音は、平衡状態から弾性材料媒体を通って伝播する機械的外乱です。耳によって知覚されるものとして、純粋に主観的な音の定義も可能です。犬笛またはソナー装置によって生成されたもの。
音波の特性は、あらゆる音の研究の出発点となるはずです。波には、横波と縦波の 2 つの基本的なタイプがあり、伝播方法によって区別されます。伸ばされたロープの一方の端が前後に小刻みに揺れるときなど、横波を構成する動きは、波が移動する方向 (ロープに沿って) に対して垂直または横方向です。
光や電波などの電磁源は、波を構成する電場と磁場が伝搬方向に対して垂直に変動する横波の大規模なファミリを生成します。
サウンド
物理学では、音は気体、液体、固体などの伝達媒体を音波として伝わる振動です
可聴周波数範囲 (約 20 Hz から 20 kHz) の周波数を持つ音響波だけが、人間の聴覚を引き出します。これらは、大気圧の空気中で 17 メートル (56 フィート) から 1.7 センチメートルの範囲の波長を持つ音波です。超音波は、人間には聞こえない周波数が 20 kHz を超える音波と定義されています。低周波音は、周波数が 20 Hz 未満の音波として定義されます。動物種によって聴力範囲は異なります。
音の定義は、圧力、応力、粒子変位、粒子速度、および内部力 (弾性力や粘性力など) を持つ媒質内を伝播するその他の振動、またはそのような振動の重ね合わせです。音は、空気やその他の物質の波動と見なすことができます。このシナリオでは、音が刺激になります。音は、音の知覚を引き起こす聴覚系の興奮と見なすこともできます。このシナリオでは音はセンセーションです。
音波
圧縮と希薄化のパターンが音波を構成します。分子が密集すると、圧縮が発生します。一方、希薄化は、分子が互いに分離されているときに発生します。
分子は音波では動かないことを覚えておくことが重要です。波が通過すると、分子は過剰に帯電し、元の場所から離れて移動します。分子の動きは、別の通過する波の影響を受けるまで、隣接する分子にエネルギーを伝達するにつれて減少します。
圧縮と希薄化は、波のエネルギー移動によって引き起こされます。圧縮中は高圧、希薄化中は低圧です。音波の波長は、1 つの圧縮と 1 つの希薄化で構成されています。
音波が媒体を伝わると、エネルギーが失われます。これが、遠くで会話しているのが聞こえなくても、近くでささやき声が聞こえる理由を説明しています。音波は、空間を移動する際に壁、柱、岩などの物質によって反射されます。エコーは、このタイプの音の反射の用語です。洞窟や峡谷に行ったことがある人なら、エコーがいつもより遠くまで届くのを聞いたことがあるでしょう。これは、巨大な岩壁が音を跳ね返すためです。
音波の種類
一般に、音波には 2 種類あります:
縦波
媒体の粒子の運動がエネルギー輸送方向と平行な場合、縦波が発生します。音を伝える粒子は音波の進行方向と平行に振動するため、空気中や液体中の音波は縦波です。同様に、音叉を叩くと、音波は空気の粒子と同じ方向に進みます。
横波
横波には、波の方向に対して垂直に伝わる振動があります。振動はエネルギー伝達の方向と平行であるため、音波は横波ではありません。しかし、非常に特殊な状況では、音波が横波になることがあります。横波は横波とも呼ばれ、縦波よりも遅い速度で移動し、固体でのみ生成できます。自然界における横波の最も一般的な例は海の波です。
音波の性質と特徴
音波は一般に縦波です。
縦波は、空気 (およびその他の液体媒体) 中の音波を表します。音波は、音波の動きと平行な方向に、音が伝わる媒体内の粒子を振動させます。
特徴
波長
波長は、音波が繰り返すことができる最短距離です。つまり、完全な 1 つの波の長さです。それを表すためにギリシャ文字が使用されます (ラムダ)。音波の圧縮とその後の希薄化の全長は、その波長として知られています。
振幅
波が媒質を通過するとき、媒質の粒子は元の邪魔されていない場所から一時的に移動します。波が媒体を通過するとき、波の振幅は、最初の乱されていない位置からの粒子の最大変位です。実際には、振幅は波の大きさを示すために使用されます。メートル (m) は振幅測定の SI 単位ですが、センチメートルで測定されることもあります。
期間
1 つの完全なウェーブまたはサイクルを完了するのにかかる時間は、ウェーブの期間と呼ばれます。振動体の 1 回の完全な振動により、1 つの完全な波が生成されます。その結果、1回の振動が完了するのにかかる時間を時間周期と呼びます。文字 T で表されます。秒は期間測定の単位です。
頻度
波の周波数は、1 秒間に生成される完全な波またはサイクルの数として定義されます。 1 秒あたりの振動数は、振動体の 1 回の完全な振動によって 1 つの全波が生成されるため、周波数と呼ばれます。その SI 単位はヘルツまたは Hz です。
結論
この記事では、音、音波、およびそれらの特性について学習しました。音は私たちの耳が知覚する感覚です。それは私たちが聞くことを可能にする一種のエネルギーです。私たちは日常生活の中で、さまざまな音を聞いています。
波とは、2 つの点が直接接触することなく、ある点から別の点へとエネルギーを輸送する、媒質内の振動障害です。波は、波が移動する媒体の粒子の振動によって作成されます。
