ध्वनि (Sound) क्या है? ध्वनि के प्रकार, प्रतिध्वनि और मैक संख्या क्या होती है

सबसे पहले यदि आपने पिछली पोस्ट नही पढ़ी है उन्हें पहले पढ़ ले आज हम बात कर रहे हैं Sound अर्थात ध्वनि की..

ध्वनि:-  ध्वनि एक प्रकार का कम्पन्न या विक्षोभ है जो किसी ठोस, द्रव या गैस से होकर संचारित होती है लेकिन ध्वनि शब्द का प्रयोग केवल उन्हीं तरंगों के लिए किया जाता है जो हमारे कानों से सुनाई पड़ती है

★ ध्वनि मुख्यता कम्पन्न से ही उत्पन्न होती है

★ ध्वनि एक स्थान से दूसरे स्थान तक तरंगों के रूप में गमन करती है

★ ध्वनि तरंगे अनुदैर्ध्य यांत्रिक तरंगे होती है 

★ ये तरंगे वायु में 332m/sec की चाल से चलती है

★ ध्वनि के संचरण के लिए माध्यम की आवश्यकता होती है ये निर्वात में गति नही कर सकती

★ द्रव, गैस व प्लाज्मा में ध्वनि "अनुदैर्ध्य तरंग"  के रूप में संचरण करती है जबकि ठोस में ये "अनुप्रस्थ तरंग" के रूप में चलती है

【 अनुदैर्ध्य तरंगे- जिस माध्यम में ध्वनि का संचरण होता है यदि उसके कण ध्वनि की गति की दिशा में ही कम्पन्न करते हैं तो अनुदैर्ध्य तरंगे कहलाती है】

【 अनुप्रस्थ तरंगे- जिस माध्यम में ध्वनि का संचरण होता है यदि उसके कणों का कम्पन्न ध्वनि की गति की दिशा के लम्बवत हो तो अनुप्रस्थ तरंगे कहलाती है】

ध्वनि की चाल- ध्वनि की चाल गैसों में सबसे कम, द्रवों में उससे अधिक तथा ठोसों में सबसे अधिक होती है !

ध्वनि तरंग के सम्बंध में कुछ परिभाषाएं:-

★ श्रृंग (Crest) और गर्त (Trough)- अनुप्रस्थ तरंग में ऊपर की ओर अधिकतम विस्थापन को श्रृंग तथा नीचे की ओर अधिकतम विस्थापन को गर्त कहते हैं 

★ संपीडन (Compression) और विरलन (Rarefaction)- यह अनुदैर्ध्य तरंग में उत्पन्न होता है जब स्प्रिंग के एक सिरे को दीवार से बांधकर दूसरे सिरे को हाथ से पकड़कर आगे पीछे करते हैं तो किसी क्षण पूरे स्प्रिंग को देखे तो स्प्रिंग के चक्कर कुछ स्थानों पर सामान्य अवस्था की अपेक्षा पास-पास और कुछ स्थानों पर दूर-दूर दिखाई देते हैं, जिन स्थानों पर स्प्रिंग के चक्कर पास-पास है वे स्थान संपीडन तथा जिन स्थानों पर चक्कर दूर-दूर है उन्हें विरलन कहते हैं

● आयाम ( Amplitude)- किसी माध्यम में तरंग संचरित होने पर, माध्यम का कम्पन्न करता हुआ कोई कण अपनी साम्यावस्था के दोनो ओर जितना विस्थापित होता है उस दूरी को तरंग का आयाम कहते हैं इसे A से प्रदर्शित करते हैं 

● तरंग दैर्ध्य (Wavelength)-माध्यम का कोई कण एक पूरे कम्पन्न में समय मे तरंग जितनी दूरी तय करती है उसे "तरंग दैर्ध्य" कहते हैं

अथवा किसी तरंग में समान कला वाले दो निकटतम कणों के बीच की दूरी को तरंग दैर्ध्य कहते हैं

अथवा दो समीपवर्ती श्रृंगों अथवा गर्तो के बीच की दूरी (अनुप्रस्थ तरंगों में) या दो समीपवर्ती संपीडन अथवा विरलन के बीच की दूरी (अनुदैर्ध्य तरंगों में) को "तरंग दैर्ध्य" कहते हैं 

इसे ग्रीक अक्षर (λ) से प्रदर्शित करते हैं

【 चित्र में B से F तक की दूरी तरंग दैर्ध्य है】

● आवर्तकाल (Time Period)- माध्यम का कोई कण अपना एक कम्पन्न पूरा करने में जितना समय लेता है उसे तरंग का आवर्तकाल कहते हैं इसे T से प्रदर्शित करते हैं

● आवृत्ति (Frequency)- माध्यम का कोई कण 1 सेकंड में जितने कम्पन्न करता है उसे तरंग की आवृत्ति कहते हैं इसे n से प्रदर्शित करते हैं

● कला (Phase)-माध्यम के दो कण किसी क्षण साम्यावस्था से एक ही दिशा से समान दूरियों पर हो तथा एक ही दिशा में गतिशील हो तो वे "समान कला" में कहे जाते हैं चित्र में कण A, E, I एक ही कला में है तथा B व F एक कला में है

● तरंग चाल (wave speed)- तरंग द्वारा दूरी तय करने की दर को तरंग चाल कहते हैं इसे v से प्रदर्शित करते है

