انواع انعكاس الموجات الصوتية
تكرار سماع الصوت بسبب انعكاس الموجات الصوتية يسمى
تكرار سماع الصوت بسبب انعكاس الموجات الصوتية يسمى
الصدى
.
ستتفاجأ عندما تعرف أن كل شيء من حولنا يمتص الصوت حتى الهواء ، فعلى سبيل المثال أثناء العاصفة الرعدية يقوم الهواء بامتصاص الموجات الصوتية ، ويقوم بعمل انعكاس لها، والدليل على ذلك عندما تكون قريبًا من العاصفة ، ستسمع صوت الرعد بصورة أقوى وحادة ، وذلك على عكس عندما تكون العاصفة بعيدة ، فتجد نفسك تسمع قعقعة منخفضة .
وذلك يرجع سببه لأن الهواء يمتص الترددات العالية بشكل أسهل ، وأكبر من امتصاصه للترددات المنخفضة ، حيث تصل منخفضة لأنها ترتد فيها الموجات الصوتية ، وتفقد طاقتها مع الوقت ، وقد تكون الطاقة المفقودة هذه سببها الحرارة الصغيرة للغاية التي لا يمكن الشعور بها ، ولكن يمكن الكشف عنها من خلال بعض الأدوات الخاصة بذلك . [1]
تعريف انعكاس الموجات الصوتية
من المعروف أنه يوجد مجموعة متنوعة من الأصوات محاطة بنا ، وتصدر هذه الأصوات من مصادر مختلفة ، ولكن هل تساءلت عن كيفية انتقال هذه الموجات الصوتية ، في الواقع هناك العديد من الأنشطة الصغيرة التي تؤكد وجود ما يسمى بانعكاس الصوت .
ويأتي تعريف انعكاس الموجات الصوتية ، بانه انعكاس الصوت عن سطح منحني يسمى القطع المكافئ ، ، وترتد هذه القطع في خط مستقيم بغض النظر عن مكانها الأصلي ، وتم تصميم العديد من المراحل لها لكي ينتقل الصوت مباشرة .
والانعكاس مسؤول عن الكثير من الظواهر من حولنا ، فعلى سبيل المثال يعتبر صدى الصوت انعكاس للصوت على الأذن ، ويستمر انعكاس الموجات الصوتية في الارتداد من حولنا ، فنجده يرتد حول الغرفة حتى يفقد كل طاقته ، فهذه الموجة الصوتية تستمد بعض طاقتها من الأجسام التي تصطدم بها، وباقي الطاقة يتم فقدها كطاقة حرارية . [1]
قوانين التأمل الصوتي
- القانون الأول ، تكون فيه زاوية السقوط دائمًا مساوية لزاوية الانعكاس .
- القانون الثاني ، يوضح إن الموجات الصوتية الساقطة ، والموجات الصوتية العادية عند نقطة الوقوع ، والموجة المنعكسة ، كلها تبقى في مستوى مشترك . [3]
انواع انعكاس الموجات الصوتية
- صدى الصوت
- لوحة الصوت
- السمع
- مكبر الصوت
- سماعة الطبيب
صدى الصوت
، صدى الصوت نستطيع أن نسمعه عندما تحدث الانعكاسات الصوتية من سطح ثابت ، على سبيل المثال ، عندما تحدث من جدار أو منحدر ، وحتى بعد توقف المصدر يظل تكرار الصوت ، وهناك بعض الكائنات الحية التي تقوم باستخدام صدى الصوت مثل الخفافيش والدلافين .
حيث من خلاله يقومون باكتشاف أي عوائق أمامهم ، فعلى سبيل المثال يتجنب الدولفين العوائق التي تعترض طريقه عن طريق إرسال موجات فوق سمعية ، كما انه يستقبلون انعكاس هذه الموجات الصوتية لكي يتفادوا أي عوائق ، وفي رادار السفن يتم إرسال الموجات فوق الصوتية في جميع الاتجاهات عبر السفينة ، لكي يتم فحص أي إشارات لاحقًا .
