ACOUSTICĂ, INGINERIE ACUSTICĂ
Lumea din jurul nostru poate fi numită pe drept cuvânt lumea sunetelor. Sună în jurul vocii și muzicii oamenilor, sunetul vântului și chirpirea păsărilor, vuietul motoarelor și ruginirea frunzelor.
.. Din punct de vedere al fizicii, sunet - sunt vibrații mecanice care se propagă în medii elastice: aer, apă, solide, etc. vibratoare șir conduce aerul care îl înconjoară, apoi comprimarea, rarefiată. Straturile de presiune ridicată și joasă se epuizează unul după celălalt în toate direcțiile și formează un val de sunet. Ajunge la ureche, vibrațiile mecanice sunt transmise la urechi - audem un șir de sunete.
Capacitatea umană de a percepe vibratiile elastice le auzi este reflectată în titlul doctrinei de sunet - vorbitori (din akustikos greacă - fonetică sonoră), care a fost investigat inițial undele sonore sonore umane, cu o frecvență de 16 Hz la 20 kHz (1 Hz-1 leagăn 1 c). Sunetele slabe (combaterea tamburului) corespund frecvențelor joase, de la 16 la 200 Hz; (fluier) - frecvențe medii și înalte, de la 5000 Hz (5 kHz) și mai mari. Acum, ca domeniul acustic al fizicii ia în considerare o gamă mai largă de vibrații elastice - de la frecvențe foarte joase la extrem de mare, de până la 1012-1013 Hz. Nici undele sonore umane sonore cu frecvențe sub 16 Hz sunt numite infrasunete, de la 20 kHz până la 109 Hz - ultrasunete și vibrații cu frecvența peste 109 Hz - hipersonic.
Undele sonore din cameră pot reflecta în mod repetat zidurile și obiectele, de parcă ar fi rătăcit în jurul camerei și ar scăpa treptat. Acest fenomen se numește reverberație. Timpul de reverberație determină calitatea camerei în ceea ce privește acustica. Cu un timp de reverberație foarte lung, sună "plutind" în jurul camerei, se suprapun unul pe altul și înecând izvorul sunetului principal, camera devine prea tare. Un timp scurt de reverberație este, de asemenea, rău - undele sonore sunt repede absorbite de pereți și, pentru că sunetul este surd, își pierd expresivitatea. Deci, arhitecții - acustica caută o "medie de aur" pentru fiecare cameră.
Propagarea sunetului în scoarța pământului este investigată de geoacustică, folosind datele obținute pentru a studia structura planetei noastre și procesele care apar în adâncurile ei.
În 1880, oamenii de știință francezi Pierre și Paul Curie au făcut o descoperire, care sa dovedit a fi foarte importantă pentru acustică. Ei au descoperit că, dacă cristalele de cuarț sunt comprimate din două părți, încărcările electrice apar pe fețele cristalului. Această proprietate - efectul piezoelectric - este acum utilizat pe scară largă pentru a detecta un ecograf care nu este audibil de către o persoană. De fapt, dacă cristalul este pe calea unui val ultrasonic, acesta îl va comprima - și vor apărea încărcări electrice pe fețe. Comprimarea și decuplarea cristalului generează un curent electric alternativ, care poate fi măsurat prin instrumente sensibile.
Dimpotrivă, dacă se aplică o tensiune electrică alternativă pe fețele cristalului, acesta va începe să oscileze, să se contracte și să se extindă, cu frecvența schimbării de tensiune. Vibrațiile cristalului vor fi transmise în aer (sau orice alt mediu care se învecinează cu cristalul - apă, solid etc.) și va apărea un val ultrasonic.
Receptoarele și emițătorii de unde ultrasonice sunt din ce în ce mai folosiți în știință și tehnologie. De exemplu, înmulțirea într-un metal, ultrasunetele reflectă din diferite neomogenități din interiorul acestuia - coji, crăpături, impurități străine. Instrumentul special - detector defect ultrasonic (vezi Defectoscopie) vă permite să controlați calitatea produselor metalice, a suporturilor de beton și a plăcilor. Ecografia poate tăia și fora metale, sticlă și chiar diamante (a se vedea metodele de prelucrare electrofizică). Un fascicul de ultrasunete subțire înlocuiește bisturiul chirurgului în operații foarte precise și complexe și ajută la tratarea tumorilor (vezi Tehnici medicale).
Odată cu dezvoltarea de electronice, o nouă tendință în domeniul acusticii - Acoustoelectronics care investighează efectele interacțiunii undelor acustice cu câmpuri electromagnetice și electronilor de conducție în medii condensate, precum și crearea de dispozitive care acționează pe baza acestor efecte. Dispozitivele ACUNS-optoelectronic sunt folosite pentru procesarea semnalelor radio în echipamentele electronice, pentru a controla compoziția spectrală a radiației optice pentru citirea, stocarea și înregistrarea informațiilor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: