdan aks etadi va energiyaning muhim qismini yo'qotadi. ; qishda, suvning pastki qatlamlari o'z haroratini saqlab turganda, yuqori qatlamlar soviydi, nurlar yuqoriga egilib, suv yuzasidan qayta-qayta aks etadi, shu bilan birga sezilarli darajada kamroq energiya yo'qoladi. Shuning uchun qishda tovush tarqalish diapazoni yozga qaraganda kattaroqdir. Ovoz tezligining vertikal taqsimoti (VSD) va tezlik gradienti dengiz muhitida tovushning tarqalishiga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi. Jahon okeanining turli hududlarida tovush tezligining tarqalishi har xil va vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. VRSDning bir nechta tipik holatlari mavjud:

Muhitning bir hil bo'lmaganligi bilan tovushning tarqalishi va yutilishi.

Tovushning suv osti tovushida tarqalishi. kanal: a - tovush tezligini chuqurlik bilan o'zgartirish; b - tovush kanalidagi nurlanish yo'li.

To'lqin uzunliklari juda kichik bo'lgan yuqori chastotali tovushlarning tarqalishiga, odatda, tabiiy suv havzalarida uchraydigan kichik bir jinsli bo'lmaganlar ta'sir qiladi: gaz pufakchalari, mikroorganizmlar va boshqalar. Bu bir hil bo'lmaganlar ikki xil ta'sir ko'rsatadi: ular tovush energiyasini yutadi va tarqatadi. to'lqinlar. Natijada tovush tebranishlarining chastotasi ortishi bilan ularning tarqalish diapazoni kamayadi. Bu ta'sir, ayniqsa, suvning sirt qatlamida sezilarli bo'ladi, bu erda eng ko'p notekisliklar mavjud.

Tovushning bir hil bo'lmaganligi, shuningdek, suv va tubning notekis sirtlari bilan tarqalishi tovush pulsining yuborilishi bilan birga keladigan suv osti reverberatsiyasi fenomenini keltirib chiqaradi: bir hil bo'lmaganlar to'plamidan aks etuvchi va birlashuvchi tovush to'lqinlari. ovoz pulsining uzayishi, uning tugaganidan keyin davom etadi. Suv osti tovushlarining tarqalish diapazoni chegaralari ikki xil kelib chiqishi bo'lgan dengizning tabiiy shovqini bilan ham cheklangan: shovqinning bir qismi to'lqinlarning suv yuzasiga ta'siridan, dengiz sathidan, dengiz sathidan kelib chiqadi. dumalab toshlarning shovqini va boshqalar; ikkinchi qismi dengiz faunasi bilan bog'liq (gidrobiontlar chiqaradigan tovushlar: baliq va boshqa dengiz hayvonlari). Biogidroakustika bu juda jiddiy jihat bilan shug'ullanadi.

Ovoz to'lqinining tarqalish diapazoni

Ovoz to'lqinlarining tarqalish diapazoni radiatsiya chastotasining murakkab funktsiyasi bo'lib, u akustik signalning to'lqin uzunligi bilan noyob bog'liqdir. Ma'lumki, yuqori chastotali akustik signallar suv muhiti tomonidan kuchli so'rilishi tufayli tezda susayadi. Past chastotali signallar, aksincha, suv muhitida uzoq masofalarga tarqalishga qodir. Shunday qilib, 50 Gts chastotali akustik signal okeanda minglab kilometr masofalarda tarqalishi mumkin, yonma-yon skanerlash sonariga xos bo'lgan 100 kHz chastotali signal esa atigi 1-2 km tarqalish diapazoniga ega. . Turli akustik signal chastotalari (to'lqin uzunliklari) bo'lgan zamonaviy sonarlarning taxminiy diapazonlari jadvalda keltirilgan:

Foydalanish sohalari.

Gidroakustika keng amaliy qo'llanilishini oldi, chunki elektromagnit to'lqinlarni suv ostida biron-bir muhim masofaga uzatishning samarali tizimi hali yaratilmagan va shuning uchun tovush suv ostida yagona mumkin bo'lgan aloqa vositasidir. Ushbu maqsadlar uchun 300 dan 10 000 Gts gacha bo'lgan tovush chastotalari va 10 000 Gts va undan yuqori ultratovushlar qo'llaniladi. Elektrodinamik va piezoelektrik emitentlar va gidrofonlar tovush sohasida emitent va qabul qiluvchi sifatida, ultratovush sohasida esa piezoelektrik va magnitostriktivlar sifatida ishlatiladi.

