Ձայնի արագություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
(Վերահղված է Ձայնի դիսպերսիաից)

Ձայնի արագություն փոքր ամպլիտուդ ունեցող առաձգական գրգռման փուլի տարածման արագությունը միջավայրում։ Արտաքին անփոփոխ պայմանների դեպքում ձայնի արագությունը տվյալ նյութում սովորաբար հաստատուն է և կախված չէ ալիքի հաճախակաևությունից և ամպլիտուդից։ Եթե ձայնի արագության հաճախակաևությունից կախված փոփոխվում է, տեղի ունի դիսպերսիայի երևույթը։ Ընդհանուր դեպքում ձայնի արագությունը որոշվում է միջավայրի սեղմելիությամբ և խտությամբ։

Ձայնի արագությունը գազերում[խմբագրել]

Գազերում ձայնի արագությնը ավելի փոքր է, քան հեղուկներում և պինդ մարմիններում։ Ջերմաստիճանի և ճնշման մեծացմանը զուգընթաց գազերում ձայնի արագությունաճում է, իսկ հեղուկներում, ընդհակառակը, նվազում։ Բացառություն է կազմում ջուրը, որի ջերմաստիճանը բարձրացնելիս ձայնի արագությունը մեծանում է և 74 °C-ում հասնում առավելագույն արժեքին, իսկ ջերմաստիճանի հետագա բարձրացմանը զուգընթաց սկսում է նվազել։

Ծովերում ձայնի արագությունկախված է ջրի ջերմաստիճանից, աղայնությունից և խորությունից, գազերի և հեղուկների խառնուրդներում՝ բաղադրիչների կոնցենտրացիայից։

Պինդ մարմիններ[խմբագրել]

Պինդ մարմիններում ձայնի արագությունը տարբեր է երկայնական և լայնական ալիքների համար։ Ձային արագության չափումը կարևոր է նյութի տարբեր հատկությունների հետազոտման համար։

Կարևոր է ռելաքսացիոն դիսպերսիայի երևույթը բազմատոմանի գազերում, երբ մոլեկուլների համընթաց շարժման էներգիան (ձայնային ալիքի հաղորդած) փոխանցվում է ազատության ներքին աստիճաններին (տատանողական և պտտակաև շարժումներ)։ Այդ փոխանցումը կատարվում է ռելաքսացիայի ժամանակամիջոցի ընթացքում։ Եթե ձայնային ալիքի պարբերությունը՝ T-ն, t-ից փոքր Է, ապա պարբերության ընթացքում ազատության ներքին աստիճանները չեն հասցնում գրգռվել։ Իսկ եթե Т>>т, ապա ձայնային ալիքի Էներգիան վերաբաշխվում է ազատության ներքին աստիճաններին, դրա հետևանքով hամընթաց շարժման Էներգիան, ուստի և գազի առաձգականությունն ու ձայնի արագությունն ավելի փոքր են, քան մեծ հաճախականությունների (փոքր Т-ի) դեպքում։ Այսպիսով, հաճախականությունների որոշակի տիրույթում ձայնի արագությունը մեծանում է հաճախականության մեծացմամբ։ Ռելաքսացիոն Ձայնի Դիսպերսիա է առաջանում ոչ միայն գազերում, այլև հեղուկներում (մի քանի միլիոն հերց հաճախականության դեպքում), Էլեկտրոլիտների լուծույթներում, որոշ պինդ մարմիններում և այլն։ Ոչ ռելաքսացիոն բնույթի դիսպերսիայի պատճառ կարող են լինել միջավայրի ֆիզիկական հատկությունները՝ ջերմահաղորդականությունը, մածուցիկությունը։ Ձայնի դիսպերսիան կարող է պայմանավորված լինել նաև տարածման միջավայրի (մարմնի) սահմաններով (այսպես կոչված՝ «երկրաչափական» տիպի դիսպերսիա, օրինակ, ալիքների տարածումը ձողերում, թիթեղներում, ձայնային ալիքատարներում)։ Ձայնի դիսպերսիան հանգեցնում է տարածման ժամանակ իմպուլսի ձևի աղավաղման։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։ CC-BY-SA-icon-80x15.png