የመበታተን ክስተት የማንኛውንም ሞገድ ባህሪይ ነው፣ለምሳሌ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ወይም በውሃ ላይ ያሉ ሞገዶች። ይህ ጽሑፍ ስለ የድምፅ ልዩነት ይናገራል. የዚህ ክስተት ባህሪያት ግምት ውስጥ ገብተዋል, በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ የሚገለጥበት እና የሰዎች አጠቃቀም ምሳሌዎች ተሰጥተዋል.
የድምፅ ሞገድ
የድምፅን ልዩነት ከማጤን በፊት የድምፅ ሞገድ ምን እንደሆነ ጥቂት ቃላትን መናገር ተገቢ ነው። በማንኛውም ቁስ አካል ውስጥ ያለ ማንቀሳቀስ ኃይልን የማስተላለፍ አካላዊ ሂደት ነው. ሞገድ በመሃከለኛ ክፍል ውስጥ የሚራቡ የቁስ አካል ክፍሎች ሃርሞኒክ ንዝረት ነው። ለምሳሌ በአየር ውስጥ እነዚህ ንዝረቶች ከፍተኛ እና ዝቅተኛ ግፊት ያለባቸው ቦታዎች እንዲፈጠሩ ያደርጋቸዋል, በጠንካራ አካል ውስጥ, እነዚህ ቀድሞውኑ የመጨናነቅ እና የመጠን ውጥረት ቦታዎች ናቸው.
የድምፅ ሞገድ በመካከለኛው ፍጥነት በተወሰነ ፍጥነት ይሰራጫል፣ይህም እንደየመሃሉ ባህሪያት (የሙቀት መጠን፣ ጥግግት እና ሌሎች) ይወሰናል። በ20 oC በአየር ላይ ድምፅ በግምት 340 m/s ይጓዛል። አንድ ሰው ከ 20 Hz እስከ 20 kHz ድግግሞሾችን እንደሚሰማ ግምት ውስጥ በማስገባት መወሰን ይቻላል.ተጓዳኝ ገደብ የሞገድ ርዝመት. ይህንን ለማድረግ ቀመሩን መጠቀም ይችላሉ፡
v=fλ.
የ f የመወዛወዝ ድግግሞሽ፣ λ የሞገድ ርዝመታቸው ሲሆን ቁ ደግሞ የመንቀሳቀስ ፍጥነት ነው። ከላይ ያሉትን ቁጥሮች በመተካት አንድ ሰው ከ1.7 ሴንቲሜትር እስከ 17 ሜትር የሚደርስ የሞገድ ርዝመት ያላቸው ሞገዶችን ይሰማል።
የሞገድ ልዩነት ጽንሰ-ሐሳብ
የድምጽ ልዩነት የሞገድ ፊት በመንገዱ ላይ ግልጽ ያልሆነ መሰናክል ሲያጋጥመው የሚታጠፍበት ክስተት ነው።
አስደናቂው የእለት ተእለት የልዩነት ምሳሌ የሚከተለው ነው፡- ሁለት ሰዎች በተለያዩ የአፓርታማ ክፍሎች ውስጥ ይገኛሉ እና አይተያዩም። አንዳቸው ለሌላው አንድ ነገር ሲጮሁ፣ ሁለተኛው ድምፅ ይሰማል፣ ምንጩ በሩ ላይ እንደሆነ ክፍሎቹን ያገናኛል።
ሁለት አይነት የድምጽ ልዩነት አለ፡
- መጠኑ ከሞገድ ርዝመቱ ያነሰ በሆነ እንቅፋት ዙሪያ መታጠፍ። አንድ ሰው የድምፅ ሞገድ ትልቅ የሞገድ ርዝመት ስለሚሰማ (እስከ 17 ሜትር) ይህ ዓይነቱ ልዩነት ብዙውን ጊዜ በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ይገኛል።
- የማዕበል ፊት በጠባብ ጉድጓድ ውስጥ ሲያልፍ ለውጥ። በሩን ትንሽ ገርበብ ከለቀቁት ማንኛውም ከውጪ የሚሰማው ጫጫታ በትንሹ በተከፈተው በር ጠባብ ክፍተት ውስጥ ዘልቆ በመግባት ክፍሉን በሙሉ እንደሚሞላው ሁሉም ያውቃል።
በብርሃን እና በድምፅ ልዩነት መካከል ያለው ልዩነት
እየተነጋገርን ያለነው ስለ አንድ አይነት ክስተት ነው, እሱም እንደ ሞገዶች ባህሪ ላይ የተመሰረተ አይደለም, የድምፅ ማከፋፈያ ቀመሮች በትክክል ከብርሃን ጋር ተመሳሳይ ናቸው. ለምሳሌ፣ በበሩ ውስጥ በተሰነጠቀው ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ፣ አንድ ሰው ለዲፍራክሽን ከሚለው ዝቅተኛው ጋር ተመሳሳይ ሁኔታን መፃፍ ይችላል።Fraunhofer በጠባብ ክፍተት ላይ ማለትም፡
