ध्वनि कक्षा 9 सीबीएसई नोट्स - अध्याय 12||Sound Class 9 CBSE Notes - Chapter 12

 

तरंग  में कण

तरंग  का परिचय

तरंग एक माध्यम में एक विक्षोभ है जो एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक चलती है और कणों के शुद्ध संचलन के बिना ऊर्जा ले जाती है। यह लोचदार विरूपण या दबाव में भिन्नता का रूप ले सकता है।

उदाहरण के लिए पानी पर एक रबर कॉर्क जो पानी में चट्टान गिरने पर ऊपर-नीचे होता है और लहर पैदा करता है।

तरंगों के विवरण के बारे में अधिक जानकारी के लिए, नीचे दिया गया वीडियो देखें  

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यांत्रिक तरंगों की कण गति

(i) अनुप्रस्थ तरंगें

कण गति तरंग गति की दिशा के लंबवत होती है। इस प्रकार की तरंग एक यांत्रिक तरंग है।

एक स्टेडियम में एगलाइट और मैक्सिकन लहर।

(ii) अनुदैर्ध्य तरंगें

कण क्रमिक संपीड़न या बढ़ाव के माध्यम से तरंग गति की दिशा के समानांतर यात्रा करते हैं। यह भी एक यांत्रिक तरंग है।

जैसे हवा में ध्वनि तरंगें।

ध्वनि तरंगों के प्रकारों के बारे में अधिक जानकारी के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें

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ध्वनि गुण

ध्वनि तरंगों का परिचय

ध्वनि को प्रसारित होने के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है। वह पदार्थ या सामग्री जिसके माध्यम से ध्वनि प्रसारित होती है, माध्यम कहलाती है। जब कण अपनी औसत स्थिति के बारे में कंपन करते हैं, तो यह संपीड़ित हवा के एक क्षेत्र को धक्का देता है, जिससे उच्च दबाव का क्षेत्र बनता है, इसके बाद निम्न दबाव का क्षेत्र बनता है क्योंकि कण अपनी औसत स्थिति में पीछे हट जाता है। ध्वनि तरंग किसी माध्यम में कणों के संपीड़न और विरलन द्वारा फैलती है। ध्वनि प्रसार को माध्यम में दबाव भिन्नता के प्रसार के रूप में देखा जा सकता है।

ध्वनि तरंगों के लक्षण

ध्वनि तरंगों की विशेषताओं के बारे में अधिक जानने के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें

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वेवलेंथ

दो क्रमिक शिखरों या गर्तों (या) क्रमिक संपीड़नों और विरलनों के बीच की दूरी को तरंग दैर्ध्य (λ) कहा जाता है। तरंग दैर्ध्य की SI इकाई मीटर (m) है।

समय सीमा

दो लगातार संपीडनों या विरलनों द्वारा एक निश्चित बिंदु को पार करने में लगने वाले समय को समयावधि (T) कहा जाता है। सेकंड में समय की एसआई इकाई।

आवृत्ति

प्रति इकाई समय में संपीडन या विरलन की संख्या को आवृत्ति (𝛎) कहा जाता है।
आवृत्ति की SI इकाई हर्ट्ज़ है। SI इकाई हर्ट्ज़ (s−1) है

$\begin{array}{l}�=\frac{1}{�}\end{array}$

गति (v), तरंग दैर्ध्य (λ) और आवृत्ति (𝛎) v=λ𝛎 के रूप में संबंधित हैं

आयाम

माध्य मान के दोनों ओर किसी माध्यम में विक्षोभ के परिमाण को आयाम (ए) कहा जाता है।
जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, आयाम की इकाई घनत्व या दबाव होगी। माध्य स्थिति और शिखर के बीच की दूरी (अधिकतम विस्थापन)।

                      आयाम (ए)

आवाज़ का उतार-चढ़ाव

प्रति इकाई समय संपीडनों या विरलनों की संख्या। आवृत्ति के सीधे आनुपातिक।

निम्न और उच्च स्वर का प्रतिनिधित्व

आयतन

किसी ध्वनि की मात्रा या तीव्रता आयाम पर निर्भर करती है। जिस बल से किसी वस्तु को कंपन कराया जाता है वह तीव्रता देता है।

उच्च बल → उच्च आयाम → तेज़ ध्वनि

एक इकाई क्षेत्र से प्रति इकाई समय में प्रवाहित होने वाली ध्वनि ऊर्जा की मात्रा को ध्वनि की तीव्रता कहा जाता है।

             ध्वनि की तीव्रता

नोट और टोन

एक ही आवृत्ति की ध्वनि को टोन कहा जाता है । कई आवृत्तियों के मिश्रण से उत्पन्न ध्वनि को स्वर कहा जाता है ।

ध्वनि की गुणवत्ता

ध्वनि की समृद्धि या लकड़ी को गुणवत्ता कहा जाता है। समान पिच और तीव्रता वाली ध्वनि को गुणवत्ता के आधार पर पहचाना जा सकता है। संगीत कानों को अच्छा लगता है, जबकि शोर नहीं। हालाँकि, उन दोनों की आवाज़ और पिच समान हो सकती है।

ध्वनि की गति

ध्वनि अलग-अलग माध्यमों से अलग-अलग गति से यात्रा करती है। ध्वनि की गति माध्यम के गुणों पर निर्भर करती है: दबाव, घनत्व और तापमान।

