भौतिकी - विभिन्न मीडिया में ध्वनि की गति
परिचय
ध्वनि की गति उस माध्यम के प्रकार और गुणों पर निर्भर करती है जिसके माध्यम से वह यात्रा कर रहा है।
किसी विशेष माध्यम में ध्वनि की गति तापमान और उस माध्यम के दबाव पर निर्भर करती है।
ध्वनि की गति तब कम हो जाती है जब वह किसी दिए गए माध्यम की ठोस से गैसीय अवस्था से गुजरती है।
किसी भी माध्यम में, यदि तापमान बढ़ता है, तो ध्वनि की गति भी बढ़ जाती है और इसके विपरीत।
उदाहरण के लिए, 0 0 C पर हवा में ध्वनि की गति 331 ms- 1 है और 22 0 C पर यह 344 ms -1 है ।
निम्न तालिका 250 C पर विभिन्न मीडिया में ध्वनि की गति को दर्शाती है -
राज्य | पदार्थ | एम / एस में गति |
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एसएनएफ | अल्युमीनियम | 6420 |
निकल | 6040 | |
इस्पात | 5960 | |
लोहा | 5950 | |
पीतल | 4700 | |
कांच | 3980 | |
तरल | समुद्र का पानी | 1531 |
आसुत जल | 1498 | |
इथेनॉल | 1207 | |
मेथनॉल | 1103 | |
गैसों | हाइड्रोजन | 1284 |
हीलियम | 965 | |
वायु | 346 | |
ऑक्सीजन | 316 | |
सल्फर डाइऑक्साइड | 213 |
ध्वनि बूम
जब किसी भी वस्तु की गति ध्वनि तरंगों की गति से अधिक हो जाती है, तो संबंधित वस्तु की गति को ज्ञात किया जाता है supersonic speed। उदाहरण के लिए, गोलियों की गति, जेट विमान, आदि।
जब कोई ध्वनि उत्पन्न करने वाला स्रोत स्वयं ध्वनि की तुलना में अधिक गति के साथ गति करता है, तो यह उत्पादन करता है shock waves हवा में।
शॉक वेव्स में बड़ी मात्रा में ऊर्जा होती है, जो इसके तात्कालिक वातावरण में वायु दबाव भिन्नता का कारण बनती है।
सदमे की लहरें बहुत तेज और तेज ध्वनि पैदा करती हैं, जिसे इस रूप में जाना जाता है sonic boom।
ध्वनि का परावर्तन
जब ठोस दीवार या तरल के साथ ध्वनि तरंगें टकराती हैं, तो यह वापस परावर्तित हो जाती है।
गूंज
यदि आप (विशेषकर) पर्वतीय क्षेत्र में चिल्लाते या ताली बजाते हैं, तो थोड़ी देर के बाद, आप एक ही ध्वनि सुनेंगे, इसे इस रूप में जाना जाता है echo।
हमारे मस्तिष्क में लगभग 0.1 एस के लिए ध्वनि की उत्तेजना जारी है; इसलिए, एक अलग प्रतिध्वनि ध्वनि सुनने के लिए, मूल ध्वनि और परावर्तित ध्वनि के बीच का समय अंतराल कम से कम 0.1s होना चाहिए।
विशिष्ट प्रतिध्वनि ध्वनि को सुनने के लिए, ध्वनि के स्रोत से बाधा की न्यूनतम दूरी 17.2 मीटर होनी चाहिए। हालांकि, यह दूरी परिवर्तनशील है, जैसा कि तापमान पर निर्भर करता है।
प्रतिध्वनि
ध्वनि तरंगों की दृढ़ता के परिणामस्वरूप दोहराए गए प्रतिबिंब को कहा जाता है reverberation। उदाहरण के लिए एक बड़े हॉल में (विशेष रूप से, एक सभागार), अत्यधिक प्रतिध्वनि सुनी जा सकती है।
आमतौर पर, कॉन्सर्ट या मूवी हॉल की छत को घुमावदार आकार दिया जाता है ताकि प्रतिबिंब के बाद ध्वनि तरंगें हॉल के सभी कोनों तक पहुंच सकें (नीचे दी गई छवि देखें)।
श्रव्य ध्वनि की सीमा
मनुष्य के लिए ध्वनि की श्रव्य श्रेणी 20 हर्ट्ज से 20000 हर्ट्ज के बीच भिन्न होती है।
हालांकि, जैसे-जैसे लोग बड़े होते जाते हैं, उनके कान धीरे-धीरे कम होते जाते हैं, ध्वनि की उच्चता के प्रति संवेदनशील होते जाते हैं।
20 हर्ट्ज से कम आवृत्तियों की आवाज़ के रूप में जाना जाता है infrasonic sound या infrasound।
व्हेल, गैंडे और हाथी हाथियों की श्रंखला में ध्वनि उत्पन्न करते हैं।
20 किलोहर्ट्ज़ से अधिक आवृत्तियों की ध्वनि को कहा जाता है ultrasonic sound या ultrasound।
अल्ट्रासाउंड तकनीक का उपयोग विभिन्न उद्योगों में और चिकित्सा उद्देश्यों के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता है।
डॉल्फिन, चमगादड़, और porpoises अल्ट्रासाउंड ध्वनि पैदा करते हैं।
श्रवण - संबंधी उपकरण
हियरिंग एड एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो बहरे लोगों को ठीक से सुनने में मदद करता है।
एक श्रवण यंत्र एक बैटरी संचालित उपकरण है जो माइक्रोफोन के माध्यम से ध्वनि प्राप्त करता है।
सोनार
सोनार शब्द का अर्थ है Sound Navigation And Ranging।
सोनार एक उन्नत उपकरण है जो पानी के नीचे की वस्तुओं (पनडुब्बियों) की दिशा, दूरी और गति को मापने के लिए अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करता है; समुद्र की गहराई; पानी की पहाड़ियों के नीचे; घाटियों; डूबे हुए जहाज; आदि।