سلام ,
یه سوال داشتم اگر خیلی ابتدایی بود به لطف خودتون ببخشید
سوال اینه که ایا امکانش هست موج(یا صوت) ایجاد کرد که دامنه ی اون بسیار کم و فرکانس اون بسیار زیاد باشه؟
موجي با فركانس بسيار زياد و دامنه بسيار كم
-
عضویت : یکشنبه ۱۳۹۲/۳/۲۶ - ۱۶:۳۵
پست: 23-
سپاس: 5
موجي با فركانس بسيار زياد و دامنه بسيار كم
آخرین ویرایش توسط DARKENERGY یکشنبه ۱۳۹۳/۳/۱۸ - ۰۵:۳۷, ویرایش شده کلا 1 بار
دلیل: عنوان
دلیل: عنوان
- Archimedes
عضویت : دوشنبه ۱۳۹۲/۵/۱۴ - ۱۰:۴۵
پست: 1233-
سپاس: 824
Re: موج با ویژگی خاص
بله میشه امواج فرکانس بالا همون امواج فراصوته امیدوارم مطلب زیر بدردت بخوره.
امواج ماوراي صوت را به روشهاي مکانيکي و الکتريکي و مغناطيسي ميتوان توليد کرد. ابزار مکانيکي توليد ماوراي صوت عبارت است از: سيرن ، سوتک گالتن ، مولد الکتريکي ، مولد مغناطيسي ، نوسانگر پيزو الکتريک و نوسانگر مانيتواستريکتيو که در زير برخي از آنها که کاربرد وسيعي دارند شرح مختصري ميدهيم.
◄ سيرن:
سيرن از يک ظرف محکم ساخته شده است که بوسيله لولهاي به تلمبه تراکم هوا مربوط ميشود و ميتوان در آن هواي با فشار زياد متراکم کرد. در قسمتي از سطح بالايي اين ظرف دو صفحه فلزي گرد محور واحدي قرار دارند که بر روي آنها تعدادي سوراخ به يک فاصله از محور موجود است. صفحه پايين ثابت است و صفحه بالايي ميتواند بر روي آن با سرعت زياد دوران کند.
سوراخهايي که بر روي اين دو صفحه موجود است، ميتوانند در مقابل يکديگر قرار گيرند. ولي امتداد آنها در صفحه بالايي و پاييني برهم قرار ندارد و طوري است که وقتي هوايي با فشار زياد از سوراخهاي پاييني به دهانه سوراخهاي بالايي ميرسد، تغيير جهت و امتداد ميدهد. و همين تغيير جهت حرکت هوا سبب ميگردد که بر صفحه بالايي نيرويي اثر کند و آن را به چرخش در آورد. فرکانس صوتي که سيرن توليد ميکند با تعداد سوراخهاي صفحه دوّار (p) و نيز تعداد دوري که صفحه گردان سيرن در ثانيه دوران مي کند (n) نسبت مستقيم دارد (f = pn). که در آن f فرکانس صوت ميباشد.
معمولا بر روي سيرنها دستگاهي است که مي تواند صوت حاصل را مشخص کند. وليکن اگر تعداد سوراخها در صفحه بسيار زياد و نيز فشار هوا يا بخار آب که در ظرف سيرن متراکم شده است، بسيار زياد باشد، ارتعاشات ماوراي صوت توليد ميشود. به کمک اين سيرنها امواجي تا فرکانس200 کيلو هرتز توليد کردهاند.
◄ وتک گالتن:
در سال 1883 نخستين بار گالتن متوجه امواج ماوراي صوت شد. او با استفاده از لوله بستهاي که به کمک يک پيچ ميتوانست طول آن را تغيير دهد، ارتعاشات صوتي بسيار ريزي با فرکانس زياد توليد کرد. و ضمن کاهش تدريجي طول لوله بسته متوجه شد که در هنگام دميدن در آن صدايي را نميشنود. وليکن سگي که در نزديکي وي بود عکس العمل نشان ميدهد. همين موضوع او را متوجه امواج ماوراي صوت کرد.
در سال 1900 ميلادي. ادلمان سوتک گالين را کامل کرد و آن را به فرکانس حدود 170000 هرتز رسانيد. در سال 1916 ميلادي هارتمان بر اساس کارهاي قبلي سوتکي ساخت که در آن هواي متراکم از يک سوراخ مخروطي شکل خارج و به دهانه لوله استوانهاي شکل که طول و قطر آن برابر است وارد ميگردد و توليد صوت ميکند. در سوتک هارتمان سرعت خروج هوا و برخورد آن به لوله سوتک بسيار زياد و بيش از سرعت صوت است.
◄ نوسانگر مغناطيسي:
اين نوسانگرها براساس خاصيت ماگنتوستريکشن و استفاده از يک ميدان الکتريکي متناوب ساخته ميشود. خاصيت ماگنتوستريکشن عبارت است از تغيير شکل و تغيير حجم يک ماده مغناطيسي (آهن ، نيکل و کبالت) در اثر آهنربا شدن. سادهترين تغييري که در اثر آهنربا شدن يک ماده مغناطيسي بررسي ميشود تغيير نسبي طول يعني Δl/l است. که در اين رابطه Δl تغيير طول و ا طول اوليه ماده مغناطيسي است.
اگر ميله اي از يک ماده مغناطيسي مانند نيکل را انتخاب کنيم و در اطراف آن يک سيم روپوش دار بپيچيم و آن را در يک مدار الکتريکي قرار دهيم، مشاهده ميشود که هر گاه جريان الکتريکي از سيم پيچ بگذرد طول ميله کوتاه مي شود و پس از قطع جريان ميله به طول اوليه خود باز مي گردد. چنانچه بتوانيم به کمک يک رئوستا شدت جريان الکتريکي را افزايش دهيم، تغيير طول ميله Δl بيشتر مي شود.
ضمنا اگر جهت جريان الکتريکي را تغيير دهيم باز هم ميله منقبض خواهد شد. مشخص ميشود که کاهش طول ميله که در اثر ميدان مغناطيسي سيم پيچ و آهنربا شدن آن ظاهر ميشود، به جهت ميدان الکتريکي بستگي ندارد. وليکن اندازه تغيير طول ميله به اندازه شدت ميدان الکتريکي بستگي دارد. در عمل نوسانگرهاي مغناطيسي را به اين ترتيب ميسازند که به جاي ميلههاي نيکلي ورقههاي نازک نيکلي که رويهاي از يک ماده عايق الکتريکي دارند، بکار ميبرند.
اين ورقه ها را مانند آنچه در هستههاي ترانسفورماتور مشاهده ميکنيم بر روي يکديگر قرار ميدهند و به هم متصل ميکنند. علت بکار بردن ورقههاي نيکل به جاي ميله نيکل جلوگيري از جريانهاي گردابي (جريان فوکو) است. ضمنا بجاي آنکه فقط از يک سيم پيچ استفاده شود، دو سيم پيچ به دور هسته نيکلي پيچيده ميشود، که از يکي جريان مستقيم و از سيم پيچ ديگر جريان متناوب عبور ميکند.
◄ نوسانگر پيزوالکتريک:
خاصيت پيزوالکتريک عبارت است از ايجاد اختلاف پتاسيل الکتريکي در دو طرف يک بلور هنگامي که آن بلور تحت فشار يا کشش قرارگيرد و نيز انبساط و انقباض آن بلور هنگامي که تحت تأثير يک ميدان الکتريکي واقع شود.
پديده پيزوالکتريک که در سال 1880 توسط پيرکوري کشف شد، نه تنها در توليد ارتعاشات ماوراي صوت مورد استفاده قرار ميگيرد، بلکه در بسياري ديگر از ابزارها از جمله در ميکروفونهاي کريستالي ، پيک آپ گرامافون ، توليد نوسانهاي الکتريکي و فندک بکار ميرود. خاصيت پيزو الکتريک در بلورهاي کوارتز ، تورمالين ، تاتارات سديم و پتاسيم و تيتانات باريم مشاهده شده است.
منبع:
http://www.fadak.us
امواج ماوراي صوت را به روشهاي مکانيکي و الکتريکي و مغناطيسي ميتوان توليد کرد. ابزار مکانيکي توليد ماوراي صوت عبارت است از: سيرن ، سوتک گالتن ، مولد الکتريکي ، مولد مغناطيسي ، نوسانگر پيزو الکتريک و نوسانگر مانيتواستريکتيو که در زير برخي از آنها که کاربرد وسيعي دارند شرح مختصري ميدهيم.
◄ سيرن:
سيرن از يک ظرف محکم ساخته شده است که بوسيله لولهاي به تلمبه تراکم هوا مربوط ميشود و ميتوان در آن هواي با فشار زياد متراکم کرد. در قسمتي از سطح بالايي اين ظرف دو صفحه فلزي گرد محور واحدي قرار دارند که بر روي آنها تعدادي سوراخ به يک فاصله از محور موجود است. صفحه پايين ثابت است و صفحه بالايي ميتواند بر روي آن با سرعت زياد دوران کند.
سوراخهايي که بر روي اين دو صفحه موجود است، ميتوانند در مقابل يکديگر قرار گيرند. ولي امتداد آنها در صفحه بالايي و پاييني برهم قرار ندارد و طوري است که وقتي هوايي با فشار زياد از سوراخهاي پاييني به دهانه سوراخهاي بالايي ميرسد، تغيير جهت و امتداد ميدهد. و همين تغيير جهت حرکت هوا سبب ميگردد که بر صفحه بالايي نيرويي اثر کند و آن را به چرخش در آورد. فرکانس صوتي که سيرن توليد ميکند با تعداد سوراخهاي صفحه دوّار (p) و نيز تعداد دوري که صفحه گردان سيرن در ثانيه دوران مي کند (n) نسبت مستقيم دارد (f = pn). که در آن f فرکانس صوت ميباشد.
معمولا بر روي سيرنها دستگاهي است که مي تواند صوت حاصل را مشخص کند. وليکن اگر تعداد سوراخها در صفحه بسيار زياد و نيز فشار هوا يا بخار آب که در ظرف سيرن متراکم شده است، بسيار زياد باشد، ارتعاشات ماوراي صوت توليد ميشود. به کمک اين سيرنها امواجي تا فرکانس200 کيلو هرتز توليد کردهاند.
◄ وتک گالتن:
در سال 1883 نخستين بار گالتن متوجه امواج ماوراي صوت شد. او با استفاده از لوله بستهاي که به کمک يک پيچ ميتوانست طول آن را تغيير دهد، ارتعاشات صوتي بسيار ريزي با فرکانس زياد توليد کرد. و ضمن کاهش تدريجي طول لوله بسته متوجه شد که در هنگام دميدن در آن صدايي را نميشنود. وليکن سگي که در نزديکي وي بود عکس العمل نشان ميدهد. همين موضوع او را متوجه امواج ماوراي صوت کرد.
در سال 1900 ميلادي. ادلمان سوتک گالين را کامل کرد و آن را به فرکانس حدود 170000 هرتز رسانيد. در سال 1916 ميلادي هارتمان بر اساس کارهاي قبلي سوتکي ساخت که در آن هواي متراکم از يک سوراخ مخروطي شکل خارج و به دهانه لوله استوانهاي شکل که طول و قطر آن برابر است وارد ميگردد و توليد صوت ميکند. در سوتک هارتمان سرعت خروج هوا و برخورد آن به لوله سوتک بسيار زياد و بيش از سرعت صوت است.
◄ نوسانگر مغناطيسي:
اين نوسانگرها براساس خاصيت ماگنتوستريکشن و استفاده از يک ميدان الکتريکي متناوب ساخته ميشود. خاصيت ماگنتوستريکشن عبارت است از تغيير شکل و تغيير حجم يک ماده مغناطيسي (آهن ، نيکل و کبالت) در اثر آهنربا شدن. سادهترين تغييري که در اثر آهنربا شدن يک ماده مغناطيسي بررسي ميشود تغيير نسبي طول يعني Δl/l است. که در اين رابطه Δl تغيير طول و ا طول اوليه ماده مغناطيسي است.
اگر ميله اي از يک ماده مغناطيسي مانند نيکل را انتخاب کنيم و در اطراف آن يک سيم روپوش دار بپيچيم و آن را در يک مدار الکتريکي قرار دهيم، مشاهده ميشود که هر گاه جريان الکتريکي از سيم پيچ بگذرد طول ميله کوتاه مي شود و پس از قطع جريان ميله به طول اوليه خود باز مي گردد. چنانچه بتوانيم به کمک يک رئوستا شدت جريان الکتريکي را افزايش دهيم، تغيير طول ميله Δl بيشتر مي شود.
ضمنا اگر جهت جريان الکتريکي را تغيير دهيم باز هم ميله منقبض خواهد شد. مشخص ميشود که کاهش طول ميله که در اثر ميدان مغناطيسي سيم پيچ و آهنربا شدن آن ظاهر ميشود، به جهت ميدان الکتريکي بستگي ندارد. وليکن اندازه تغيير طول ميله به اندازه شدت ميدان الکتريکي بستگي دارد. در عمل نوسانگرهاي مغناطيسي را به اين ترتيب ميسازند که به جاي ميلههاي نيکلي ورقههاي نازک نيکلي که رويهاي از يک ماده عايق الکتريکي دارند، بکار ميبرند.
اين ورقه ها را مانند آنچه در هستههاي ترانسفورماتور مشاهده ميکنيم بر روي يکديگر قرار ميدهند و به هم متصل ميکنند. علت بکار بردن ورقههاي نيکل به جاي ميله نيکل جلوگيري از جريانهاي گردابي (جريان فوکو) است. ضمنا بجاي آنکه فقط از يک سيم پيچ استفاده شود، دو سيم پيچ به دور هسته نيکلي پيچيده ميشود، که از يکي جريان مستقيم و از سيم پيچ ديگر جريان متناوب عبور ميکند.
◄ نوسانگر پيزوالکتريک:
خاصيت پيزوالکتريک عبارت است از ايجاد اختلاف پتاسيل الکتريکي در دو طرف يک بلور هنگامي که آن بلور تحت فشار يا کشش قرارگيرد و نيز انبساط و انقباض آن بلور هنگامي که تحت تأثير يک ميدان الکتريکي واقع شود.
پديده پيزوالکتريک که در سال 1880 توسط پيرکوري کشف شد، نه تنها در توليد ارتعاشات ماوراي صوت مورد استفاده قرار ميگيرد، بلکه در بسياري ديگر از ابزارها از جمله در ميکروفونهاي کريستالي ، پيک آپ گرامافون ، توليد نوسانهاي الکتريکي و فندک بکار ميرود. خاصيت پيزو الکتريک در بلورهاي کوارتز ، تورمالين ، تاتارات سديم و پتاسيم و تيتانات باريم مشاهده شده است.
منبع:
http://www.fadak.us
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
-
عضویت : یکشنبه ۱۳۹۲/۳/۲۶ - ۱۶:۳۵
پست: 23-
سپاس: 5
Re: موج با ویژگی خاص
دستتون درد نکنه اما در مورد دامنه ی موج چی؟
ایا فراصوت علاوه بر اینکه فرکانسش بالاست دامنش هم کمه؟
ایا فراصوت علاوه بر اینکه فرکانسش بالاست دامنش هم کمه؟
- Archimedes
عضویت : دوشنبه ۱۳۹۲/۵/۱۴ - ۱۰:۴۵
پست: 1233-
سپاس: 824
Re: موج با ویژگی خاص
بله همینطوره
اگه اشتباه نکنم فرکانس صوت با مجذور دامنه رابطه مستقیم داره.
پس طبعا باید با افزایش فرکانس دامنه کم بشه.
اگه اشتباه نکنم فرکانس صوت با مجذور دامنه رابطه مستقیم داره.
پس طبعا باید با افزایش فرکانس دامنه کم بشه.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
Re: موجي با فركانس بسيار زياد و دامنه بسيار كم
فرکانس و دامنه ربطی به هم ندارند. میتونید مستقل از هم این دو رو تولید کنید.
فرکانس صوت به تعداد رفت و برگشت های پرده صوتی (حنجره شما یا پرده بلندگو یا...) ارتباط داره و دامنه به میزان فاصله ای که این رفت و برگشت انجام میشه مربوطه.
مثلا شما میتونید یک صدا رو (یک فرکانس) بلند بگید یا آروم. یعنی دارید دامنه رو کم و زیاد میکنید در حالی که فرکانس ثابت هست.
