Difrakcia zvuku, z čoho sa skladá, príklady, aplikácie

Ten difrakcia Je to jav, ktorý sa vyskytuje, keď je zvuk zakrivený a šíri sa okolo otvoru alebo prekážky. Je to spoločné pre všetky vlny: Keď zvuková vlna dosiahne otvor alebo prekážku, body jej lietadla sa stávajú zdrojmi a emitujú ostatných rozptýlených.

Zvuk je presne tlakovou vlnou, ktorá sa šíri vzduchom a tiež vodou a tuhými látkami. Na rozdiel od svetla, ktoré je tiež vlnou, zvuk sa nemôže rozšíriť kvôli prázdnote. Je to preto, že svetlo funguje úplne inak: je to elektromagnetická vlna.

postava 1. Plochá vlna ovplyvňujúca štrbinu a rozlišovanie. Zdroj: Pixabay

Kľúčom vo fenoméne difrakcie je veľkosť prekážky vo vzťahu k vlnovej dĺžke: difrakcia je intenzívnejšia, keď prekážka má rozmery porovnateľné s vlnovou dĺžkou.

Vo zvuku je vlnová dĺžka rádovo merače, zatiaľ čo svetlo je rádom stoviek nanometrov. Zatiaľ čo zvuk má ľudskú stupnicu, svetlo má mierku mikróbov. 

Tento obrovský rozdiel v rozsahu vlnovej dĺžky medzi zvukom a svetlom stojí za tým, že môžeme počuť konverzáciu po rohu bez toho, aby sme mohli pozorovať tých, ktorí hovoria.  

A je to tak, že zvuk je schopný krivovať cez roh, zatiaľ čo svetlo je stále rovné. Tento jav zakrivenia v šírení zvukovej vlny je presne difrakciou zvuku.

[TOC]

Znieť

Zvuk sa chápe ako tlakové vlny prechádzajúce vzduchom a ktoré sa chápu v počuteľnom rozsahu.

Môže vám slúžiť: uhlová hybnosť: množstvo, ochrana, príklady, cvičenia

Zvukový rozsah ucha mladého človeka a žiadne sluchové problémy je medzi 20 Hz a 20 000 Hz. Táto marža sa zvyčajne zužuje s vekom.

Nízke tóny alebo frekvencie sú od 20:00 do 256 Hz. Stredné tóny medzi 256 Hz až 2000 Hz. A akútne tóny sú tóny od 2 kHz do 20 kHz.

Rýchlosť zvuku v atmosférickom tlaku 1 atm a pri 0 ° C je 331 m/s. Vzťah medzi rýchlosťou vložka šírenia vlny s jej vlnovou dĺžkou λ a jeho frekvencia F je ďalší:

V = λ⋅f

Z tohto vzťahu máme, že vlnová dĺžka má nasledujúce rozsahy:

- Nízke tóny: 16,5 m až 1,3 m.

- Stredné tóny: 130 cm pri 17 cm.

- Vysoké tóny: 17 cm pri 1,7 cm.

Príklady zvukovej difrakcie

Otvorené dvere hľadiska

Auditorium alebo koncertná sála je vo všeobecnosti uzavretá krytina so stenami, ktoré absorbujú zvuk, ktorý bráni jeho odrazu.

Ak sú však dvere sály, koncert je možné počuť bez problémov, aj keď orchester zostáva mimo dohľadu.

Ak ste priamo pri hlave dverí, je možné vnímať celý rad zvukov. Ak ste však na jednej strane, budú počuť vážne zvuky, zatiaľ čo akútny nie. 

Vážne zvuky majú dlhú vlnovú dĺžku, a preto môžu obklopiť dvere a byť za ním počuť. Všetko je spôsobené javom difrakcie.

Za krabicou reproduktora

Reproduktor alebo reproduktor vydávajú širokú škálu vlnových dĺžok. Box reproduktora je sám osebe prekážkou, ktorá produkuje a zatieniť znie za ňou. 

Môže vám slúžiť: Test napätia: Ako sa to robí, vlastnosti, príklady

Tento tieň zvuku je jasný pre vysoké frekvencie, ktoré nemožno počuť za reproduktorom, zatiaľ čo basy a časť pančúch môžu počúvať, pretože chodia okolo zariadenia.

Predchádzajúci experiment funguje najlepšie v otvorenom priestore, pretože musí.

Skupina hudobníkov na ulici

Skupina hudobníkov, ktorí hrajú na ulici.

Dôvodom, ako sme už povedali, je to, že zvukový smer je schopný zakriviť a prekročiť roh, zatiaľ čo svetlo prechádza priamkou.

Tento účinok však nie je rovnaký pre všetky vlnové dĺžky. Dlhá vlna.

Z tohto dôvodu na Cross Street, z ktorej nie sú hudobníci rozdelení, sa akútne nástroje, ako sú trúbky a husle.

Obrázok 2. Difrakcia zvuku na ulici. Zdroj: Self Made

Okrem toho sú tóny s nízkou vlnovou dĺžkou menšie atenu.

Zvieratá, ktoré využívajú nízke frekvencie

Slony emitujú veľmi nízkofrekvenčné a veľmi dlhé vlny vlnovej dĺžky, aby komunikovali so svojimi rovesníkmi na veľkých vzdialenostiach. Veľryby to tiež robia, čo tiež umožňuje komunikáciu v dobrej vzdialenosti.

Môže vám slúžiť: IMANTÁCIA: Čo pozostáva, metóda a príklady

Aplikácie zvukovej difrakcie

Zvýšená plocha sluchu

Aby reproduktor mal rozsiahlu plochu sluchu, šírka rohu musí byť menšia ako vlnová dĺžka zvuku, ktorý emituje. 

Existuje špecifický dizajn rohov, ktorý využíva výhody zvukovej difrakcie: je to rozptylový roh.

Všeobecne sa verí, že čím vyššia je membrána rohu, pokrýva viac plochy. Avšak v disperznom rohu je membrána malá a jeho tvar spôsobuje, že zvuk rozširuje využívanie javu zvukovej difrakcie. 

Tvar rohu je ako ústí roh alebo obdĺžnikový výstup nižšej veľkosti ako vlnové dĺžky, ktoré vyžaruje.

Správna inštalácia tohto typu reproduktorov sa vykonáva s krátkym stranou obdĺžnikových úst vodorovne a dlhou stranou vertikálne. Týmto spôsobom sa dosiahne väčšia amplitúda horizontálneho pokrytia a smerovosť zvuku rovnobežne so zemou.

Odkazy

1. Fyzika/akustika/šírenie zvuku. Obnovené z: je.Wikibooks.orgán
2. Budova. Difrakcia. Obnovený z: konštruktu.com
3. Difrakcia (zvuk). Získané z: esacademic.com
4. Učebňa fyziky. Difrakcia zvukových vĺn. Získané z: fyzikálna trieda.com
5. Wikipedia. Difrakcia (zvuk). Zotavené z Wikipédie.com