لوحة الصوت
، لوحة الصوت عبارة عن أسطح منحنية بشكل أساسي توضع بطريقة تجعل مصدر الصوت متركزًا ، وفي لوحة الصوت تنعكس الموجات الصوتية بشكل موحد ، فعلى سبيل المثال ممكن أن تحدث في قاعة لكي يتم تحسين جودتها .
السمع ،
اصبحت المعينات السمعية من الأمور الأساسية والمفيدة في حياة الكثير من الأشخاص الذين يواجهون صعوبة في السمع ، وفي الأجهزة السمعية، يتم إنشاء موجات صوتية ، وانعكاسها في نفس الوقت ، وكلاهما يكون في منطقة أقل نحافة ، وتكون هذه المنطقة موجهة إلى الأذن .
مكبر الصوت ،
مكبر الصوت عبارة عن أنابيب يأتي على شكل قرن ، وهذه الأنابيب تمنع امتداد الموجات الصوتية من خلال العديد من الانعكاسات المتتالية ، وهذه العملية يتم تحقيقها من خلال حبس الموجات الصوتية في الأنابيب .
سماعة الطبيب ،
الكثيرون منا يرون السماعة الطبية معلقة حول عنق الطبيب ، ولكن لم يعرف أحد من قبل كيف يقوم الطبيب باستخدام هذا الجهاز ، لكي يسمع أي صوت صادر من أعضاء جسم الانسان كالقلب ، في الواقع سماعة الطبيب أيضًا تعمل من خلال قوانين انعكاس الموجات الصوتية ، فيتم استقبال الصوت من العضو البشري ، ويصل إلى سماعات الأذن عن طريق انعكاسات متعددة تحدث من خلال أنبوب طويل . [3]
انكسار الموجات الصوتية
عند التحدث عن انكسار الموجات الصوتية فنلاحظ أن انكسار الموجات يتضمن تغيرًا في اتجاه الموجات ، لأنها بكل بساطة تمر من وسط إلى وسط آخر ، وهنا نجد أن انكسار الموجات الصوتية يرافقه تغير في سرعة وطول الموجات الصوتية ، نتيجة لذلك عندما تتغير خصائص الموجات الصوتية تتغير سرعة الموجة بدورها .
ومن الطبيعي أن الموجات التي تمر من وسط إلى آخر سوف تخضع لانكسار الموجات الصوتية ، ويكون هذا الانكسار واضحًا بصورة أكبر في الموجات الصوتية التي تمر عبر وسيط ذو خصائص متغيرة ، فعلى سبيل المثال ، نجد أن الماء له تأثير معتدل على درجة حرارة الهواء ، مما ينتج عنه انكسار الموجات الصوتية عند السفر في أعماق البحار أو في غواصة ، وانعكاس الموجات الصوتية له أهمية كبيرة في الجيولوجيا ، حيث تعكس ما في باطن الأرض . [2]
حيود الموجات الصوتية
عند التحدث عن حيود الصوت فنحن نتحدث عن تغيير اتجاه الموجات أثناء مرورها عبر فتحة ، أو عندما تواجه حاجز في مسارها ، فعلى سبيل المثال نجد أن أمواج المياه لديها القدرة على التحرك حول الزوايا وحول أي عوائق في طريقها ، والانحناء يصل إلى حدته مع زيادة الطول الموجي ، وبالتالي نجد أنه يقل مع نقص الطول الموجي ، وفي مرحلة النقص هذه لا يحدث أي حيود ملحوظ .
وغالبًا ما يتم ملاحظة انحراف وحيود الموجات الصوتية في أماكن معينة مثل خلال فتحات الباب ، أو من خلال الزوايا المختلفة ، وهذا السبب في أننا في الكثير من الأحيان نستطيع أن نسمع الأخرين عندما يتحدثون إلينا من أي غرفة مجاورة .
وهناك العديد من الكائنات التي تستفيد من حيود الموجات الصوتية فتستفيد الطيور من هذا الحيود ، فعلى سبيل المثال نجد البومة التي تعيش في الغابات تستطيع أن تتواصل من على مسافة طويلة ، وهذا يرجع في الواقع إلى صيحات البومة تتميز بأنها ذات طول موجي ، مما يجعلها لديها القدرة على حيود الموجات الصوتية ، وجعلها تنعرج حول أشجار الغابات . [2]