ኃጢአት(θ)=mλ/d፣ የት m=±1፣ 2፣ 3፣ …
እዚህ d የበሩ ክፍተት ስፋት ነው። ይህ ፎርሙላ በክፍሉ ውስጥ ያሉ ቦታዎችን የሚወስነው ከውጭ የሚመጣ ድምጽ የማይሰማበትን ነው።
በድምፅ እና በብርሃን ልዩነት መካከል ያለው ልዩነት በቁጥር ብቻ ነው። እውነታው ግን የብርሃን የሞገድ ርዝመት ብዙ መቶ ናኖሜትሮች (400-700 nm) ሲሆን ይህም ከትንሽ የድምፅ ሞገዶች ርዝመት 100,000 እጥፍ ያነሰ ነው. የሞገድ ልኬቶች እና መሰናክሎች ቅርብ ከሆኑ የዲፍራክሽን ክስተት በጥብቅ ይገለጻል። በዚህ ምክንያት፣ ከላይ በተገለጸው ምሳሌ ውስጥ፣ ሁለት ሰዎች በተለያዩ ክፍሎች ውስጥ ሲሆኑ አይተያዩም ነገር ግን ይሰማሉ።
የአጭር እና ረጅም ሞገዶች ልዩነት
ባለፈው አንቀጽ ላይ የማዕበል ፊት ጠፍጣፋ እስካልሆነ ድረስ የድምፅ ልዩነት በተሰነጠቀበት ቀመር ተሰጥቷል። ከቀመርው ውስጥ በቋሚ እሴት d, ማዕዘኖቹ θ ያነሱ ይሆናሉ, አጭር ሞገዶች λ በ ማስገቢያ ላይ ይወድቃሉ. በሌላ አነጋገር አጫጭር ሞገዶች ከረዥም ጊዜ የባሰ ይለያሉ. ይህንን መደምደሚያ ለመደገፍ አንዳንድ የእውነተኛ ህይወት ምሳሌዎች እዚህ አሉ።
- አንድ ሰው በከተማ መንገድ ሲሄድ እና ሙዚቀኞች ወደሚጫወቱበት ቦታ ሲመጣ መጀመሪያ የሚሰማው ዝቅተኛ ድግግሞሽ (ባስ) ነው። ወደ ሙዚቀኞች ሲቃረብ ከፍ ያለ ድግግሞሾችን መስማት ይጀምራል።
- ከታዛቢው ብዙም ሳይርቅ የተከሰተው የነጎድጓድ ጥቅልል ጥቂት በአስር ኪሎ ሜትሮች ርቀት ላይ ካለው ተመሳሳይ ጥቅል በጣም ከፍ ያለ ይመስላል።
በእነዚህ ምሳሌዎች ላይ ለተጠቀሱት ተፅእኖዎች ማብራሪያው ዝቅተኛ የድምፅ ድግግሞሽ የመለየት ችሎታቸው እና ከከፍተኛ ድግግሞሽ ጋር ሲነፃፀሩ የመጠጣት አቅማቸው አነስተኛ ነው።
Ultrasonic አካባቢ
በአካባቢው የትንታኔ ወይም የአቀማመጥ ዘዴ ነው። በሁለቱም ሁኔታዎች ሃሳቡ የአልትራሳውንድ ሞገዶችን (λ<1, 7 ሴ.ሜ) ከምንጩ ማውጣቱ ነው, ከዚያም በጥናት ላይ ካለው ነገር ላይ ያንፀባርቁ እና የተንጸባረቀውን ሞገድ በተቀባዩ ይተንትኑ. ይህ ዘዴ የሰው ልጅ የጠንካራ ቁሳቁሶችን ጉድለት ያለበትን መዋቅር ለመተንተን, የባህርን ጥልቅ መልክዓ ምድራዊ አቀማመጥ ለማጥናት እና በአንዳንድ ሌሎች አካባቢዎች ይጠቀማል. አልትራሳውንድ አካባቢን በመጠቀም የሌሊት ወፍ እና ዶልፊኖች በጠፈር ውስጥ ያስሱ።
የድምጽ ልዩነት እና የአልትራሳውንድ ቦታ ሁለት ተዛማጅ ክስተቶች ናቸው። የሞገድ ርዝመቱ ባነሰ መጠን የባሰ ሁኔታ ይለያል። ከዚህም በላይ የተቀበለው የተንጸባረቀበት ምልክት መፍታት በቀጥታ በሞገድ ርዝመት ይወሰናል. የዲፍራክሽን ክስተት አንድ ሰው በሁለት ነገሮች መካከል እንዲለይ አይፈቅድም, በመካከላቸው ያለው ርቀት ከተጣራ ሞገድ ርዝመት ያነሰ ነው. በእነዚህ ምክንያቶች ከሶኒክ ወይም ኢንፍራሶኒክ ቦታ ይልቅ አልትራሳውንድ ነው ጥቅም ላይ የሚውለው።