आवृत्ति, चाल तथा तरंग दैर्ध्य में सम्बन्ध-

मान लो कम्पन्न करती हुई किसी वस्तु का आवर्तकाल T तथा आवृत्ति n है इस वस्तु द्वारा उत्पन्न तरंग T second में λ दूरी तय करेगी जहां λ तरंग दैर्ध्य है इस प्रकार-

T सेकंड में चली गयी दूरी- λ

1 सेकंड में चली गयी दूरी- λ/T

परन्तु 1 सेकंड में चली गयी तरंग की चाल v है अतः-

                 v= λ/T

आवृत्ति व आवर्तकाल में सम्बन्ध- 

            आवृत्ति= 1/आवर्तकाल

            【  n= 1/T 】

इसका उपयोग करने से-

                  v= n× λ

        चाल= आवृत्ति× तरंगदैर्ध्य

ध्वनि के अभिलक्षण:-

1.तारत्व अथवा पिच- तारत्व ध्वनि का वह गुण है जिससे ध्वनि का मोटा या पतला होना ज्ञात होता है

2.प्रबलता- ध्वनि का वह लक्षण जिसके आधार पर ध्वनि कान को धीमी या तेज सुनाई पड़ती है प्रबलता कहलाती है इसे डेसीबल (dB) में मापी जाती है

3.गुणता- ध्वनि का वह गुण जिसके आधार पर दो भिन्न-भिन्न वाद्य यंत्रों द्वारा उत्पन्न की गई समान आवृत्ति एवं समान तीव्रता की ध्वनियो में अंतर करते हैं गुणता कहलाता है इसे लय भी कहते हैं

4.तीव्रता- किसी एकांक क्षेत्रफल से, प्रत्येक सेकंड में प्रवाहित ध्वनि ऊर्जा की मात्रा ध्वनि तीव्रता कहलाती है

              तीव्रता= (आयाम)2

5.टोन- एक आवृत्ति की ध्वनि को टोन कहा जाता है

6.स्वर (नोट)- अनेक आवृत्तियों के मिश्रण से उत्पन्न ध्वनि को स्वर कहते हैं

मापन एवं मात्रक-

■ ध्वनि को डेसिबल (dB) में मापते है

■ तरंग दैर्ध्य का एसआई मात्रक मीटर है

■ आवृत्ति का एसआई मात्रक हर्ट्ज (Hz) होता है

■ आवर्तकाल का एसआई मात्रक सेकंड है

आवृत्ति के अनुसार ध्वनि का वर्गीकरण-

इसके अनुसार ध्वनियाँ तीन प्रकार की होती है-

1.अपश्रव्य( Infrasonic)- जिनकी आवृत्ति 20Hz से कम होती है

2.श्रव्य (sonic)- 20Hz से 20,000Hz तक की आवृत्ति वाली ध्वनि श्रव्य कहलाती है ये मनुष्य द्वारा सुनी जा सकती है 

3.पराश्रव्य ध्वनि (Ultrasonic)- 20,00Hz से ज्यादा आवृत्ति वाली ध्वनि होती है

ध्वनि पर दाब, ताप व आर्द्रता का प्रभाव-

★ दाब से ध्वनि पर कोई प्रभाव नही पड़ता

★ ताप बढ़ने से ध्वनि की चाल बढ़ जाती है 1℃ ताप बढ़ाने से ध्वनि 0.61m/sec बढ़ जाती है

★ आर्द्रता बढ़ने से ध्वनि की चाल बढ़ जाती है

प्रतिध्वनि-  ध्वनि की पुनरावृत्ति के कारण ध्वनि का परावर्तन प्रतिध्वनि कहलाता है

या ध्वनि के किसी वस्तु के टकराकर वापिस आने को प्रतिध्वनि कहते हैं

◆ ध्वनि के स्त्रोत और अवरोधक के बीच की दूरी कम से कम 17.2 मीटर हो तब प्रतिध्वनि उत्पन्न होती है

◆ हमारे मस्तिष्क में ध्वनि की संवेदना लगभग 0.1 सेकंड तक बनी रहती है

उदाहरण- कुएं में आप अंदर मुँह करके चिल्लाए

शोर या तीव्रता- सामान्यता 60 डेसिबल की ध्वनि सामान्य बातचीत के लिए उपयोग होती है 120 dB से ऊपर की ध्वनि को शोर कहा जाता है

WHO के अनुसार, 45 db की ध्वनि स्वास्थ्य के लिए सही है

मैक संख्या- किसी माध्यम में एक पिंड/कण की गति और उसी माध्यम से ध्वनि की गति के अनुपात को मैक संख्या कहते हैं

यह मुख्यता एयरक्राफ्ट/राकेट के लिए उपयोग की जाती है

 Mach number= object speed/speed of sound

● जिनकी मैक संख्या एक से कम होती है उन्हें सबसोनिक कहा जाता है

● जिनकी मैक संख्या एक होती है उन्हें ट्रांससोनिक कहा जाता है

● जिनकी मैक संख्या 1 से ऊपर होती है उन्हें सुपरसोनिक कहा जाता है

● जिनकी मैक संख्या 5 से ज्यादा होती है उन्हें हाइपरसोनिक कहा जाता है

धन्यवाद

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