Дыбыс табиғаты. Әр түрлі ортадағы дыбыстың таралу жылдамдығы. Ультрадыбыс, оның табиғаты және қасиеттері

Жиілігі 20000 Гц-тен жоғары толқындар ультрадыбыстар, 16 Гц-тен төмені инфрадыбыстар деп аталады. Бұл дыбыстарды адам құлағы қабылдамайды. Кейбір тіршілік иелері 20-30 мың Гц-ке (мысалы, жарқанаттар 21 мың Гц-ке, дельфиндер 28 мың Гц-ке) дейінгі тербелістерді қабылдай алады.

Денелердің тербелісі дыбыс туындауының себепкері болып табылады, алайда көп ретте мұндай тербелістер көзге елеусіз болуы мүмкін. Бұған, мысалы, домбыраның дыбыс шығарып тұрған ішегіне қолымызды сәл ғана тигізіп көз жеткізуге болады (1-сурет). Егер ішекті қаттырақ бассақ, онда дыбыс көзінің тербелісі тоқтағандықтан, дыбыс шықпайды.

Дыбыс таралу үшін дыбыс көзі мен дыбыс қабылдағыш арасында серпімділік қасиеті бар қандай да бір орта болуы тиіс. Ауасы жоқ бостықта дыбыс толқындары тарала алмайды, онда тербелістерді жеткізетін зат бөлшектері жоқ. Әдетте, дыбыс біздің құлағымызға ауа арқылы жетеді. Сонда ауада дыбыс толқындары қалай таралады деген сұрақ

Алақанымызды ауызымызға жақындатып, қандай да бір дауысты дыбысты айтайық. Сол кезде белгілі бір мөлшерде шығатын дем алақанымызға әсер етіп, оны сәл қысатынын сеземіз. Бұл біздің дауыс желбезегіміз тудыратын тербелістер өзінің таралу бағытында орта бөлшектерін итереді, сөйтіп ол жерде ауа тығыздалады. Бұл тығыздалу аймағы сиреу аймағына алмасады. Осындай сиреу мен тығыздалу аймақтары дауыс желбезегі тудыратын тербелістер бағытында тарайды (1-сурет).

Сурет 1.

Дыбыс барлық ортада тарала алады. Қарапайым бақылаулар дыбыс әр түрлі ортада белгілі бір жылдамдықпен таралатынын көрсетеді. Алайда оның таралу жылдамдығы зат бөлшектері бір-бірімен күштірек байланысқан орталарда үлкенірек болатынын атап өтеміз, өйткені ондай орталардың деформациясы кезінде туындайтын серпімділік күштері де көбірек болады.

Төмендегі 1-кестеде әр түрлі ортадағы дыбыстың таралу жылдамдығы туралы мәліметтер берілген. Кестеден көрініп тұрғандай, суда дыбыс ауадағыға қарағанда шамамен 4,5 есе тез тарайды.

1-кесте

Әр түрлі ортадағы дыбыс жылдамдығы

Қатты денелерде дыбыс одан да жылдамырақ, мысалы, темірде 6000 м/с-қа жуық жылдамдықпен тарайды. Дыбыс ауада баяуырақ таралады. Сондықтан да найзағай жарқылынан кейін күннің күркіреуі жайырақ естіледі. Найзағай жарқылы мен күн күркіреуі бір мезгілде болады.

Жарық аса зор 300 000 км/с жылдамдықпен таралатындықтан, найзағай жарқылын біз сол мезетте-ақ көреміз (2-сурет), ал күннің күркіреуі бізге сәл кешігіңкіреп жетеді. Дыбыстың ауада таралу жылдамдығы шамамен 340 м/с-қа тең. Ол жарық жылдамдығынан шамамен 5 с ішінде екі километрге кешеуілдейді.

Сурет 2.

Медицинада ультрадыбыс адам денесін ультрадыбыстық тексеру (сканерлеу) үшін пайдаланылады. Сүйек, май және бұлшық еттер ультрадыбысты түрліше шағылдырады. Электр импульстеріне түрлендірілген бұл шағылған толқындар экранда кескін береді. Ультрадыбыстық тексеру жолымен сырқат адамның денесіндегі әр түрлі ауытқулар – қатерлі ісіктер, дене мүшелері пішінінің өзгерулері анықталады.

Ультрадыбыстың көмегімен тастар ұнтақталады, металдарды және аса қатты материалдарды кесу және дәнекерлеу жүзеге асырылады.

Алайда ультрадыбысты адамның ұзақ уақыт бойы қабылдауы нерв жүйесіне әсер етеді, қанның құрамының, сапасының және қысымының өзгеруін, бас ауруын тудырады, құлақ та естімей қалуы мүмкін.