3 przykłady dyfrakcji dźwięku: szczegółowe wglądy i fakty

Dyfrakcja fali dźwiękowej ma miejsce w różnych elementach dźwiękowych, takich jak głośniki i głośniki niskotonowe. W tym artykule omówimy różne przykłady dyfrakcji dźwięków. 

Oto kilka przykładów dyfrakcji dźwięków podanych poniżej; 

Dźwięk z głośników 

Hałas z głośnika rozpraszałby się na zewnątrz, zamiast płynąć do przodu i przesuwać się do przodu w wyniku dyfrakcji. Częstotliwości basowe będą rozszerzać się na zewnątrz bardziej w porównaniu do wysokich częstotliwości ze względu na ich większe długości fal w stosunku do pojemności głośnika. 

Dyfrakcja Zjawiska mogą wpływać na dobór głośników do indywidualnej przyjemności. Mniejsze kolumny są często reklamowane jako grające równie ładnie, co ogromne kolumny. Ze względów naukowych istnieją powody do wątpliwości co do tych stwierdzeń. Ponieważ ich wielkość dość korzystnie kontrastuje z długością fal takich dźwięków, duże głośniki są z natury bardzo wydajne w dostarczaniu częstotliwości basowych w przestrzeń.

Mimo że podstawową kwestię rozwiązuje elektryczna korekcja źródła szumu w głośnikach oraz konfiguracja obwodów mostkowych, które rozprowadzają sygnał do różnych części głośnika, nie da się uniknąć konsekwencji dyfrakcji. Częstotliwości basowe będą rozpraszane znacznie bardziej w porównaniu do częstotliwości szczytowych przez małe głośniki. 

Jeśli zbuduje się małe i kompaktowe głośniki, różnica między mniej więcej równoważnymi układami w górę i w dół staje się bardziej widoczna. Tak więc, chociaż można było usłyszeć równy dźwięk bezpośrednio z głośnikiem, wyższe częstotliwości spadałyby szybciej w porównaniu z niskimi, gdy ktoś oddala się od osi. W praktyce ogranicza to zasięg słyszenia słuchaczy.

Kiedy jakiekolwiek głośniki są tylko dla Ciebie, możesz być zachwycony kompaktowymi głośnikami, ponieważ możesz ustawić się w optymalnym miejscu odsłuchu. Jednak gdy ktoś przyjmie gości, goście będą rozczarowani z powodu większych zmian poza osią z małych głośników. 

Różnica w dźwięku między bliskim uderzeniem pioruna a dalekim uderzeniem 

Piorun z pobliskiej błyskawicy brzmiałby jak ostry huk, co sugeruje, że jest dużo dużego hałasu. Grzmot z dużej odległości będzie słyszalny jako niski dudnienie, ponieważ długie fale mogą owijać się wokół barier, aby do ciebie dotrzeć. Inne elementy, takie jak zwiększona retencja powietrza wysokich częstotliwości, odgrywają rolę w odczuciu, ale jednym z nich jest dyfrakcja. 

Dyfrakcja dźwięku na krawędziach lub przez otwory drzwiowe  

Wykrywamy dyfrakcję hałasu na rogach lub przez szczeliny w drzwiach, co pozwala nam wyłapać hałas innych osób w sąsiednich pokojach, z których inni do nas rozmawiają. Kilka ptaków zamieszkujących lasy korzysta z długich fal fale dźwiękowe zdolność dyfrakcyjna. Na przykład sowy mogą rozmawiać na duże odległości, ponieważ ich śmiechy na długich falach są zdolne do dyfrakcji na drzewach leśnych i posuwania się dalej w porównaniu z tweetami ptaków śpiewających na krótkich falach.

Silne (krótkie fale) szumy zawsze docierają dalej niż tanie (długie fale).  Na falę dźwiękową nie ma wpływu bariera; fala po prostu się o to skręca. Jeśli w domu z otwartym wejściem gra radio, dźwięk będzie skręcał się na powierzchniach graniczących z wejściem. Dyfrakcja to termin określający zginanie fali. Dyfrakcja występuje we wszystkich falach, nie tylko w falach dźwiękowych.

Muzyka z radia może być słyszalna bezpośrednio przed wejściem bez dyfrakcji. Fale dźwiękowe radia powodują raczej podłużne drgania powietrza w przedpokoju. Oznacza to, że każda cząsteczka powietrza jest sama w sobie generatorem fal dźwiękowych. W konsekwencji każda cząsteczka generuje falę dźwiękową i emituje ją w formie kulistej.  

