ध्वनिले हाम्रो जीवनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। कान हाम्रो इन्द्रियहरू मध्ये एक हो जसले हामीलाई हाम्रो वरपरको संसार सुन्न सक्ने क्षमता दिन्छ। ध्वनि जानकारी साझा गर्न, कला सिर्जना गर्न, मानिसहरूसँग अन्तरक्रिया गर्न, कार्य तालिकाहरू विनियमित गर्न र जीवनका अन्य धेरै अनगिन्ती पक्षहरूको लागि महत्त्वपूर्ण छ।
बुझौं:
रबर ब्यान्ड लिनुहोस् र यसलाई पेन्सिल बक्सको लामो छेउमा राख्नुहोस्। बक्स र फैलिएको रबर बीच दुई पेन्सिल घुसाउनुहोस्। अब रबर ब्यान्डलाई बीचमा कतै तान्नुहोस्। तपाई के हेर्नुहुन्छ?
जब कडा रूपमा तानिएको ब्यान्डलाई निकालिन्छ, यो कम्पन हुन्छ र ध्वनि उत्पन्न गर्दछ । जब यो कम्पन बन्द हुन्छ, यसले आवाज उत्पन्न गर्दैन। कुनै वस्तुको अगाडि र पछाडिको गतिलाई कम्पन भनिन्छ।
मानिसमा, आवाज भ्वाइस बक्स वा स्वरयंत्र द्वारा उत्पादन गरिन्छ । आफ्नो औंलाहरू घाँटीमा राख्नुहोस् र कडा टक्कर फेला पार्नुहोस् जुन तपाईंले निल्दा सार्न देखिन्छ। शरीरको यो भागलाई भ्वाइस बक्स भनिन्छ। दुईवटा भोकल कर्डहरू भ्वाइस बक्समा यसरी फैलिएका छन् कि यसले हावाको मार्गको लागि तिनीहरूको बीचमा साँघुरो स्लिट छोड्छ। जब फोक्सोले स्लिटको माध्यमबाट हावालाई बल पुर्याउँछ, भोकल कर्डहरू कम्पन हुन्छन्, आवाज उत्पन्न गर्दछ। भोकल कर्डसँग जोडिएका मांसपेशीहरूले डोरीलाई कसो वा ढीलो बनाउन सक्छ।
पुरुष, महिला र बालबालिकाको आवाज किन फरक हुन्छ ?
यो किनभने पुरुषहरूमा भोकल कर्ड लगभग 20 मिमी लामो हुन्छ। महिलाहरूमा, यी लगभग 5 मिमी छोटो हुन्छन्। बच्चाहरु को धेरै छोटो भोकल कर्ड छ।
हामी हाम्रो कान मार्फत आवाज सुन्छौं। कानको बाहिरी भागको आकार फनेल जस्तो हुन्छ। जब ध्वनी हाम्रो कानमा प्रवेश गर्छ, यो नहर तल जान्छ जसको अन्त्यमा पातलो कसिएको झिल्ली हुन्छ जसलाई कानको पर्दा भनिन्छ। ध्वनि कम्पनले कानको पर्दा कम्पन बनाउँछ। कानको पर्दाले भित्री कानमा कम्पन पठाउँछ जसले मस्तिष्कमा संकेत पठाउँछ र हामी यसरी सुन्छौं।
ध्वनिलाई यसको प्रसारको लागि माध्यम चाहिन्छ। यो शून्यमा यात्रा गर्न सक्दैन। यही कारणले गर्दा दुई अन्तरिक्ष यात्रीहरू अन्तरिक्ष वा चन्द्रमामा एकअर्कालाई सुन्न सक्दैनन् जहाँ वातावरण छैन। ध्वनि ठोस, तरल र ग्यासहरूमा यात्रा गर्न सक्छ। यसको गति ठोसमा बढी, तरल पदार्थमा कम र ग्यासहरूमा पनि कम छ। उदाहरणका लागि, फलाममा ध्वनिको गति लगभग 5000 m/s, पानीमा यो लगभग 1500 m/s र हावामा, यो लगभग 330 m/s छ। यसले के बुझाउँछ? यसले संकेत गर्छ कि कणहरू जति नजिक छन्, ध्वनि उति छिटो यात्रा गर्न सक्छ।
