Bu makale fizikte ses dalgalarının (veya ses dalgalarının) ne olduğunu açıklamaktadır. Böylece ses dalgalarının özelliklerini, ses dalgası üreten cisim örneklerini ve ses dalgasının hızını etkileyen faktörleri bulacaksınız.
Ses dalgası nedir?
Bir ses dalgası (veya ses dalgası ), bir ses kaynağının titreşiminden kaynaklanan uzunlamasına bir dalgadır . Yani ses dalgaları, işitme sistemimizin algıladığı ve “ses” dediğimiz dalgalardır.
Ses dalgaları elastik bir ortamda yayılan üç boyutlu dalgalardır. Bu nedenle ses dalgaları aynı zamanda mekanik dalgalardır çünkü rahatsızlıklarını iletecek bir ortama ihtiyaç duyarlar.
Ses dalgası gittiği yöne doğru salınarak yayılır. Bu, moleküllerin birbirine daha yakın olduğu ve basıncın daha yüksek olduğu sıkıştırma bölgeleri ve moleküllerin ayrıldığı ve basıncın daha düşük olduğu genişleme bölgeleri üretir. Kısacası ses dalgası yayılarak moleküler yoğunluk ve basınçta değişikliklere neden olur.
Ses dalgasının parçaları
Ses dalgalarının (veya ses dalgalarının) kısımları şunlardır:
- Uzama (y) : Dalganın konumu ile denge konumu arasındaki mesafedir.
- Genlik (A) : Maksimum uzama ile denge konumu arasındaki mesafedir.
- Döngü veya salınım : Dalganın bir noktadan sonraki eşdeğer noktaya kadar izlediği yoldur.
- Dalga Boyu (λ) : Dalga üzerinde ardışık iki eşdeğer nokta arasındaki mesafedir.
- Periyot (T) : Dalganın tam bir salınım yapması için gereken süredir.
- Frekans (f) : Dalganın birim zaman başına ürettiği salınım veya titreşim sayısıdır.
- Açısal frekans veya titreşim (ω) : Bu, dalganın salınım gerçekleştirdiği hızdır.
- Yayılma hızı (v) : Dalganın yayılma hızıdır.
Ses dalgalarına örnekler
Ses dalgasının tanımını gördükten sonra, kavramı özümsemeyi tamamlamak için bu tür dalgaların bazı örneklerini burada bulabilirsiniz.
Ses dalgalarına örnekler:
- Ses tellerinin yaydığı dalgalar ses dalgalarıdır.
- Gitar tellerinin ürettiği dalgalar ses dalgalarıdır.
- Diyapazon ses dalgaları üretir.
- Hoparlörden çıkan dalgalar da ses dalgalarıdır.
Ses dalgasının özellikleri
Bir ses dalgasının (veya ses dalgasının) özellikleri şunlardır:
- Ses dalgasının yoğunluğu.
- Ses dalgasının yüksekliği.
- Ses dalgasının tınısı.
Ses dalgalarının niteliklerinin her biri aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Bir ses dalgasının yoğunluğu
Pratikte bir ses dalgasının yoğunluğunu algılanan sesin şiddetiyle ilişkilendiririz. Ancak fizikte bir ses dalgasının yoğunluğu, dalganın taşıdığı enerji miktarını ifade eder.
Dolayısıyla birim zamanda taşınan enerji miktarı arttıkça ses dalgasının şiddeti de artar. Aynı şekilde bir dalga ne kadar yoğunsa genliği de o kadar büyük olur.
Uluslararası Sistemde (SI), bir ses dalgasının yoğunluğu watt bölü metrekare (W/m 2 ) cinsinden ifade edilir. Ancak ses dalgalarının yoğunluğunu ölçmek için bel (B) veya desibel (dB) kullanmak daha yaygındır.
İnsan işitme eşiğinin değeri, yani işitme sistemimizin yakalayabildiği en düşük yoğunluk değeri 0 dB ile 25 dB arasındadır.
Bir ses dalgasının yüksekliği
Bir ses dalgasının perdesi, dalganın frekansını ifade eder. Böylece, yüksek perdeli sesler, yüksek frekanslı ses dalgalarına karşılık gelirken, alçak perdeli sesler, düşük frekanslı ses dalgalarına karşılık gelir.
İnsanlar 20 Hz ile 20.000 Hz arasındaki ses dalgalarını anlayabilirler.Aslında bu sınırlar infrasound ve ultrasonu tanımlamak için kullanılır.
- Infrasound : Frekansı 20 Hz’den küçük olan ses dalgası.
- Ultrason : Frekansı 20.000 Hz’den büyük olan ses dalgası.
Zil sesi dalgası
Ses dalgası kaynağının özelliklerine bağlı olarak ses dalgasının tınısı farklıdır. Bu özellik, aynı frekans ve şiddete sahip iki ses dalgasını ayırt etmeyi mümkün kılar.
Ses dalgalarının tınısındaki değişim müzik aletlerinde açıkça görülmektedir. Örneğin, bir gitarın ürettiği ses dalgalarının tınısı, akort çatalı veya kemandan çıkan ses dalgalarının tınısından farklıdır.
Bir ses dalgasının tınısı, dalgayı yayan cisme, dolayısıyla şekline, boyutuna, malzemesine vb. bağlıdır. vücutta üretilen ses dalgasının tınısı farklı olacaktır.
ses dalgasının hızı
Bir ses dalgasının yayılma hızı, dalganın ilerleme hızıdır. Bu nedenle ses dalgasının hızı ne kadar yüksek olursa vericiden alıcıya o kadar hızlı gider.
Bir ses dalgasının yayılma hızı dört ana faktöre bağlıdır:
- Ortamın yoğunluğu : Ses dalgaları yoğunluğun fazla olduğu ortamlarda daha hızlı yayılır.
- Ortamın esnekliği : Ses dalgasının geçtiği malzeme veya ortam ne kadar elastikse hızı da o kadar düşük olur.
- Ortamın sıkıştırılabilirliği – Ortamın sıkıştırılabilirliği ne kadar büyük olursa, ses dalgası o kadar yavaş yayılır.
- Ortamın sıcaklığı : Sıcaklık, ses dalgasının yayılmasıyla doğru orantılıdır, dolayısıyla sıcaklık ne kadar yüksek olursa, dalga o kadar hızlı yayılır.
Aşağıda size, yayıldığı ortama bağlı olarak ses dalgasının yayılma hızının değerini gösteren bir tablo bırakıyoruz:
| Yarım | Yayılma hızı (m/s) |
|---|---|
| Lastik | 54 |
| Yol göstermek | 1320 |
| Bakır | 3560 |
| su | 1490 |
| deniz suyu | 1530 |
| Oksijen | 317 |
| Hava | 343 |