البته دستگاهی که برای تولید صوت استفاده می کنید احتمالا محدودیت هایی داره. مثلا بعضی فرکانس ها رو نمیتونه تولید کنه یا اگر تولید هم بکنه ممکنه دامنه ش کم باشه. بلندگو هرچه گران تر باشه بهتر میتونه تولید کنه!
فرکانس صوت به تعداد رفت و برگشت های پرده صوتی (حنجره شما یا پرده بلندگو یا...) ارتباط داره و دامنه به میزان فاصله ای که این رفت و برگشت انجام میشه مربوطه.
مثلا شما میتونید یک صدا رو (یک فرکانس) بلند بگید یا آروم. یعنی دارید دامنه رو کم و زیاد میکنید در حالی که فرکانس ثابت هست.
البته دستگاهی که برای تولید صوت استفاده می کنید احتمالا محدودیت هایی داره. مثلا بعضی فرکانس ها رو نمیتونه تولید کنه یا اگر تولید هم بکنه ممکنه دامنه ش کم باشه. بلندگو هرچه گران تر باشه بهتر میتونه تولید کنه!
- armin57ghazal
نام: آرمین
محل اقامت: تهران
عضویت : چهارشنبه ۱۳۸۹/۱۱/۶ - ۱۹:۲۷
پست: 484-
سپاس: 579
- جنسیت:
تماس:
Re: موجي با فركانس بسيار زياد و دامنه بسيار كم
بسامد تعداد نوسان هاست مثلا در یک ثانیه تو 5 بار بگی آ پس بسامدت 5 استgalaxy star نوشته شده:سلام ,
یه سوال داشتم اگر خیلی ابتدایی بود به لطف خودتون ببخشید
سوال اینه که ایا امکانش هست موج(یا صوت) ایجاد کرد که دامنه ی اون بسیار کم و فرکانس اون بسیار زیاد باشه؟
و اگر 3 بار بگی بسامدت 3 است(به تعداد تکرار اتفاقی در واحد زمان؛ بسامد گویند)
اما دامنه به ماکزیمم فاصله ای گویند که ذره از حالت تعادل دارد
مثلا اگر "آ" رو داد بزنی دامنه زیاده اما اگر یواش بگید دامنه کم است
- armin57ghazal
نام: آرمین
محل اقامت: تهران
عضویت : چهارشنبه ۱۳۸۹/۱۱/۶ - ۱۹:۲۷
پست: 484-
سپاس: 579
- جنسیت:
تماس:
Re: موجي با فركانس بسيار زياد و دامنه بسيار كم
مثلا در شکل بالایی میبیند که دامنه موج ثابت است اما بسامد(طول موج) داره زیاد(کم) میشه
مثالی بزنم بهتر متوجه بشید: مثلا فرض کنید 10 متر طناب دارید
می خواید این 10 متر طنابو به شکل موج یکبار در طولی به اندازه 3 متر و یک بار در طولی به اندزه 1 متر جا بدهید
معلوم است که وقتی در 1 متر جابدهید باید نسبت به 3 متری بهم فشردتر باشند(بسامد بیشتر) یا اینکه ارتفاع( دامنه) بیشتری داشته باشند
یعنی یک رابطه ای بین طول 10متر(شدت موج) با بسامد و دامنه است(که می دانیم شدت موج با توان دو دامنه و بسامد رابطه مستقیم دارد)
در شکل پایینی این مطلبو بهتر می بینید
مثالی بزنم بهتر متوجه بشید: مثلا فرض کنید 10 متر طناب دارید
می خواید این 10 متر طنابو به شکل موج یکبار در طولی به اندازه 3 متر و یک بار در طولی به اندزه 1 متر جا بدهید
معلوم است که وقتی در 1 متر جابدهید باید نسبت به 3 متری بهم فشردتر باشند(بسامد بیشتر) یا اینکه ارتفاع( دامنه) بیشتری داشته باشند
یعنی یک رابطه ای بین طول 10متر(شدت موج) با بسامد و دامنه است(که می دانیم شدت موج با توان دو دامنه و بسامد رابطه مستقیم دارد)
در شکل پایینی این مطلبو بهتر می بینید
شما دسترسی جهت مشاهده فایل پیوست این پست را ندارید.