ध्वनि की गति: ठोस > तरल > गैसें

हवा में ध्वनि की गति = 0 0 C पर 331 m/s और 22 ∘  C पर 344 m/s

जब कोई स्रोत हवा में ध्वनि की गति से अधिक गति से ध्वनि उत्सर्जित करता है, तो यह एक ध्वनि बूम बनाता है जो बहुत अधिक ऊर्जा के साथ शॉकवेव्स उत्पन्न करता है। वे बहुत तेज़ आवाज़ उत्पन्न करते हैं जो कांच को तोड़ने और इमारतों को नुकसान पहुँचाने के लिए पर्याप्त है।

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ध्वनि तरंगों का परावर्तन

प्रकाश की तरह ध्वनि भी परावर्तन के नियमों का पालन करती है, यह ठोस और तरल की सतह से उछलती है।

गूंज

वह घटना जहाँ उत्पन्न ध्वनि परावर्तन के कारण पुनः सुनाई देती है, प्रतिध्वनि कहलाती है।
जैसे किसी ऊंची इमारत या पहाड़ के पास ताली बजाना या चिल्लाना।

एक विशिष्ट प्रतिध्वनि ध्वनि सुनने के लिए, मूल और परावर्तित ध्वनि के बीच का समय अंतराल कम से कम 0.1 सेकेंड होना चाहिए, क्योंकि ध्वनि हमारे मस्तिष्क में लगभग 0.1 सेकेंड तक बनी रहती है। प्रतिध्वनि सुनने के लिए अवरोध या परावर्तक सतह की न्यूनतम दूरी 17.2 मीटर होनी चाहिए। अनेक प्रतिबिम्बों के कारण अनेक प्रतिध्वनियाँ सुनी जा सकती हैं।

ध्वनि तरंगों के परावर्तन के बारे में अधिक जानकारी के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें

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सोनार और रडार

सोनार - ध्वनि नेविगेशन और रेंजिंग।

यह एक ऐसी तकनीक है जो दूरी मापने के लिए ध्वनि या अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करती है। मानव की सुनने की सीमा 20Hz- 20kHz है।

अल्ट्रासोनिक ध्वनियाँ क्या हैं?

अल्ट्रासोनिक ध्वनियाँ उच्च आवृत्ति वाली ध्वनियाँ हैं जिनकी आवृत्ति 20kHz (अश्रव्य सीमा) से अधिक होती है।

अल्ट्रासाउंड के अनुप्रयोग

(i) मानव अंगों की छवियों को स्कैन करना
(ii) धातु ब्लॉकों में दरार का पता लगाना
(iii) उन हिस्सों की सफाई करना जिन तक पहुंचना मुश्किल है
(iv) पानी की सतह पर या उसके नीचे वस्तुओं को नेविगेट करना, संचार करना या उनका पता लगाना (सोनार)।

सोनार में एक नाव या जहाज पर लगा एक ट्रांसमीटर और डिटेक्टर होता है। ट्रांसमीटर समुद्र तल पर अल्ट्रासोनिक ध्वनि तरंगें भेजता है, जो वापस परावर्तित हो जाती हैं और डिटेक्टर द्वारा पकड़ ली जाती हैं। पानी में ध्वनि की गति को जानकर, दूरी को    2d=v×t का उपयोग करके मापा जा सकता है। इस विधि को इकोलोकेशन या इको रेंजिंग कहा जाता है।

रडार के उपयोग के बारे में अधिक जानने के लिए यहां जाएं ।

प्रतिध्वनि

अनेक परावर्तनों के कारण ध्वनि के बने रहने को अनुध्वनि कहते हैं। उदाहरण: सभागार और एक बड़ा हॉल।
अत्यधिक प्रतिध्वनि अवांछनीय है, और इसे कम करने के लिए, हॉल और सभागारों में दीवारों और छतों पर ध्वनि-अवशोषित सामग्री होती है। जैसे फ़ाइबरबोर्ड और खुरदुरा प्लास्टर।

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डॉपलर का प्रभाव

यदि ध्वनि का स्रोत या प्रेक्षक दोनों में से कोई भी गतिमान है, तो प्रेक्षक के लिए आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन होगा। जब पर्यवेक्षक स्रोत की ओर बढ़ता है तो आवृत्ति अधिक होगी, और जब पर्यवेक्षक स्रोत से दूर जाता है तो यह कम हो जाती है।

उदाहरण: यदि कोई सड़क के किनारे पर खड़ा है और एक एम्बुलेंस सायरन बजाते हुए आती है, तो जैसे-जैसे वह करीब आती है, सायरन की आवाज लगातार बढ़ती जाती है और फिर, जैसे-जैसे वह गुजरती है, सायरन की आवाज अचानक कम हो जाती है।

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मानव कान

कान मानव शरीर का एक संवेदनशील अंग है। यह मुख्य रूप से ध्वनि का पता लगाने, प्रसारित करने और संचारित करने में शामिल है और संतुलन की भावना बनाए रखना मानव कान का एक और महत्वपूर्ण कार्य है। मानव कान में शामिल हैं:

• बाहरी कान, या कान का दृश्य भाग, पिन्ना कहलाता है।
• पिन्ना आसपास से ध्वनि एकत्रित करता है।
• ध्वनि एक नली से होकर गुजरती है जिसे श्रवण नाल कहते हैं।
• आपतित ध्वनि तरंगों की प्रतिक्रिया में कान का परदा (टिम्पेनिक झिल्ली) कंपन करता है।
• मध्य कान में तीन हड्डियों हथौड़ा, निहाई और रकाब द्वारा कंपन को बढ़ाया और आगे आंतरिक कान तक प्रेषित किया जाता है।
• आंतरिक कान में, कोक्लीअ दबाव संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है।
• व्याख्या के लिए विद्युत संकेत श्रवण तंत्रिका द्वारा मस्तिष्क तक प्रेषित किए जाते हैं।

              मानव कान

मानव कान की संरचना के बारे में अधिक जानकारी के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें