Көптеген адамдар дыбыс құбылыстары дегеніміз не, олар қалай және қайдан пайда болады деген сұрақтарға жауап тапқысы келеді. Кейбір дыбыстардың басқалардан қандай айырмашылығы бар? Неліктен біз оларды естиміз?
Бүгін біз физиканың дыбыс құбылыстарын зерттейтін бөлімін қарастырамыз. Бұл бөлім акустика деп аталады.
Жер бетіндегі барлық дыбыстардың себебі тербелу
Егер біз қандай да бір шуды естісек, оны жасайтын көзді ойша елестете аламыз. Сонымен, егер біз оған қарасақ, онда ненің өзгеретінін көреміз. Біз сөйлескен кезде дауыс байламдары денеміздің ішінде дірілдейді. Осылайша, біз өз дауысымызды естиміз. Біз физикадағы дыбыс құбылыстарының мысалдарын күнде байқаймыз және естиміз.
Тарихи дерек
Ежелден бері дыбыс құбылыстарының физикасын зерттейді. Біздің өмірдегі мәңгілік серіктері - шу мен дыбыстар. Бізге жағымды шу дірілдері бар, ал басқалары бізді тітіркендіреді. Осы сөздерден дыбыстар мен дыбыс құбылыстары адамның санасы мен әл-ауқатына әртүрлі әсер етеді деген қорытынды жасауға болады. Кейбір шулар адамды есінен шығаратыны белгілі, бірақ соған ұқсас дыбыстар барадам бойындағы кез келген ауруды емдеуге қабілетті. Бұл жаңалықтардың барлығын біздің дәуірімізге дейін адам жасаған. Біраз уақыттан кейін сіз дыбыстық құбылыстардың не екенін білесіз. Ал әзірше акустика саласындағы жаңалықтарға тоқталайық.
Ежелгі өркениеттер
Ежелгі Египет храмдарының діни қызметкерлері дыбыстың адамға керемет емдік әсерін байқаған. Әрине, олар бұл құбылысты діни мақсатта пайдаланды. Енді мысырлықтардың ғұрыптық мерекелері хор мен әнсіз өткен жоқ. Біраз уақыттан кейін христиандардың шіркеулеріне музыка мен дыбыстар қосылды. Музыкалық шеберліктің жоғары деңгейін бірінші болып үнділер игерді. Сонау сонау уақыттарда олар нота жазуын жасап, белсенді түрде қолданды. Үнділер әрбір нотаға белгілі бір мағына берді. Шкаланың соңғы нотасы «Ne» қайғыны, «Па» нотасы қуанышты білдіреді.
Пифагор - акустиканың атасы
Ежелгі заманнан бері адамдар дыбыс құбылыстарын зерттеуге ұмтылған. Мысалы, бұдан 2,5 мың жылдай бұрын өмір сүрген ежелгі грек математигі және философы Пифагор дыбыстарға әртүрлі тәжірибелер жасаған. Ол өзінің ашқан жаңалықтарының арқасында аспаптардың төмен үні тек ішекті ұзындарға ғана тән екенін дәлелдеді. Жіпті екі есе қысқартқанда дыбыс бір октаваға көтеріледі. Пифагордың осы тұжырымдарының арқасында физика саласы – акустиканың негізі қаланды. Ең алғашқы акустикалық құрылғыларды ежелгі дәуірде өмір сүрген гректер жасаған. Оларды театрларда пайдаланды. Бұл құрылғылар кішкентай мүйіздер түрінде болды, оларды актерлар маскасына кигіздідыбысты күшейту. Айтпақшы, Ежелгі Египеттегі құдайлардың мүсіндерін сыбырлау құбылысы өте қызықты болды.
Ренессанс және қазіргі заман
Көп ғасырлар бойы дыбыс құбылыстары зерттеле берді. Мысалы, тіпті суретші Леонардо да Винчи акустикамен айналысқан. Ол өз еңбектерінде дыбыс толқындарының әртүрлі көздерден тәуелсіздігі принципін тұжырымдаған. Джозеф Савер Францияда 400 жылдан кейін Париж ғылым академиясында «Акустика туралы естеліктерді» жариялады. Содан кейін Ньютон Савердың жұмысын зерттеді. Өзінің тұжырымдары мен тұжырымдарына сүйене отырып, ол дыбыс толқынының ұзындығының есебін жасады. Ньютон дыбыс толқынының толқын ұзындығы осы дыбысты шығаратын құбырдан екі есе ұзын деген қорытындыға келді.
Дыбыс анықтамасы
Дыбыс құбылыстарына не жатады? «Дыбыс» терминінің анықтамасына көшейік. Бұл газ, сұйық және қатты заттар сияқты серпімді ортада таралатын механикалық тербеліс. Мұндай механикалық тербелістерді есту мүшелері, яғни біздің құлағымыз қабылдайды. Дыбыстың мәнін түсіндіретін ең қарапайым мысал - кез келген музыкалық аспаптың ішектілігі. Ол дірілді қоршаған ауа бөлшектеріне жібереді. Тербеліс алысқа тарайды, құлаққа жеткенде құлақ қалқаны дірілдейді. Осылайша біз дыбысты басқаша естиміз.
Табиғаттағы дыбыс құбылыстары
Дыбыс толқындары көрінбейді. Дегенмен, олардың қалай көрінетінін елестете аласыз. Ол үшін кез келген су айдынына бару керек. Шығарсаңтасты көлге немесе тоғанға салыңыз, содан кейін сіз алдымен депрессияны көресіз. Одан кейін су көтеріледі, нәтижесінде су қоймасының бетінде кезектесетін ойпаттар мен жоталар орналасқан толқындар пайда болады. Олар барлық бағытта таралады.
Акустикадағы бөлімдер
Дыбыстың пайда болуы мен таралуы, сондай-ақ жұтылуы акустикамен айналысады. Соңғы 10 жыл ішінде физикалық акустика есту қабілетінен тыс дыбыстарды тапты. Оларды ультрадыбыстық зерттеу жүргізеді. Техникалық акустика электр аспаптарының көмегімен дыбыс жазбаларын қабылдау, беру және қабылдау процестерімен айналысады. Бөлмедегі дыбыстың таралуын зерттейтін келесі бөлім - архитектуралық акустика. Ол үшін дыбыс зерттелетін бөлменің өлшемдері мен пішіндері ғана емес, сонымен қатар бөлменің қабырғалары мен төбелерін жабатын материалдар да маңызды. Музыкалық акустика музыкалық дыбыстардың табиғаты мен шығу тегін зерттейді. Басқа бөлімдермен қатар теңіз акустикасы да (гидроакустика) бар. Ол су ортасындағы дыбыс құбылыстарын зерттеуге арналған. Гидроакустика әзірлеу үшін қажет, сонымен қатар суасты қайықтарында қолдануға болатын дыбыстық құрылғыларды жасау. Басқа түрі бар - атмосфералық акустика. Ол атмосферадағы дыбыс құбылыстарын зерттейді. Физиологиялық акустика есту мүшелерін қорғайды. Оның арқасында біз өз мүшелеріміздің мүмкіндіктерін, олардың құрылымы мен әрекетін білеміз. Акустиканың бұл түрі сөйлеу мүшелерінің дыбыстарының жасалуын зерттейді. Ал соңғы түрі – биологиялық акустика. Ол ультрадыбыстық және дыбыстық зерттеумен айналысадыжануарлардың қарым-қатынасы. Ол сонымен қатар жануарлардың орналасу механизмдерін зерттейді, сонымен қатар биологиялық акустика шу мен діріл мәселелерін зерттеуге арналған, ол зиянды шулармен күресу және қоршаған ортаны жақсарту үшін қажет.
Аномальды табиғи дыбыс құбылыстары
Біздің планетамызда ызыл феномені белгілі жерлер бар. Ол тұрақты және төмен жиілікті гуіл ретінде сипатталады. Бұл дыбыстың қайдан шыққаны әлі анықталған жоқ. Нью-Мексикодағы Талас қаласында мұндай аномальды дыбыс көзі бар. Бір қызығы, бұл гуілді қала тұрғындарының тек 2%-ы ғана естиді, олардың айтуынша, бұл дыбыс өте мазасыз.
Аномальды табиғи дыбыс құбылыстары
Мысықтың мыжылауы адамдар деп есептейтін ең жағымды дыбыстардың бірі. Ғалымдар бұл құбылысты әлі де зерттеп жатыр. Бұл дыбыстың шығу тегі әлі белгісіз. Табиғаттағы таңғажайып нәрсе - еркек киттердің өте күрделі және ұзақ дыбыстары. Көптеген ғалымдар бұл әйелдерді тарту үшін қажет деп есептеді, бірақ соңғы зерттеулер дыбыстың әйелдерді емес, еркектерді тартатынын дәлелдеді.
Табиғатта дыбыстардың өте көп саны бар. Біз найзағай естиміз. Қыста аяқ астынан қар қыбырлайды. Егер сіз орманда айқайласаңыз, біз жаңғырық естиміз. Ол сондай-ақ табиғаттағы дыбыстық құбылыстардың мысалы болып табылады.
Осылайша біз физика мен табиғаттағы дыбыс құбылыстарының мысалдарын қарастырдық. Енді сіз сынақ жұмысынан қорықпайсыз.
