الفيزياء انعكاااس الصووت
 

المقدمة:
الصوت:
ظاهرة فيزيائية تثير حاسة السمع، ويختلف معدل السمع بين الكائنات الحية المختلفة. فيقع السمع عند الآدميين عندما تصل ذبذبات ذات تردد يقع بين (15) و(20.000) هيرتز إلى الأذن الداخلية. وتصل هذه الذبذبات إلى الأذن الداخلية عندما تنتقل عبر الهواء. ويطلق علماء الفيزياء مصطلح الصوت على الذبذبات المماثلة التي تحدث في السوائل والمواد الصلبة. أما الأصوات التي يزيد ترددها على (20.000) هيرتز فتعرف بالموجات فوق الصوتية.
وينتقل الصوت طوليا أو عرضيا. وفي كلتا الحالتين، تنتقل الطاقة الموجودة في حركة موجة الصوت عبر الوسيط الناقل بينما لا يتحرك أي جزء من هذا الوسيط الناقل نفسه فإن الموجة الصوتية هي موجة طولية. وحيث أن طاقة حركة الموجة تنتشر للخارج من مركز الاضطراب، فإن جزيئات الهواء المفردة التي تحمل الصوت تتحرك جيئة وذهابا بنفس اتجاه حركة الموجة. ومن ثم، فإن الموجة الصوتية هي عبارة عن سلسلة من الضغوط والخلخلات المتناوبة في الهواء، حيث يمرر كل جزيء مفرد الطاقة للجزيئات المجاورة.
وتتوافق هذه الخصائص تماما مع ثلاث خصائص فيزيائية: التردد والسعة ونمط الموجة.


شدة الصوت :
لقد تطرق العلماء المسلمون لتعريف شدة الصوت فيذكر إخوان الصفا: "والأجسام الكبار العظام إذا تصادمت يكون اصطدامها أعظم من أصوات ما دونها، لأن تموج هوائها أكثر.
واعلم أن كل صوت له نغمة وصفية وهيئة روحانية، خلاف صوت آخر، وأن الهواء من شرف جوهره ولطافة عنصره يحمل كل صوت بهيئته وصفته، وذلك تقدير العزيز الحكيم (الذي جعل لكم السمع والأبصار والأفئدة، قليلا ما تشكرون).


الموضوع:
انعكاس الصوت :
ينع** الصوت على الأسطح الصلبة وعندما يعاد سماعه مرة ثانية تسمى ظاهرة انعكاس الصوت بالصدى
انعكاس الصوت [ هو ارتداد الموجات الصوتية عندما تقابل سطحا عا**ا[ .
الصدى:
هو ظاهرة تكرار سماع الصوت الناشيء عن الانعكاس .
شروط سماع صدى الصوت :
الإحساس بالصوت في الأذن البشرية يستمر 0.1 ثانية ولذلك عند وصول الصدى للأذن قبل مضي 0.1 ثانية فإنه يمتزج بالصوت الأصلي وبالتالي لا يمكن تميزه ولكن إذا وصل بعد مضي 0.1 ثانية فإن الصدى يسمع ولذلك فإن اقل مسافة يحدث عندها صدى لسطح عا** هي مسافة 17 متر .
بما أن سرعة الصوت = 340 م / ث
إذا المسافة = 0.1 × 340 / 2 = 17 ذهابا وإيابا


انعكاس الموجات الصوتية:
الموجات الصوتية على شكل تضاغطات وتخلخلات متعاقبة على شكل كرات متحدة المركز تنع** على السطح العا** على هيئة موجات كروية أيضا ولكن يكون مركزها خلف الحاجز على نفس البعد من السطح العا** أي يكون السطح العا** في منتصف المسافة بين المصدر الأصلي م ومصدر الموجات المنع**ة م ً .
قانونا الانعكاس : زاوية السقوط = زاوية الانعكاس
الشعاع الصوتي الساقط والشعاع الصوتي المنع** والعمود المقام من نقطة السقوط تقع جميعا في مستوى واحد عموديا على السطح العا** .
تعريف :
الشعاع الصوتي : هو المستقيم الذي يدل على اتجاه انتشار الموجات الصوتية.
ان**ار الصوت :
عند سقوط الموجات الصوتية من وسط إلى آخر يختلف عنه في الكثافة فانه يغير مساره وينحرف .


