Diffractie van het geluid waar het uit bestaat, voorbeelden, toepassingen

De geluiddiffractie Het is het fenomeen dat optreedt wanneer het geluid is gebogen en zich verspreidt over een opening of obstakel. Het is gebruikelijk voor alle golven: wanneer de geluidsgolf een opening of een obstakel bereikt, worden de punten van het vliegtuig bronnen en worden andere afgebogen.

Geluid is precies een drukgolf die zich door de lucht verspreidt en ook door water en vaste stoffen. In tegenstelling tot het licht, dat ook een golf is, kan het geluid zich niet verspreiden vanwege de leegte. Dit komt omdat het licht helemaal anders werkt: het is een elektromagnetische golf.

Figuur 1. Vlakke golf die slot beïnvloedt en diffracteert. Bron: Pixabay

De sleutel in het fenomeen diffractie is de grootte van het obstakel in relatie tot de golflengte: diffractie is intenser wanneer het obstakel afmetingen heeft die vergelijkbaar zijn met de golflengte.

In het geluid is de golflengte in de orde van de meters, terwijl die van licht in de orde van de honderden nanometers is. Hoewel het geluid een menselijke schaal heeft, heeft het licht een schaal van een microbe. 

Dit enorme verschil in de schaal van de golflengte tussen het geluid en het licht zit achter het feit dat we een gesprek na een hoek kunnen horen zonder dat we degenen kunnen observeren die praten.  

En het is dat het geluid door de hoek kan buigen, terwijl het licht nog steeds recht is. Dit fenomeen kromming in de verspreiding van de geluidsgolf is precies de diffractie van het geluid.

[TOC]

Geluid

Geluid wordt begrepen als de drukgolven die door de lucht reizen en die worden begrepen in het hoorbare bereik.

Kan u van dienst zijn: hoekmomentum: hoeveelheid, behoud, voorbeelden, oefeningen

Het hoorbare bereik voor het oor van een jonge mens en geen auditieve problemen is tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Deze marge smaller meestal met de leeftijd.

Lage tonen of frequenties zijn tussen 20.00 uur en 256 Hz. De middelste tonen tussen 256 Hz en 2000 Hz. En acute tonen zijn die tussen 2 kHz en 20 kHz.

De snelheid van het geluid in de atmosferische druk van 1 atm en bij 0º C is 331 m/s. De relatie tussen snelheid v van verspreiding van een golf met zijn golflengte λ en zijn frequentie F is de volgende:

V = λ⋅f

Uit deze relatie hebben we dat de golflengte de volgende reeksen heeft:

- Lage tonen: 16,5 m tot 1,3 m.

- Gemiddelde tonen: 130 cm bij 17 cm.

- Hoge tonen: 17 cm bij 1,7 cm.

Geluids diffractie voorbeelden

De open deur van een auditorium

Een auditorium of concertzaal is over het algemeen een gesloten behuizing met muren die geluid absorberen die de reflectie ervan voorkomen.

Als de auditoriumdeur echter open is, is het concert zonder problemen te horen, zelfs wanneer het orkest uit het zicht blijft.

Als u direct aan het hoofd van de deur staat, kan het volledige scala aan geluiden worden waargenomen. Als u echter aan de ene kant staat, zullen serieuze geluiden worden gehoord, terwijl de acute dat niet doet. 

Ernstige geluiden hebben een lange golflengte en daarom kunnen ze de deur omringen en erachter worden gehoord. Alles is te wijten aan het fenomeen diffractie.

Achter de doos van een luidspreker

Een spreker of luidspreker stoot een breed scala aan golflengten. De doos van de luidspreker is op zichzelf een obstakel dat een schaduw geluid achter haar. 

Kan u van dienst zijn: spanningstest: hoe het wordt gedaan, eigenschappen, voorbeelden

Deze schaduw van geluid is duidelijk voor hoge frequenties, die niet achter de luidspreker kunnen worden gehoord, terwijl de bas en een deel van de kousen kunnen luisteren omdat ze rond het apparaat gaan.

Het vorige experiment werkt het beste in een open ruimte, omdat het moet.

De band van muzikanten op straat

Een band van muzikanten die op straat spelen, is te horen uit een kruisstraat van waaruit artiesten niet kunnen worden gezien.

De reden, zoals we eerder zeiden, is dat de geluidsrichting in staat is om de hoek te krommen en over te steken, terwijl het licht in een rechte lijn reist.

Dit effect is echter niet hetzelfde voor alle golflengten. Lange golf.

Om die reden in de kruisstraat, van waar muzikanten niet verdeeld zijn, worden acute instrumenten zoals trompetten en violen niet goed gehoord, terwijl drums en drums duidelijker worden gehoord.

Figuur 2. Diffractie van geluid op een straat. Bron: zelf gemaakt

Bovendien zijn lage lange golflengtetinten minder Attenu.

Dieren die gebruik maken van lage frequenties

Olifanten stoten zeer lage frequentie uit en zeer lange golflengtegolven om te communiceren met hun collega's op grote afstanden. Walvissen doen dit ook, wat ook een goede communicatie van afstand mogelijk maakt.

Het kan u van dienst zijn: Imantation: wat bestaat, methode en voorbeelden

Geluiddiffractietoepassingen

Verhoogd gehoorgebied

Voor een spreker om een ​​uitgebreid gehoorgebied te hebben, moet de hoornbreedte minder zijn dan de golflengte van het geluid dat uitzendt. 

Er is een specifiek hoornontwerp dat gebruik maakt van geluiddiffractie: het is de spreidingshoorn.

Algemeen wordt aangenomen dat hoe hoger het diafragma van de hoorn, het bedekt hoe meer gebied. In de dispersiehoorn is het diafragma echter klein en de vorm ervan is wat het geluid uitbreidt, profiteren van het fenomeen van geluiddiffractie. 

De hoornvorm is als een mondhoorn of rechthoekige uitgang van onderste grootte dan de golflengten die het uitzendt.

De juiste installatie van dit type luidsprekers wordt horizontaal met de korte zijde van de rechthoekige mond en de lange kant verticaal gedaan. Op deze manier wordt een grotere amplitude van horizontale dekking en directionaliteit van het geluid parallel aan de grond bereikt.

Referenties

1. Fysica/akoestiek/geluidspropagatie. Hersteld van: is.Wikibooks.borg
2. Gebouwen. Geluiddiffractie. Hersteld van: constumatisch.com
3. Diffractie (geluid). Hersteld van: esacademic.com
4. Het klasse klaslokaal. Difffractie van geluidsgolven. Hersteld uit: fysicaClassroom.com
5. Wikipedia. Diffractie (geluid). Hersteld van Wikipedia.com