بحث عن الموجات الصوتية

الصوت عبارة عن موجات يمكن أن تنتقل في وسط مادي مثل الهواء والغازات والسوائل والأشياء الصلبة.

لكنها لا تستطيع السفر في الفراغ، ويمكن للكائنات الحية أن تدرك هذه الموجات من خلال الأذن وحاسة السمع.

الموجات الصوتية هي وسيلة الاتصال بين الكائنات الحية، لذا تابعوا كل التفاصيل في مقالنا المتكرر.

الموجات الصوتية في الفيزياء

يُعرّف الصوت ماديًا بأنه الاهتزاز الميكانيكي للوسط وينقسم إلى ثلاثة أنواع:

موجات طولية

• وهي مشتتة في البلازما والوسائط الغازية والسوائل وتتكون من ضغط وخلخلة.
• يشار إليها جسديًا باسم موجات الضغط لأنها تتكون من عدة طبقات متتالية.
• يبدأ الضغط الموجود فيه في الزيادة تدريجياً، ثم يتناقص تدريجياً، منتشرًا في نفس اتجاه الموجة.

الموجات المستعرضة أو المستعرضة

يتكون من قاع وأعلى، ويتنقل بين الوسائط الصلبة على شكل موجات متتالية وعموديًا على اتجاه انتشار الصوت.

ينتشر عموديًا على التمويج.

موجات سطحية

الحركة في هذا النوع من الموجات الصوتية هي حركة دورانية تحدث على سطح الوسط.

من خلالها تنتشر الموجة الصوتية، تقل سرعة وقوة هذا النوع من الموجات حيث تخترق أعمق في الوسط.

اقرأ أيضًا: نصائح بعد تفتيت حصوات الكلى باستخدام موجات الصدمة

أنواع الموجات الصوتية

بمعنى آخر، يمكن تصنيف الموجات الصوتية إلى ثلاثة أنواع وفقًا لتردداتها على النحو التالي.

موجات صوتية

• إنها الموجات التي يمكن أن يسمعها الإنسان ويميزها.
• يمكن لأي شخص أن يقع في تردد هذه الموجات ويتفاعل معها بسهولة.
  • هذه موجات بتردد بين 20 هرتز و 20 كيلو هرتز.

أيضا الموجات فوق الصوتية

• هي موجات ترددها أكبر من قدرة الإنسان الطبيعية على تمييزها وسماعها.
• تردده أكبر بكثير من قدرة الإنسان على إدراك الأصوات التي ينتجها.
  • له تردد أكبر من 20 كيلو هرتز وعادة ما يستخدم في الفحوصات الطبية لأعضاء الجسم الداخلية ويعرف باسم السونار.

دون صوت

• إنها موجات خافتة لدرجة أن الشخص لا يستطيع سماعها أو إدراكها.
• تردده أقل من 20 هرتز وعادة ما يستخدم عند دراسة باطن الأرض.
  • التنقيب عن البترول، مقاييس الزلازل، إلخ.

خصائص الموجات الصوتية

• حركة متذبذبة ناتجة عن تأثير صوتي على جسيمات الوسط المنتشر بداخله، مما يؤدي إلى اهتزازها.
• تردد الاهتزاز في الوسط الذي ينتقل من خلاله.
• تختلف سرعة الصوت باختلاف الوسط الذي تنتشر فيه الموجات الصوتية.
  • حيث تكون أسرع في الوسط الصلب منها في الوسط الغازي أو السائل.
• شدة الصوت، وهي مقدار الطاقة الصوتية الناتجة عن تأثير الموجات الصوتية على مساحة سنتيمتر مربع واحد داخل الوسط أثناء مرور الموجة الصوتية.
  • يتم قياس هذه الكمية من الطاقة في الموجة الصوتية باستخدام وحدة ديسيبل الفيزيائية.
• ضغط الصوت، وهو الفرق بين متوسط ​​الضغط المحلي وضغط الموجة الصوتية.
  • من هذا التعبير، يتم استخلاص مربع الاختلاف وحساب الجذر التربيعي.
• سعة الموجة الصوتية هي عامل يؤثر على كمية الطاقة في الموجة الصوتية.
  • تتناسب طاقة الموجة الصوتية طرديًا مع اتساعها.
  • يتم تعريف سعة الموجة الصوتية أيضًا على أنها المسافة بين قمة الموجة وقاع الموجة التي تختفي فيها حركة الموجة الصوتية.
• السرعة التي تنتقل بها الموجة الصوتية عبر الوسط، أو السرعة التي تتجدد بها الموجة الصوتية نفسها.
  • يتم قياسها بوحدات السرعة، وهي طول الوحدة مقسومًا على وحدة الوقت.
    • وحدة سرعة الموجة متر / ثانية.

استخدام الموجات الصوتية

يعتمد الصوت على الاهتزازات المتولدة عن الموجات من المصدر الذي من خلاله تدخل الغلاف الجوي.

تخلق هذه الاهتزازات موجات من الطاقة، وقد تمكن الناس من استخدام هذه الموجات للعديد من الأغراض والمهام المختلفة في حياتهم اليومية.

الاتصالات

• بدون الموجات الصوتية، لا يستطيع الناس التواصل لفظيًا مع بعضهم البعض.
• تخلق الحبال الصوتية البشرية موجات صوتية تنتقل عبر الهواء إلى آذان الآخرين.
• يمكن للإنسان استخدام هذه التكنولوجيا لابتكار طرق اتصال حديثة وتطويرها.
• اخترع الإذاعة والتلفزيون والهاتف وتمكن من استخدامها في مجالات الحياة المختلفة.

استكشاف المحيطات

• تستخدم الموجات الصوتية بشكل أساسي في أجهزة السونار، والتي لها العديد من التطبيقات الاستكشافية.
• بما في ذلك استكشاف المحيطات، حيث يتم إرسال أجهزة السونار إلى قاع البحر.
  • عندما يصطدم بجسم ما، فإنه يصدر ترددات معينة.
• يقيس العلماء أصداء هذه الموجات لتحديد مسافة وحجم الجسم الذي ارتدته الموجات الصوتية.
• تستخدم السفن البحرية أيضًا نفس التقنية للبحث عن غواصات العدو واستكشافها.

قد يثير هذا اهتمامك: بحث عن خصائص الموجة جاهز

استكشاف الموارد الجوفية

• يستخدم الجيولوجيون الموجات الصوتية لاستكشاف رواسب النفط تحت الأرض.
• عندما ترتد الموجات الصوتية عن الأرض، يقيس العلماء طريقة انتشار الموجات.
  • في الارض وسرعتها.
• من هذا، يمكن اشتقاق تكوين الأرض وكثافتها ويمكن أيضًا التنبؤ بالزلازل.
  • ودراسة العديد من المظاهر الأخرى المتعلقة باطن الأرض.

مطاردة

• لا يقتصر استخدام هذه التقنية على البشر، حيث تعتمد العديد من المخلوقات على استخدام الموجات الصوتية للبحث عن الطعام والحصول عليه.
• وهذا يشمل الخفافيش، التي تعتمد بطريقة معينة على انبعاث الموجات الصوتية، والتي ترتد بعد ذلك وتقيسها.
• من خلال مواقع الفريسة والمسافة التي تفصل بينها والعديد من المخلوقات الأخرى.
  • مثل الدلافين، يستخدمون نفس التقنية للتواصل مع بعضهم البعض وتحديد موقعهم.

بالموجات فوق الصوتية

• تُعرف أيضًا باسم التصوير فوق الصوتي أو التخطيط التشخيصي الطبي، وهي تقنية لتصوير الأعضاء الداخلية للجسم.
  • حسب استخدام الموجات عالية التردد أو الموجات فوق الصوتية.
  • والنتيجة هي صور دقيقة لجسم الانسان من الداخل.
    • يسمح بتشخيص الأمراض ومعرفة العلاج الطبي المناسب لها.
• تستخدم هذه التقنية في الغالب في الفحوصات الطبية الخارجية، حيث يتم وضع جهاز الموجات فوق الصوتية على الجسم من الخارج.
  • ولكن في بعض الحالات، لإجراء تحقيقات أكثر تفصيلاً، مثل ب- الموجات فوق الصوتية المهبلية، توضع في الجسم.
• تستخدم تقنية الموجات فوق الصوتية في تشخيص العديد من الأمراض أشهرها فحص الرحم.
  • مراقبة حالة الجنين أثناء الحمل وفحص المبايض.
  • والعديد من الاختبارات الأخرى مثل ب- السيطرة على الإباضة في تأخر الحمل.
  • تشخيص حالات المرارة وفحص أمراض البروستاتا والأعضاء التناسلية.
• كما أنها تستخدم لتوجيه الإبرة في الخزعات أو لعلاج الأورام.
  • وكذلك فحص الغدة الدرقية وفحص أورام الثدي وغيرها من الفحوصات الطبية.
  • وهذا يساعد في التشخيص الدقيق للمرض وتحديد العلاج المناسب لكل حالة.
• عادة ما يتم إجراء الموجات فوق الصوتية دون أي تحضير أو إجراءات مسبقة.
  • باستثناء بعض الحالات القليلة المتعلقة بفحص المرارة.
  • قد يطلب منك الطبيب عدم الأكل أو الشرب لمدة ست ساعات حتى يتمكن من إجراء فحص شامل.
• لفحص الحوض أو المثانة، سيطلب منك الطبيب عادة شرب الكثير من الماء قبل الفحص.
  • يساعد هذا في تحديد المثانة بشكل أكثر دقة وبالتالي الحصول على التشخيص الأكثر دقة.

أنظر أيضا: أضرار ومخاطر تفتيت الحصى بموجة الصدمة

وأخيرا بعض المعلومات عن الموجات الصوتية والموجات فوق الصوتية.

نتمنى أن تستفيدوا من هذا المقال والإجابة على أسئلتكم، أخبرنا عبر التعليقات.