بحث عن الموجات الصوتية

الصوت هو موجات قادرة على التحرك في وسط مادي مثل الهواء والغازات والسوائل والأجسام الصلبة.

ومع ذلك، لا يمكن انتقالها في الفراغ، وتستطيع الكائنات الحية الإحساس بهذه الموجات عن طريق الأذن وحاسة السمع.

تعتبر الموجات الصوتية وسيلة اتصال بين الكائنات الحية، لذا يمكنكم متابعة جميع التفاصيل على موقعنا المميز دائما mkaal.com.

الموجات الصوتية في الفيزياء

يعرف الصوت فيزيائياً بأنه اهتزاز ميكانيكي للوسط، وينقسم إلى ثلاثة أنواع:

الموجات الطولية

• إنها تنتشر في البلازما والوسط الغازي والسوائل، وتتكون من تضاغط وتخلخل واحد.
• تعرف فيزيائيا باسم الموجات الصوتية المنطلقة بالضغط، حيث تتألف من طبقات متتابعة تتوالى على بعضها.
• ثم يزداد الضغط تدريجيا في تلك النقطة، ثم ينخفض أيضا تدريجيا وتنتشر في نفس اتجاه الموجة.

الموجات المستعرضة أو العرضية

تتكون من قاع وقمة وتنتقل بين المواد الصلبة كموجات متتابعة ومتعامدة مع اتجاه انتشار الصوت.

فتنتشر بشكل عامودي على التموّج.

الموجات السطحية

وتكون الحركة في هذا النوع من الموجات الصوتية حركة دورانية على سطح الوسط.

وهو الوسط الذي تنتقل من خلاله الموجة الصوتية، وتضعف سرعة وقوة هذا النوع من الموجات كلما اتجهت نحو الأعماق.

اقرأ أيضاً: نصائح بعد تفتيت حصى الكلى بواسطة الموجات الصدمية

أنواع الموجات الصوتية

يمكن تصنيف الموجات الصوتية إلى ثلاثة أنواع وفقا لتردداتها كما يلي:.

الموجات السمعية

• وهذه هي الأمواج التي يمتلك الإنسان القدرة على سماعها واستدراكها.
• يمكن للإنسان أن يتعرض لتردد هذه الموجات ويتفاعل معها بسهولة.
  • وهي الموجات التي تتراوح ترددها بين 20 هرتز و 20 كيلو هرتز.

كذلك الموجات فوق السمعية

• وهذه هي الموجات التي تكون ترددها أعلى من قدرة الإنسان الطبيعية على استشعارها وسماعها.
• وبالتالي، تكون ترددها أعلى بكثير من قدرة الإنسان على استيعاب الأصوات الناتجة عنها.
  • تتجاوز تردداتها 20 كيلو هرتز، وعادة ما تستخدم في الفحوصات الطبية لأعضاء الجسم الداخلية، وتعرف بالسونار.

الموجات تحت السمعية

• تعتبر هذه الموجات ضعيفة لدرجة أن الإنسان لا يستطيع سماعها أو تحسيسها.
• تردد هذه الأمواج عادة أقل من 20 هرتز، وتستخدم في دراسة ما يحدث تحت الأرض.
  • استكشاف النفط وأجهزة قياس الزلازل وما شابه ذلك.

خصائص الموجات الصوتية

• الحركة الاهتزازية تحدث نتيجة لتأثير الصوت على جزيئات الوسط المنتشرة فيها، مما يؤدي إلى اهتزازها.
• تواتر الاهتزاز في الوسط الذي تنتقل من خلاله.
• تختلف سرعة الصوت تبعا للوسط الذي تنتقل فيه الموجات الصوتية.
  • عندما يكون المادة في الحالة الصلبة، فإنها تكون أسرع من الحالة الغازية أو السائلة.
• الشدة الصوتية هي الكمية التي ينتجها الصوت في وسط مساحتها سنتيمتر مربع واحد، نتيجة تأثير الموجات الصوتية أثناء انتشارها في الوسط.
  • يتم قياس كمية هذا الطاقة للموجة الصوتية باستخدام وحدة الديسيبل الفيزيائية.
• ضغط الصوت هو الفرق بين ضغط الموجة الصوتية ومتوسط الضغط في الموضع المحدد.
  • يتم استخراج مربع الفرق من هذا العدد، ويتم حساب الجذر التربيعي له.
• سعة الموجة الصوتية، وهي من العوامل التي تؤثر على كمية طاقة الموجة الصوتية.
  • فطاقة الموجة الصوتية متناسبة مع سعتها بشكل متناسب.
  • يتم تعريف سعة الموجة الصوتية بأنها المسافة بين قمتها وقاعها، حيث تختفي حركة الموجة الصوتية.
• سرعة انتشار وتحرك الموجة الصوتية في وسطها الناقل، أو سرعة تجدد الموجة الصوتية نفسها.
  • يتم قياس السرعة باستخدام وحدات قياس وحدة الطول على وحدة الزمن.
    • وبذلك، تصبح سرعة الموجة وحدتها متر/ثانية.

استخدامات الموجات الصوتية

الصوت يعتمد على الاهتزازات التي تنتجها الموجات من المصدر، وتنتقل عبر الغلاف الجوي.