हेरौं कसरी ध्वनि माध्यममा यात्रा गर्छ।
कल्पना गर्नुहोस् कि तपाइँ स्पिकर मार्फत संगीत सुन्दै हुनुहुन्छ। स्पिकरको आवाज तपाईको कानमा कसरी पुग्छ? ध्वनि ऊर्जाको एक रूप हो जसलाई यात्रा गर्न सामग्री चाहिन्छ। ध्वनी वायु कणहरूको लहर वा अवरोधको रूपमा यात्रा गर्दछ। संगीत बज्दा स्पिकर कम्पन हुन्छ। जब संगीत बन्द हुन्छ, हावाका तहहरू स्थिर हुन्छन्, तर जब स्पिकर सक्रिय हुन्छ, कम्पनले हावाका यी तहहरूलाई बाधा पुर्याउँछ। कणहरू कम्पन वस्तुबाट कानमा यात्रा गर्दैनन्। कम्पन हुने वस्तुको सम्पर्कमा रहेको माध्यमको कण पहिले यसको सन्तुलन स्थितिबाट विस्थापित हुन्छ। त्यसपछि यसले छेउछाउको कणमा बल लगाउँछ। जसको फलस्वरूप छेउछाउको कण आफ्नो आरामको स्थितिबाट विस्थापित हुन्छ। छेउछाउको कणलाई विस्थापित गरेपछि पहिलो कण आफ्नो मूल स्थितिमा फर्कन्छ। यो प्रक्रिया माध्यममा जारी रहन्छ जबसम्म आवाज तपाईंको कानमा पुग्दैन। यो माध्यममा ध्वनिको प्रसारको क्रममा हुन्छ, त्यसैले ध्वनिलाई तरंगको रूपमा कल्पना गर्न सकिन्छ।
जब कम्पन गर्ने वस्तु अगाडि बढ्छ, यसले आफ्नो अगाडिको हावालाई धकेल्छ र कम्प्रेस गर्छ र उच्च चापको क्षेत्र बनाउँछ। यस क्षेत्रलाई कम्प्रेसन (C) भनिन्छ। यो कम्प्रेसन कम्पन वस्तुबाट टाढा जान सुरु हुन्छ। जब कम्पन वस्तु पछाडि सर्छ, यसले कम चापको क्षेत्र सिर्जना गर्दछ जसलाई दुर्लभ (R) भनिन्छ। वस्तु द्रुत गतिमा अगाडि र पछाडि सर्दा, हावामा कम्प्रेसन र दुर्लभताहरूको श्रृंखला सिर्जना हुन्छ। यसले ध्वनि तरंग बनाउँछ जुन माध्यमबाट प्रसारित हुन्छ। कम्प्रेसन उच्च चापको क्षेत्र हो र दुर्लभ कम चापको क्षेत्र हो। दबाब दिइएको मात्रा मा एक माध्यम को कण को संख्या संग सम्बन्धित छ। एउटा पूर्ण टू र फ्रो गतिले एउटा कम्प्रेसन र एउटा दुर्लभता बनाउँछ जुन मिलेर एउटा तरंग बनाउँछ। यो तरंग जसमा माध्यमका कणहरू ध्वनिको प्रसारको दिशामा आफ्नो औसत स्थानको बारेमा कम्पन हुन्छन्, यसलाई अनुदैर्ध्य तरंग भनिन्छ।
तरंगसँग सम्बन्धित केही सर्तहरू:
१) एम्प्लिच्युड: कुनै माध्यमको कणको औसत स्थानको दुबै छेउमा हुने अधिकतम विस्थापनलाई तरंगको आयाम भनिन्छ। यसलाई अक्षर a द्वारा जनाइएको छ र यसको SI एकाइ मीटर हो।
२) समयावधि: माध्यमको कणले कम्पन पूरा गर्नको लागि समयलाई तरंगको समयावधि भनिन्छ। यसलाई T अक्षरले जनाउँछ र यसको SI एकाइ दोस्रो हो।
३) फ्रिक्वेन्सी: माध्यमको कणले एक सेकेन्डमा कम्पन गर्ने संख्यालाई तरंगको आवृत्ति भनिन्छ। यो अक्षर f द्वारा जनाइएको छ र यसको SI एकाई दोस्रो -1 वा हर्ट्ज (Hz) हो।
टाइम T मा, तरंगहरूको संख्या = 1, त्यसैले 1 सेकेन्डमा तरंगहरूको संख्या वा आवृत्ति हुन्छ
\(f = \frac{1}{T}\)
4) तरंग लम्बाइ: माध्यमको कणको कम्पनको एक समय अवधिमा तरंगले यात्रा गरेको दूरीलाई यसको तरंग लम्बाइ भनिन्छ र प्रतीक λ द्वारा जनाइएको छ। यसको SI एकाइ मिटर हो। एक अनुदैर्ध्य तरंगमा, दुई लगातार कम्प्रेसनहरू वा दुई लगातार दुर्लभहरू बीचको दूरी एक तरंगदैर्ध्य बराबर हुन्छ।
प्रति सेकेन्ड (२० हर्ट्ज) करिब २० कम्पन भन्दा कम आवृत्तिहरूको ध्वनि मानव कानले पत्ता लगाउन सक्दैन। त्यस्ता आवाजहरूलाई अश्रव्य भनिन्छ। माथिल्लो भागमा, प्रति सेकेन्ड (२० kHz) लगभग 20,000 कम्पनहरू भन्दा उच्च आवृत्तिहरूको आवाजहरू पनि मानव कानले सुन्न सक्दैनन्। यसरी, मानव कानको लागि, श्रव्य फ्रिक्वेन्सीको दायरा लगभग 20 देखि 20,000 हर्ट्ज सम्म छ। कुकुरहरू जस्ता केही जनावरहरूले 20,000 Hz भन्दा माथिको आवृत्तिको आवाज सुन्न सक्छन्।
हाम्रो आफ्नै स्ट्रिङ टेलिफोन सिर्जना गरौं।
आवश्यक सामाग्री: २ पेपर कप, २ फिट वरिपरि तारको टुक्रा, पेपर कपमा प्वाल बनाउन कील
1. प्रत्येक पेपर कपको तल्लो भागमा सानो प्वाल बनाउन एउटा नेल प्रयोग गर्नुहोस्
2. कप मार्फत तार तान्नुहोस् र गाँठो बाँध्नुहोस्। ध्वनि टाढा यात्रा गर्न मद्दत गर्न तारको लामो टुक्रा प्रयोग गर्नुहोस्
3. एक व्यक्तिले आफ्नो कानमा फोन समात्न सक्छ र अर्को व्यक्ति अर्को कपमा कुरा गर्न सक्छ। स्ट्रिङलाई कडा राख्नुहोस् वा ध्वनि तरंगहरू सही रूपमा यात्रा गर्दैनन्।
यस्ले कसरी काम गर्छ?
ध्वनिले हावामा कम्पन गर्दा ध्वनि तरंगहरू सिर्जना हुन्छन्। यस गतिविधिमा, तपाईंको आवाजले कप भित्रको हावालाई कम्पन गर्छ, जुन त्यसपछि कपको तलतिर सारिन्छ। कपको तल्लो भागले ध्वनि तरंगहरूलाई स्ट्रिङमा पठाउँछ, र यस्तै अर्को कपमा।