W zależności od miejsca, w którym stoimy, hałas na zewnątrz domu ma zmienny poziom natężenia. Siła jest najbardziej tuż przed środkiem drzwi. Siła maleje, gdy wychodzisz ze środka, aż do zera, potem wzrasta do szczytu, do zera, do szczytu i tak dalej. Gdy oddalasz się od centrum, każde maksimum staje się cichsze. W zależności od obiektu, wokół którego skręcają się fale, uginają się one na różne sposoby. 

Polowanie na nietoperze 

Nietoperze wykorzystują wibracje ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości (mała długość fali), aby poprawić swoje umiejętności łowieckie. Najczęstszą ofiarą nietoperza jest ćma, mały owad mierzący zaledwie kilka milimetrów długości. Nietoperze wykrywają istnienie innych nietoperzy w powietrzu za pomocą echolokacji ultradźwiękowej. Więc jaki jest sens USG? Rozwiązanie znajduje się w fizyce dyfrakcyjnej.

Kiedy długość fali wiązki jest mniejsza niż długość fali napotykanej bariery, fala nie może już uginać się wokół bariery, a raczej odbija się od niej. Nietoperze wykorzystują fale ultradźwiękowe o długości fali, która jest krótsza w porównaniu z rozmiarem ich ofiary. Kiedy takie fale dźwiękowe uderzają w ofiarę, zamiast rozpraszać się wokół niej, odbijają się od niej. 

Koordynacja grupy słoni 

Według naukowców słonie oddziałują ze sobą na ogromne odległości, emitując wibracje infradźwiękowe o niezwykle niskiej częstotliwości. Słonie zwykle poruszają się w ogromnych grupach, które często można rozproszyć na wiele kilometrów.

Badacze, którzy widzieli migracje słoni po niebie, byli zarówno zafascynowani, jak i zdezorientowani zdolnością słoni do wykonywania bardzo skoordynowanych ruchów na początku i po zakończeniu tych grup.

Starszy na czele grupy może skręcić w prawo, za czym szybko podążają słonie z tyłu grupy, które skręcają w prawo. Niezależnie od założenia, że ​​widok słoni na siebie jest ograniczony, te skoordynowane ruchy.

Niedawno odkryli, że interakcja infradźwiękowa poprzedza ruchy skoordynowane. Chociaż fale dźwiękowe o niskiej częstotliwości nie mogą ulegać dyfrakcji w gęstym listowiu, dźwięki o wysokiej częstotliwości słoni mają wystarczającą zdolność dyfrakcji, aby rozmawiać na duże odległości. 

Często zadawane pytania | Często zadawane pytania 

P. Jaka jest główna różnica między dźwiękiem a falą radiową? 

Ans. Fale radiowe to fale elektromagnetyczne, które rozchodzą się bez użycia kanału. W kosmosie mogą pokonywać ogromne odległości. Ponieważ fale dźwiękowe są falami mechanicznymi, nie mogą poruszać się bez ośrodka. Dlatego w kosmosie nic nie słychać. 

P. Dlaczego fale dźwiękowe ulegają dyfrakcji łatwiej niż fale świetlne? 

Ans. Ze względu na różnicę długości fal.

Dyfrakcja fali dźwiękowej jest bardziej zauważalna w życiu codziennym niż dyfrakcja fali świetlnej, ponieważ fale dźwiękowe mają znacznie dłuższą długość fali w porównaniu z falami światła widzialnego. Aby powstała dyfrakcja, wielkość szczeliny musi odpowiadać długości fali światła lub fal dźwiękowych.

P. Jakie są zastosowania fal dźwiękowych? 

Ans. Wykrywanie przedmiotów

Przedmioty są wykrywane za pomocą fal ultradźwiękowych. Dźwięk brzęczącego telefonu, ryk klaksonu lub wokal krewnego to wskazówki, jak ważny jest dźwięk. Z drugiej strony dźwięk ma zastosowanie poza rozmową. Na przykład kilka zwierząt i ludzi wykorzystuje odbite fale ultradźwiękowe do identyfikacji rzeczy. 

P. Jaką rolę fale dźwiękowe odgrywają w naszym codziennym życiu? 

Ans. W komunikacji, czyszczeniu biżuterii i zębów itp.

Fale ultradźwiękowe lub fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości są wykorzystywane do czyszczenia biżuterii i zębów, wspomagania komunikacji zwierząt oraz wspomagania lekarzy w obserwacji systemów wewnętrznych. Jest dodatkowo używany do rozbijania kamieni nerkowych i żółciowych oraz ich eliminacji.

Połączenia efekt Dopplera może być używany przez alarmy antywłamaniowe do śledzenia ruchu w przestrzeni. 

Przeczytaj także: