1. Физика пәні және оның басқа ғылымдармен байланысы. Физикалық шамалардың ӛлшемділігі және ӛлшеу бірліктері
Дыбыстық толқындар және олардың сиапттамалары
жүктеу/скачать 2.69 Mb. Pdf көрінісі
|
| 10.4. Дыбыстық толқындар және олардың сиапттамалары.
Жиілігі 16 – 20000 Гц аралығындағы ортада тарайтын серпімді толқынды дыбыс деп атайды. Жиілігі <16 Гц (инфрадыбыс) және >20 кГц (ультрадыбыс) толқындарды адамның құлағы сезбейді. Газдар мен сұйықтарда сығылу (созылу) деформациясы кезінде серпімділік қасиеті туындайтындықтан, онда тек қума толқындар тарайды. Қатты денелердегі дыбыс толқындары қума немесе кӛлденең болуы мүмкін. Ӛйткені қатты денелердің сығылу (созылу) және ығысу деформацияларының серпімділік қасиеттері бар. Дыбыс толқынның таралу бағытына перпендикуляр орналасқан бірлік ауданнан бірлік уақытта ӛтетін уақыт бойынша орташа энергияның шамасын дыбыстың интенсивтілігі деп атайды: (1) Адам құлағының сезімталдығы әртүрлі жиілік үшін әртүрлі болады. Құлақ дыбысты сезуі үшін толқын қандайда бір минималь интенсивтілікті иеленуі қажет. Егер интенсивтілік белгілі бір шектен шықса, дыбыс естілмейді немесе құлақты ауырта бастайды. Сондықтан дыбыс тербелісінің әрбір жиілігі үшін оны қабылдай алатын интенсивтіліктің тӛменгі және жоғарғы мәндері бар. Дыбыстың интенсивтілігі артса, қаттылығы тӛменде келтірілген логарифмдік заңмен ұлғаятындығы дәлелденген: (2) Мұндағы, барлық дыбыстар үшін 10 -12 Bт/м 2 тең дыбыстың естілу табалдырығындағы интенсивтілігі. L дицебалмен ӛлшенетін дыбыстың интенсивтілігінің деңгейі. Дыбыстың физиологиялық сипаттамасы фонмен ӛлшенетін қаттылық деңгейі болып табылады. Егер интенсивтілік деңгейі 1 дБ болса, онда 1000 Гц дыбыс үшін қаттылық 1 фонға тең болады. Мысалы, үлкен жылдамдықтағы метро вагонындағы шу 90 фон болса, 1 м қашықтағы сыбырлау 20 фонға тең. Дыбысты сезу тембрдің биіктігімен сипатталады. Жиілік артса, дыбыстың биіктігі жоғарылайды. Нақты дыбыс әртүрлі жиліктердегі гармоникалық тербелістердің қосындысынан тұрады. Яғни, ол акустикалық тұтас немесе сызықты спектрлермен сипатталады. Акустикалық спектрлердің сипаттамасы және энергияның анықталған жиіліктер аралығында үлестірілуі тембр деп аталатын дыбыстың сезгіштігін анықтайды. Мысалы, бір нотаны алатын әртүрлі әншілердің акустикалық спектрлері бірдей емес (олардың тембрлері әртүрлі). Кез келген серпімді ортада дыбыс жиілігімен тербелетін дене оның кӛзі болады. (Домбырада оның шегі, үрмелі құбыршада ауаның кӛлемі). Дене тербелісін ӛзіне жақын орналасқан ортаның бӛлшектеріне беру арқылы белгілі бір жылдамдықпен толқын таратады. (Толқынның жиілігі кӛздің тербелу жиілігіне тең). Толқынның ортадағы таралу жылдамдығы , оның тығыздығы мен серпімділік қасиеттеріне тәуелді: √ . Газдардағы дыбыстың таралу жылдамдығы мына формуламен есептеледі: √ (3) Мұндағы, R универсал газ тұрақтысы, М молярлық масса, тұрақты қысым мен кӛлемдегі газдың молярлық жылу сыйымдылықтарының қатынасы, Т – температурасы. Формуладан газдардағы дыбыс жылдамдығының қысымға тәуелсіз және температура ұлғайған сайын артатындығы шығады. Жиілігі >20 кГц дыбысты (ультрадыбысты) құлақ естімейді. Ультрадыбыстың жиілігі жоғары, толқын ұзындығы кіші болғандықтан, оны жарық сияқты бағытталған толқын ретінде алуға болады. Ультрадыбыс практикада және техникада (бағытталған су асты сигнализациясында, су астындағы заттардың қашақтығын, теңіздің тереңдігін анықтауда), ғылыми-зерттеу жұмыстарында (заттардағы ақауларды, анықтау, әртүрлі үрдістерге кристализацияға, диффузияға, жылу және масса алмасуға әсер ету), медицинада диагностика жасауда, хирургияда қолданылады. жүктеу/скачать 2.69 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|