تنتج هذه الاهتزازات موجات طاقة، وتستخدم البشر هذه الموجات في العديد من الأغراض والمهام المختلفة في حياتهم اليومية.

الاتصالات

• لا يمكن للبشر التواصل اللفظي بينهم بدون الموجات الصوتية.
• حبال صوت الإنسان هي التي تولد الموجات الصوتية وتنتقل عبر الهواء إلى أذني الآخرين.
• استطاع الإنسان استخدام هذه التقنية في الاختراع وتطوير وسائل الاتصال الحديثة.
• ثم ابتكر الراديو والتلفزيون والهواتف، ونجح في استخدامها في مختلف مجالات الحياة.

استكشاف المحيطات

• تستخدم الموجات الصوتية بشكل أساسي في أجهزة السونار، ولها العديد من الاستخدامات في التصوير والاستكشاف.
• ومن بينها استكشاف المحيطات، حيث يتم إرسال أجهزة السونار إلى قعر المحيطات.
  • عند اصطدامك بجسم ما، ستصدر ترددات محددة.
• يقوم العلماء بقياس صدى هذه الموجات لتحديد المسافة والحجم للشيء الذي انعكست عنه موجات الصوت.
• كما يستخدم السفن البحرية نفس التقنية للبحث عن غواصات العدو واستكشاف مواقعها.

قد يهمك: بحث عن خصائص الموجات جاهز

استكشاف الموارد الجوفية

• يستخدم العلماء الجيولوجيون الموجات الصوتية لاستكشاف موارد النفط تحت الأرض.
• حيث يحدث انعكاس للموجات الصوتية من داخل الأرض، فيقوم العلماء بقياس انتشار هذه الموجات.
  • من خلال الأرض وسرعتها.
• من خلال ذلك، يتم استنباط تركيب الأرض وكثافتها، ويمكن أيضا استخدامها للتنبؤ بالزلازل.
  • واستكشاف العديد من الجوانب الأخرى ذات الصلة بالتربة الداخلية.

الصيـد

• لا يقتصر استخدام هذه التقنية على الإنسان فقط، بل تعتمد العديد من المخلوقات على استخدام الأمواج الصوتية للصيد والحصول على الطعام.
• من بينها الخفافيش التي تعتمد على إصدار موجات صوتية محددة، ثم تعود إليها مرة أخرى للقياس.
• عبرها يتم تحديد أماكن وجود الفريسة والمسافة التي تفصل بينهما، بالإضافة إلى وجود العديد من الكائنات الأخرى.
  • مثل الدلافين، يعتمدون على نفس التقنية للتواصل وتحديد مواقع بعضهم البعض.

الموجات فوق الصوتية

• وتعرف أيضا باسم التخطيط الصوتي أو التخطيط التشخيصي الطبي، وهي تقنية لتصوير أعضاء الجسم الداخلية.
  • استنادا إلى استخدام ترددات عالية أو موجات فوق صوتية.
  • تنتج صورا دقيقة لجسم الإنسان من الداخل نتيجة لذلك.
    • بحيث يمكن تشخيص الأمراض ومعرفة العلاج الطبي المناسب لها.
• تستخدم هذه التقنية عادة في فحوصات الطب الخارجية، حيث يتم وضع جهاز الأمواج فوق الصوتية على الجسم من الخارج.
  • ومع ذلك، يمكن في بعض الحالات وضعه داخل الجسم لإجراء فحوصات أكثر دقة، مثل السونار المهبلي.
• وتستخدم تقنية الموجات فوق الصوتية في تشخيص العديد من الحالات الطبية، وأشهرها فحص الرحم.
  • ومراقبة حالة الجنين خلال فترة الحمل وفحص المبايض.
  • وتشمل الفحوصات الأخرى متابعة التبويض في حالة تأخر الحمل.
  • تشخيص حالات المرارة وفحص أمراض البروستاتا والأعضاء التناسلية.
• كما يمكن استخدامها لتوجيه الإبرة في حالة إجراء خزعة أو علاج الأورام.
  • بالإضافة إلى ذلك، يتم فحص الغدة الدرقية وفحص تكتلات الثدي وغيرها من الفحوصات الطبية.
  • وهي تساعد في تشخيص المرض بدقة وتحديد العلاج المناسب لكل حالة.
• وعادة ما يتم إجراء فحص الموجات فوق الصوتية دون أي تحضيرات أو إجراءات مسبقة.
  • باستثناء بعض الحالات النادرة التي تتعلق بفحص المرارة.
  • من الممكن أن يطلب منك عند زيارة الطبيب عدم تناول الطعام أو الشراب لمدة ست ساعات، ليتم إجراء الفحص بدقة.
• عند فحص الحوض أو المثانة، يطلب عادة من الطبيب تناول كميات كبيرة من الماء قبل الفحص.
  • هذا يساعد في تحسين كشف المثانة بشكل أكبر وأكثر دقة، وبالتالي تحقيق تشخيص دقيق.

شاهد أيضاً: اضرار تفتيت الحصوات بالموجات التصادمية ومخاطرها

وأخيرا، هذه بعض المعلومات حول الموجات الصوتية والموجات فوق الصوتية.

نأمل أن تستفيدوا من هذا المقال وشاركونا أسئلتكم عن طريق التعليقات، تبقوا بخير.