Gidroakustikaning eng muhim qo'llanilishi:

  • Harbiy muammolarni hal qilish;
  • Dengiz navigatsiyasi;
  • Ovozli aloqa;
  • baliq ovlash;
  • Okeanologik tadqiqotlar;
  • Okean tubi resurslarini o'zlashtirish bo'yicha faoliyat yo'nalishlari;
  • Hovuzda akustikadan foydalanish (uyda yoki sinxron suzish o'quv markazida)
  • Dengiz hayvonlarini o'rgatish.

Eslatmalar

Adabiyot va ma'lumot manbalari

ADABIYOT:

  • V.V. Shuleykin Dengiz fizikasi. - Moskva: "Fan", 1968. - 1090 b.
  • I.A. rumin Gidroakustika asoslari. - Moskva: "Kema qurish", 1979 - 105 p.
  • Yu.A. Koryakin Gidroakustik tizimlar. - Sankt-Peterburg: "Sankt-Peterburg fani va Rossiyaning dengiz kuchi", 2002. - 416 p.

Ovoz tovush to'lqinlari orqali tarqaladi. Bu to'lqinlar nafaqat gazlar va suyuqliklar, balki qattiq jismlar orqali ham tarqaladi. Har qanday to'lqinlarning harakati asosan energiyani uzatishdan iborat. Tovush holatida uzatish molekulyar darajadagi daqiqali harakatlar shaklida bo'ladi.

Gazlar va suyuqliklarda tovush to'lqini molekulalarni o'z harakat yo'nalishi bo'yicha, ya'ni to'lqin uzunligi yo'nalishi bo'yicha harakatga keltiradi. Qattiq jismlarda molekulalarning tovush tebranishlari to'lqinga perpendikulyar yo'nalishda ham sodir bo'lishi mumkin.

Ovoz to'lqinlari o'z manbalaridan barcha yo'nalishlarda tarqaladi, o'ngdagi rasmda ko'rsatilgandek, vaqti-vaqti bilan uning tili bilan to'qnashgan metall qo'ng'iroq ko'rsatilgan. Ushbu mexanik to'qnashuvlar qo'ng'iroqning tebranishiga olib keladi. Tebranishlar energiyasi atrofdagi havo molekulalariga uzatiladi va ular qo'ng'iroqdan uzoqlashadi. Natijada, qo'ng'iroqqa ulashgan havo qatlamida bosim kuchayadi, so'ngra manbadan barcha yo'nalishlarda to'lqinlar shaklida tarqaladi.

Ovoz tezligi tovush yoki ohangga bog'liq emas. Xonadagi radiodan chiqadigan barcha tovushlar, xoh baland, xoh mayin, xoh baland yoki past bo‘lsin, bir vaqtning o‘zida tinglovchiga yetib boradi.

Ovoz tezligi u tarqaladigan muhit turiga va uning haroratiga bog'liq. Gazlarda tovush to'lqinlari sekin tarqaladi, chunki ularning kamaygan molekulyar tuzilishi siqilishga juda oz qarshilik ko'rsatadi. Quyidagi diagrammada sekundiga metrlarda (m/s) ko'rsatilgandek suyuqliklarda tovush tezligi oshadi, qattiq jismlarda esa undan ham tezroq bo'ladi.

To'lqinli yo'l

Ovoz to'lqinlari havo orqali o'ngdagi diagrammalarda ko'rsatilganiga o'xshash tarzda tarqaladi. To'lqin jabhalari manbadan qo'ng'iroqning tebranish chastotasi bilan belgilanadigan bir-biridan ma'lum masofada harakatlanadi. Ovoz to'lqinining chastotasi ma'lum bir nuqtadan vaqt birligida o'tadigan to'lqin frontlari sonini hisoblash yo'li bilan aniqlanadi.

Ovoz to'lqinining old qismi tebranish qo'ng'irog'idan uzoqlashadi.

Bir tekis qizdirilgan havoda tovush doimiy tezlikda tarqaladi.

Ikkinchi jabha to'lqin uzunligiga teng masofada birinchisini kuzatib boradi.

Ovozning intensivligi manbaga eng yaqin.

Ko'rinmas to'lqinning grafik tasviri

Chuqurlikdagi tovushlar

Tovush to'lqinlarining sonar nurlari okean suvi orqali osongina o'tadi. Sonar printsipi tovush to'lqinlarining okean tubidan aks etishiga asoslanadi; Ushbu qurilma odatda suv osti er xususiyatlarini aniqlash uchun ishlatiladi.

Elastik qattiq moddalar

Ovoz yog'och plastinkada tarqaladi. Ko'pgina qattiq jismlarning molekulalari elastik fazoviy panjara bilan bog'langan bo'lib, u yomon siqilgan va ayni paytda tovush to'lqinlarining o'tishini tezlashtiradi.

.

Ovoz suvda havoga qaraganda besh marta tezroq tarqaladi. Oʻrtacha tezligi 1400 – 1500 m/sek (tovushning havodagi tezligi 340 m/sek). Suvdagi eshitish ham yaxshilanganga o'xshaydi. Aslida, bu holatdan uzoqdir. Axir, tovushning kuchi tarqalish tezligiga emas, balki tovush tebranishlarining amplitudasiga va eshitish organlarining idrok etish qobiliyatiga bog'liq. Eshitish hujayralaridan tashkil topgan korti organi ichki quloqning kokleasida joylashgan. Ovoz to'lqinlari quloq pardasini, eshitish suyakchalarini va Korti organining membranasini tebranadi. Ovoz tebranishlarini sezadigan ikkinchisining soch hujayralaridan asabiy qo'zg'alish miyaning temporal lobida joylashgan eshitish markaziga boradi.

Ovoz to'lqini odamning ichki qulog'iga ikki yo'l bilan kirishi mumkin: tashqi eshitish yo'li, quloq pardasi va o'rta quloq suyagi orqali havo o'tkazish va suyak o'tkazuvchanligi - bosh suyagi suyaklarining tebranishi. Sirtda havo o'tkazuvchanligi, suv ostida esa suyak o'tkazuvchanligi ustunlik qiladi. Oddiy tajriba bizni bunga ishontiradi. Ikkala qulog'ingizni kaftlaringiz bilan yoping. Sirtda eshitish qobiliyati keskin yomonlashadi, ammo suv ostida bu kuzatilmaydi.

Shunday qilib, suv ostida tovushlar birinchi navbatda suyak o'tkazuvchanligi orqali qabul qilinadi. Nazariy jihatdan, bu suvning akustik qarshiligi inson to'qimalarining akustik qarshiligiga yaqinlashishi bilan izohlanadi. Shuning uchun tovush to'lqinlarining suvdan odamning bosh suyagiga o'tishida energiya yo'qotilishi havoga qaraganda kamroq bo'ladi. Suv ostida havo o'tkazuvchanligi deyarli yo'qoladi, chunki tashqi eshitish kanali suv bilan to'ldirilgan va quloq pardasi yaqinidagi kichik havo qatlami tovush tebranishlarini zaif uzatadi.

Tajribalar shuni ko'rsatdiki, suyak o'tkazuvchanligi havo o'tkazuvchanligiga qaraganda 40% past. Shuning uchun suv ostida eshitish qobiliyati odatda yomonlashadi. Ovozning suyak o'tkazuvchanligi bilan eshitilish diapazoni kuchga emas, balki tonallikka bog'liq: ohang qanchalik baland bo'lsa, tovush shunchalik uzoqroq eshitiladi.

Odamlar uchun suv osti dunyosi - bu jimjitlik dunyosi, unda begona shovqinlar yo'q. Shu sababli, eng oddiy tovush signallari suv ostida sezilarli masofalarda idrok etilishi mumkin. Odam 150-200 m masofada suvga botirilgan metall kanistrdagi zarbani, 100 m masofada shitirlash ovozini, 60 m masofada qo'ng'iroqni eshitadi.

Suv ostidagi tovushlar suv ostida eshitilmaganidek, suv ostidagi tovushlar ham suv yuzasida eshitilmaydi. Suv ostidagi tovushlarni idrok etish uchun siz hech bo'lmaganda qisman suvga cho'mishingiz kerak. Suvga tizzagacha kirsangiz, avval eshitilmagan tovushni seza boshlaysiz. Siz sho'ng'iganingizda, ovoz balandligi ortadi. Ayniqsa, bosh suvga cho'mganda eshitiladi.

Sirtdan ovozli signallarni yuborish uchun tovush manbasini kamida yarmigacha suvga tushirishingiz kerak va ovoz kuchi o'zgaradi. Quloq orqali suv ostida yo'naltirish juda qiyin. Havoda tovush bir quloqqa ikkinchisiga qaraganda 0,00003 soniya oldin keladi. Bu tovush manbasining o'rnini faqat 1-3 ° xatolik bilan aniqlash imkonini beradi. Suv ostida tovush bir vaqtning o'zida ikkala quloq tomonidan qabul qilinadi va shuning uchun aniq, yo'nalishli idrok sodir bo'lmaydi. Orientatsiyadagi xato 180 ° bo'lishi mumkin.

Maxsus bosqichli eksperimentda faqat alohida yengil g'avvoslar uzoq vaqt sayr qilishdan keyin va... Ulardan 100-150 m masofada joylashgan tovush manbasi joylashgan joyga qidiruvlar olib borildi.Ta'kidlanishicha, uzoq vaqt davomida tizimli o'qitish suv ostida tovush bo'yicha juda aniq harakatlanish qobiliyatini rivojlantirish imkonini beradi. Biroq, mashg'ulotlar to'xtatilishi bilan uning natijalari bekor qilinadi.



Saytda yangi

>

Eng mashhur