تعريف الصوت هو شكل من أشكال الطاقة الذي ينتج عن اهتزاز الجسم وانتقال التواترات الميكانيكية عبر وسط مادي، مثل الهواء، ويمكنه أن يستنفذ السوائل والصلبة أيضًا.
يعتبر الصوت وسيلة مهمة للتواصل بين الكائنات الحية، وهو يلعب دورًا كبيرًا في تجربتنا اليومية وتفاعلنا مع العالم المحيط.
يتكون الصوت من موجات ميكانيكية تنتشر في الوسط المادي عبر عملية انتقال الطاقة. عندما يُصدر صوتًا، يحدث اهتزاز في المصدر، مثل الأوتار الصوتية في الحنجرة أو الأجسام المرتبطة بالآلات الموسيقية.
تتلقى الأذن هذه الاهتزازات وتحوّلها إلى إشارات عصبية يمكن للدماغ تفسيرها كصوت.
يتم تمثيل الصوت بوحدة قياس اسمها هيرتز، وهي عدد الاهتزازات في الثانية. يتم تعريف الصوت ذو التردد المنخفض عادة بأنه صوت منخفض أو غميض، بينما يتم تعريف الصوت بتردد عالٍ بأنه صوت عالٍ أو حاد.
تتراوح قدرة الإنسان على استيعاب الصوت بين النطاق من حوالي 20 هيرتز إلى 20 كيلوهرتز، ومع ذلك، فإن هناك العديد من الكائنات الحية والأجهزة التي يمكنها استشعار أو إنتاج ترددات أعلى أو أقل من ذلك.
يتم استخدام الصوت في مجالات متعددة من الحياة اليومية، بما في ذلك الاتصالات البشرية، والموسيقى، والسمعيات، والطب، والعلوم، والصناعة، وغيرها.
يتم استخدامه أيضًا في تقنيات التصوير الطبي والاستكشاف عن بُعد، وفي عمليات البث التلفزيوني والراديو، وفي تقنيات الاستشعار والتحكم في الروبوتات والأنظمة الأوتوماتيكية.
إقرأ أيضاً… أنواع التوصيل في الفيزياء (توصيل الحرارة والكهرباء والصوت).
كيف ينتقل الصوت؟
الصوت ينتقل عن طريق انتقال الموجات الميكانيكية عبر وسط مادي، ويمكن أن يكون الوسط المادي هو الهواء أو السوائل أو الصلبة. هناك عدة طرق لانتقال الصوت وفقًا لخصائص الوسط والظروف المحيطة. وفيما يلي بعض الطرق الشائعة لانتقال الصوت:
- الانتقال الهوائي: يعتبر الهواء الوسط الأكثر شيوعًا لانتقال الصوت. عندما يصدر جسم صوتًا، تحدث اهتزازات في الهواء حوله. تنتقل هذه الاهتزازات من جزيئة إلى جزيئة في الهواء من خلال عملية الانتقال الجزيئي. عندما تصل هذه الاهتزازات إلى الأذن، تحولها الأذن إلى إشارات عصبية يتم تفسيرها على أنها الصوت.
- الانتقال في السوائل: ينتقل الصوت أيضًا في السوائل مثل الماء. يحدث اهتزاز الجسم المصدر للصوت في السائل، وتنتقل هذه الاهتزازات عبر جزيئات السائل لتصل إلى المستقبل، سواء كانت أذن الإنسان أو جهاز استشعار آخر.
- الانتقال في المواد الصلبة: تنتقل الاهتزازات أيضًا في الصلبة، مثل الأرض والجدران. عندما يحدث اهتزاز في الصلبة، فإن الاهتزازات تنتقل عبر جزيئات المادة وتنتشر في المادة نفسها. يمكن للأذن أو الأجهزة الاستشعار الأخرى التقاط هذه الاهتزازات وتحويلها إلى إشارات صوتية.
قد يتأثر انتقال الصوت بعوامل مثل المسافة والتوجيه والتداخل والتشويش. وعن طريق استخدام تقنيات مثل الصوت اللاسلكي، يمكن أيضًا نقل الصوت عن بُعد عبر الأمواج الكهرومغناطيسية، مثل الأمواج الراديوية أو الأشعة تحت الحمراء أو الأمواج فوق الصوتية.
باختصار، ينتقل الصوت من خلال اهتزاز الموجات الميكانيكية عبر وسط مادي، وتتمثل وسائل الانتقال الشائعة في الهواء والسوائل والصلبة. يتم استشعار هذه الاهتزازات وتحويلها إلى إشارات صوتية من قِبل الأذن أو الأجهزة الاستشعار الأخرى.