قانونا الان**ار
القانون الأول
حيث سرعة الصوت في الوسط الأولV1=
سرعة الصوت في الوسط الثاني V2 =
زاوية السقوط في الوسط الأول φ
زاوية السقوط في الوسط الثاني θ
القانون الثاني
الشعاع الساقط والشعاع المن**ر والعمود المقام تقع في مستوى واحد عمودي على السطح الفاصل
ملاحظات : ين**ر الصوت مقتربا من العمود إذا كانت سرعة الصوت في الوسط الأول أكبر من سرعة الصوت في الوسط الثاني والع** صحيح .
سرعة الصوت في الغازات تقل كلما زادت كثافتها بينما في السوائل والأجسام الصلبة فإن سرعة الصوت تزداد مع زيادة الكثافة .
تداخل الصوت
تعريف التداخل : هو ظاهرة موجية تنشأ من تراكب حركتين موجيتين أو أكثر متساويتين في التردد والسعة ينتج عنها تقوية للصوت في مواضع تسمى تداخل بناء وضعف أو انعدام في الشدة في مواضع تسمى تداخل هدام .
شروط حدوث التداخل :1- أن يكون للموجتين نفس التردد والسعة .
2 - أن يكون خط انتشار الموجتين واحدا أو بينهما زاوية صغيرة جدا .
التداخل البناء : يتقابل تضاغط من المصدر الأول مع تضاغط من المصدر الثاني أو تقابل تخلخل مع تخلخل

الشرط أن يكون فرق المسير = m λ حيث m = صفر ، 1 ، 2
التداخل الهدام : يتقابل تضاغط من المصدر الأول مع تخلخل من المصدر الثاني .
الشرط أن يكون فرق المسير = λ ( M+½ )



حيود الصوت:
الحيود :: هو تغير في مسار الموجة أو انحناؤها عند مرورها في فتحة ضيقة بالنسبة لطولها الموجي [ أي عندما تكون أبعاد الفتحة مقاربة للطول الموجي أو عند مرورها بحافة حادة في نفس الوسط [
تفسير الحيود :
عند سقوط الموجات الصوتية على حاجز به ثقب اتساعه أقل من الطول الموجي للصوت نجد أن الموجات الساقطة على الحاجز عدا الثقب أو الحافة تمتص أو تنع** ولكن عند الثقب ينتج اضطراب خلف الحاجز يسبب انتشار الموجات الصوتية في مخروط أو مروحة وهذا يفسر سماع صوت شخص خلف الحاجز .

الخاتمة:



1- إن أول تطبيق علمي لظاهرة الصوت كان في المباني أو ما يعرف حديثا بعلم الصوت المعماري، ألا وهو العلم الذي يتعامل مع إنشاء مناطق مغلقة من أجل تحسين الاستماع إلى الحديث أو الموسيقى.
2- استخدم التقنيون المسلمون خاصية تركيز الصوت في أغراض البناء والعمارة.

3- أول من عالج الجوانب العلمية لهذا الموضوع معالجة شاملة ودقيقة كان عالم الفيزياء الأمريكي جوزيف هنري عام 1272هـ / 1856 م بينما طور هذه الجوانب عالم الفيزياء الأمريكي والاس سابين.

4- يجب أن يؤخذ التصميم الصوتي في الاعتبار أنه بالإضافة إلى الخصوصيات الفسيولوجية للأذن.

5- فالصوت الذي يصدر في غرفة عادية يتحسن إلى حد ما بالصدى الذي ينتج من جراء الانعكاسات الصادرة من الجدران والأثاث.

المصارد والمراجع:
ا،مڈ‘س*ا،ع‘ب*