سايه صوت (OMBRE ACOUSTIQUE)
آيا سايه صوت قابل مشاهده است؟
سايه صوت چه شكلي تشكيل مي‌شود ؟
آيا سايه صوت را مي‌توان همانند سايه نور تشخيص داد؟
چرا هنگام مكالمه با تلفن هر چند بلند حرف بزنيم باز صداي رسيده به طرف مقابل چندان تغيير نمي‌كند؟
چرا صوت موسيقي كه ما در خارج از تالار مي‌شنويم، به اندازه صداي داخل تالار براي ما جذاب نيست؟
بين صوت و نور ظاهرا جزئي اختلاف مشاهده مي‌شود كه لازم است راجع به آن توضيح دهيم. مي‌دانيم كه صوت و نور هر دو ماهيت موجي دارند و اكثر آنچه را كه در مورد امواج نوري مشاهده مي‌كنيم ، در مورد فيزيك امواج صوتي نيز قابل مشاهده است.
علل تشكيل سايه صوت
از جمله چيزهايي كه وجودش در مورد فيزيك امواج نوري بخوبي قابل روئيت و مشاهده است سايه نور است. در صورتي كه در فيزيك امواج صوتي معمولا سايه واضح مشاهده نمي‌شود. علت حقيقي اين امر اين نيست كه امواج صوتي در برخورد با مانع ، توليد سايه نمي‌كنند. زيرا در عمل مانعي كه ابعادش به اندازه طول موج صوت بزرگ باشد، در دسترس ما نيست.
پراش نور
بزرگي طول موج نور در حدود اعشار ميكروني مي‌باشد. بنابرين ، هر گونه مانعي ولو كوچك هم كه باشد ابعادش نسبت به طول موج نور بي‌نهايت بزرگ است. مثلا ابعاد در ، ديوار ، پرده و دسته صندلي ، برگ درختان و غيره هر كدام ميليونها دفعه و بيشتر بزرگتر از طول موج نور مي‌باشند و البته وقتي مانع خيلي كوچك و يا باريك شود ، مثلا به كوچكي سوزن و يا به باريكي رشته مويي باشد. ديگر نمي‌تواند براي نور ، سايه خوبي درست كند. و در اين حالت پديده ديفراكسيون حادث مي‌گردد و در پشت مانع بطريق خاصي نور مشاهده مي‌شود.
ديفراكسيون صوت
طول موج صداهاي انساني در حدود متر است (براي حرف زدن معمولي مردان طول موج از 2.5 -3 متر و براي حرف زدن معمولي زنها طول موج از 1.2 متر تا 1.5 متر تغيير مي‌كند) بنابرين مثلا ديواري كه داراي ده متر باشد. نسبت به طول موج چندان بزرگ نيست و نمي‌تواند براي آن حائل خوبي باشد و از اين جهت در اثر ديفراكسيون صوت صداي صحبت كننده از پشت آن شنيده مي شود.
نمايش سايه صوت
اگر نت صوت خيلي زير باشد مشاهده سايه آن آسانتر است. و مي‌توان در آزمايشگاه با آنها سايه صوت را درست كرد. مثلا ممكن است با سوت گالتن (سوتي است كه طول موج آن در حدود دسيمتر و اعشار آن مي‌باشد) با بكار بردن مقوايي به ابعاد متر تا اندازه سايه صوت را قابل مشاهده نمود.
مي‌دانيم كه هر نوع صوتي با مشخصات سه گانه خود يعني شدت ، ارتفاع ، طنين مشخص مي‌گردد. و چون هر گونه صدايي مخلوط از صداي اصلي و هارمونيكهاي آن و در نتيجه مخلوطي از صداهايي با ارتفاع مختلف مي‌باشد. و لذا وقتي مانع در جلو فيزيك امواج صوتي قرار مي‌گيرد ممكن است بعضي از آن صداها زيرترند بكلي متوقف گردند و براي آنها توليد سايه شود و يا بطور ناقص به پشت مانع برسند. بنابراين عمل مانع نسبت به صداهاي زير و بم يكسان نمي‌باشد. نتيجه اينكه ممكن است در خلا ، ديوار مشخصات صوتي كه در جلوي آن درست شده است موجود نباشد. و بطور خلاصه صدا در رسيدن به پشت مانع تغيير نمايد.
