كيف ينتقل الصوت

كيف ينتقل الصوت؟ وهل ينتقل في الفراغ؟ إذ يتساءل الكثيرين حول الظواهر الفيزيائية وأهمها الصوت وآلية انتقاله عبر الأشياء وإلى أذن الإنسان، والاهتزازات التي تشكل الموجات الصوتية المختلفة، وهو ما سيطرحه عليكم موقع فكرة.

كيف ينتقل الصوت

على نقيض الضوء، يحتاج الصوت إلى وسط مادي لينتقل خلاله سواء كان غازًا كالهواء أو سائلًا كالماء أو صلبًا كالحديد، فمثلًا:

• عندما يسمع رنين المنبه، فإن ما يتم سماعه طاقة تبدأ من المصدر إلى أذن المتلقي عبر الموجات التي تولدها.
• حيث ينطلق الرنين من المكان المخصص داخل المنبه، ثم ينتقل عبر الهواء بإحداث اهتزاز في هذا الوسط.
• ثم تبدأ جزيئات الهواء بالتصادم ونقل الطاقة لبعضها الآخر، إلى أن تصل إلى الأذن، لتحدث اهتزاز آخر في طبلة الأذن يمكن الفرد من استشعار هذا الصوت.
• تنتشر جميع الموجات الصوتية في الأوساط المادية على هيئة اهتزازات تُحدث تضاغطات وتخلخلات للوسط المنتشرة فيه.
• فتنتقل الطاقة من خلال جزيئات المادة التي تمر خلالها، وينتشر الصوت في المواد على شكل موجة متذبذبة في نفس اتجاه حركة انتشار الموجة، وخاضعة لجميع قوانين الفيزياء.

ما هو الصوت

في ظل تعرفنا بكيف ينتقل الصوت، نتعرف على أن الصوت هو أحد الظواهر الفيزيائية، والذي يعرف بأنه اهتزاز أو اضطراب في الوسط المحيط، إذ:

• ينتقل الصوت عبر أي وسيط مادي عن طريق انتقال الطاقة من جسم إلى آخر.
• يمكن سماع الصوت عندما ينتقل ويصل إلى أذن الإنسان أو الحيوان.

آلية انتقال الصوت

عندما يهتز جسم ما، فإنه يقوم بنقل طاقته إلى الجزيئات المحيطة به ويجعلها تهتز وتضطرب، ثم:

• تبدأ هذه الجزيئات بالتصادم مرة أخرى مع الجزيئات الملاصقة لها.
• مما يجعلها تهتز أيضًا، وبهذه الطريقة ينتقل الصوت.
• أي أنه يمكن تعريف الصوت بأنه الطاقة التي تنتجها الأشياء من حولنا عند اهتزازها.

 خصائص الصوت

بعد معرفتنا بكيف ينتقل الصوت، نعرف أن هناك العديد من الخصائص المميزة للصوت، ومن أهمها:

• الطول الموجي: وهو المسافة التي يقطعها الصوت في دورة واحدة وتختلف باختلاف الأصوات.
• الكثافة: هي مقدار الطاقة السمعية الموجودة في حدود السمع البشري.
• الحجم : لكل صوت حجم محدد يعتمد على كثافته.
• الوسط الناقل: إذ يحتاج الصوت إلى وسط ناقل، فلا ينتقل الصوت في الفراغ.
• السرعة.
• التردد.
• التشويش.
• الانحراف.
• الانعكاس.

أنواع الأصوات

هناك العديد من التصنيفات لأنواع الصوت المختلفة، لكن أحد أشهر هذه التصنيفات هو الذي قسم الأصوات لنوعين، هما:

• الصوت المسموع
• الصوت غير المسموع، وتقسم الأصوات غير المسموعة ضمن موجاتها الصوتية لقسمين رئيسيين هما:

1-الموجات فوق الصوتية 

وهي جميع الموجات الصوتية التي لها ترددات أعلى من 20.00 هيرتز، أيضًا:

• تحدث الموجات فوق الصوتية بترددات خارج نطاق السمع البشري، بمعنى أن البشر غير قادرين على سماعها.
• تستخدم الموجات فوق الصوتية في الطب لفحص الأعضاء الداخلية للمرضى.
• كذلك في التصوير وخلط العينات.
• تتميز الخفافيش بإصدارها موجات فوق صوتية، وهذا يجعلها قادرة على تحديد مواقع الفرائس بدقة، وتجنب العقبات أثناء الطيران.

2-الموجات دون صوتية

هي جميع الموجات الصوتية التي لها ترددات أقل من 20 هيرتز، وذلك ما يجعلها غير مسموعة للأذن البشرية، وتستخدم الموجات تحت الصوتية في كثير من التطبيقات، مثل:

• الكشف عن الزلازل والبراكين.
• رسم الخرائط النفطية تحت الأرض.
• دراسة النشاط في قلب الإنسان.
• على الرغم من عدم قدرة الإنسان على سماع الموجات دون الصوتية، إلا أن العديد من الحيوانات تستخدم الموجات تحت الصوتية للتواصل في الطبيعة مثل: الحيتان ووحيد القرن والتماسيح والزرافات.
• قد تصل هذه الأصوات أحيانًا لمئات من الأميال.

سرعة الصوت

لا ينتقل الصوت في الفراغ. وعليه يمكن تعريف سرعة الصوت بأنها:

• السرعة التي تنتشر بها الموجات الصوتية في الأوساط المختلفة.
• وهي تختلف من وسط لآخر، إذ تعتمد سرعة الصوت على مرونة وكثافة الوسط الذي ينتقل فيه.
• تكون سرعة الصوت أعلى ما يمكن في المواد الصلبة.
• تليها المواد السائلة، ثم الغازية.
• ذلك بسبب مدى بعد جزيئات المادة عن بعضها البعض.
• حيث أنه كلما زادت المسافة بين الجزيئات قلت سرعة انتقال الصوت فيها.

هل ينتقل الصوت في الفراغ

الصوت لا ينتقل في الفراغ، إذ:

• يحتاج الصوت لوسط مادي ينتقل من خلاله ويُعرف بالوسيط.
• يمكن للوسيط أن يكون الهواء أو الماء أو الزجاج أو المعدن.

شروط انتقال الصوت

هناك عدة شروط يعتمد انتقال الصوت على وجودها، حيث يمكن للصوت أن ينتقل ويكون مسموعًا للأذن البشرية في حال:

• هناك مصدر صوتي مسؤول عن توليد الاهتزازات.
• أن يكون بين الأذن ومصدر الصوت وسط مادي يساعد على انتقال الصوت، إذ لا ينتقل الصوت في الفراغ.
• أن يكون تردد الموجات الصوتية ضمن المدى المسموع للأذن البشرية.
• أن يكون الصوت قوي بحيث تشعر به الأذن.

علم الصوتيات علم متعدد التخصصات إذ يهتم بدراسة الموجات الميكانيكية في الغازات، والسوائل وكذلك المواد الصلبة، بما في ذلك الاهتزاز والصوت والموجات فوق الصوتية ودون الصوتية.