سايه صوت چه شكلي تشكيل مي‌شود ؟
آيا سايه صوت را مي‌توان همانند سايه نور تشخيص داد؟
چرا هنگام مكالمه با تلفن هر چند بلند حرف بزنيم باز صداي رسيده به طرف مقابل چندان تغيير نمي‌كند؟
چرا صوت موسيقي كه ما در خارج از تالار مي‌شنويم، به اندازه صداي داخل تالار براي ما جذاب نيست؟
بين صوت و نور ظاهرا جزئي اختلاف مشاهده مي‌شود كه لازم است راجع به آن توضيح دهيم. مي‌دانيم كه صوت و نور هر دو ماهيت موجي دارند و اكثر آنچه را كه در مورد امواج نوري مشاهده مي‌كنيم ، در مورد فيزيك امواج صوتي نيز قابل مشاهده است.
علل تشكيل سايه صوت
از جمله چيزهايي كه وجودش در مورد فيزيك امواج نوري بخوبي قابل روئيت و مشاهده است سايه نور است. در صورتي كه در فيزيك امواج صوتي معمولا سايه واضح مشاهده نمي‌شود. علت حقيقي اين امر اين نيست كه امواج صوتي در برخورد با مانع ، توليد سايه نمي‌كنند. زيرا در عمل مانعي كه ابعادش به اندازه طول موج صوت بزرگ باشد، در دسترس ما نيست.
پراش نور
بزرگي طول موج نور در حدود اعشار ميكروني مي‌باشد. بنابرين ، هر گونه مانعي ولو كوچك هم كه باشد ابعادش نسبت به طول موج نور بي‌نهايت بزرگ است. مثلا ابعاد در ، ديوار ، پرده و دسته صندلي ، برگ درختان و غيره هر كدام ميليونها دفعه و بيشتر بزرگتر از طول موج نور مي‌باشند و البته وقتي مانع خيلي كوچك و يا باريك شود ، مثلا به كوچكي سوزن و يا به باريكي رشته مويي باشد. ديگر نمي‌تواند براي نور ، سايه خوبي درست كند. و در اين حالت پديده ديفراكسيون حادث مي‌گردد و در پشت مانع بطريق خاصي نور مشاهده مي‌شود.
ديفراكسيون صوت
طول موج صداهاي انساني در حدود متر است (براي حرف زدن معمولي مردان طول موج از 2.5 -3 متر و براي حرف زدن معمولي زنها طول موج از 1.2 متر تا 1.5 متر تغيير مي‌كند) بنابرين مثلا ديواري كه داراي ده متر باشد. نسبت به طول موج چندان بزرگ نيست و نمي‌تواند براي آن حائل خوبي باشد و از اين جهت در اثر ديفراكسيون صوت صداي صحبت كننده از پشت آن شنيده مي شود.
نمايش سايه صوت
اگر نت صوت خيلي زير باشد مشاهده سايه آن آسانتر است. و مي‌توان در آزمايشگاه با آنها سايه صوت را درست كرد. مثلا ممكن است با سوت گالتن (سوتي است كه طول موج آن در حدود دسيمتر و اعشار آن مي‌باشد) با بكار بردن مقوايي به ابعاد متر تا اندازه سايه صوت را قابل مشاهده نمود.
مي‌دانيم كه هر نوع صوتي با مشخصات سه گانه خود يعني شدت ، ارتفاع ، طنين مشخص مي‌گردد. و چون هر گونه صدايي مخلوط از صداي اصلي و هارمونيكهاي آن و در نتيجه مخلوطي از صداهايي با ارتفاع مختلف مي‌باشد. و لذا وقتي مانع در جلو فيزيك امواج صوتي قرار مي‌گيرد ممكن است بعضي از آن صداها زيرترند بكلي متوقف گردند و براي آنها توليد سايه شود و يا بطور ناقص به پشت مانع برسند. بنابراين عمل مانع نسبت به صداهاي زير و بم يكسان نمي‌باشد. نتيجه اينكه ممكن است در خلا ، ديوار مشخصات صوتي كه در جلوي آن درست شده است موجود نباشد. و بطور خلاصه صدا در رسيدن به پشت مانع تغيير نمايد.
منبع : دانشنامه رشد