ध्वनी (Sound)

* ध्वनी
०१. ध्वनीच्या प्रसारणासाठी माध्यमाची आवश्यकता असते. हे माध्यम स्थायू, द्रव किंवा वायूरुप असू शकेल. ध्वनीचे प्रसरण तरंगत्या रुपात होते. तरंगाचे दोन प्रकार पडतात.
१. अवतरंग (Transverse Waves )
२. अनुतरंग (Longitudinal Wawes )

०२. ज्या तरंगातील माध्यमातील कणांची हालचाल तरंगाच्या प्रसारण दिशेशी काटकोन करते. अशा तरंगांना अवतरंग म्हणतात. यांचे वहन स्थायू पदार्थातून होते. जसे कि तंतूवाद्य, सतार, गिटार, तंबोर

०३. अनुतरंगात माध्यमातील कंप पावणा-या कणांची हालचाल तरंगाच्या प्रसरणाच्या दिशेशी समांतर दिशेने होते. यांचे वहन स्थायू, द्रव व वायू या तिघांतूनही होते. घंटा नाद याचे उदाहरण आहे. अनुतरंगातील माध्यमातील स्तरांचे संपिडन आणि विरलन होऊन तरंगाचे प्रसारण होते.

०४. ध्वनी उर्जेचे प्रसारण दोन्ही (अवतरंग व अनुतरंग) तरंगांनी होवू शकते. हवेमध्ये ध्वनी उर्जेचे एका ठिकाणापासून दुस-या ठिकाणापर्यंत होणारे प्रसारण अनुतरंगात होते.

०५. क्रमाने येणाऱ्या कोणत्याही दोन शिखरांमधील किंवा क्रमाने येणाऱ्या दोन दरीमधील अंतराला त्या तरंगाची तरंगलांबी (Wave length) म्हणतात. तरंगलांबी ג (लॅमडा) या ग्रीक अक्षराने दर्शवितात. तरंगाचा आवर्ती काल T अक्षराने दाखवितात.

०६. वस्तु एका सेकंदात जितकी कंपने किंवा दोलने करते त्या संख्येला त्या तरंगाची वारंवारता म्हणतात. तरंगाची वारंवारता (न्यु) या ग्रीक अक्षराने दर्शवितात. किलो हर्टझ मेगा हर्टझ. हर्टझ (Hz) हे वारंवारतेचे एकक आहे. 
1k Hz = 1000Hz, 1MHz = 106


* ध्वनीचे प्रकार
०१. २० Hz ते २०००० Hz दरम्यान वारंवारता असलेले ध्वनीतरंग आपण एकू शकातो. अशा आवाजांना श्राव्य ध्वनी (Sonic Sound) असे म्हणतात.

०२. २०००० Hz पेक्षा जास्त वारंवारता असणाऱ्या आवाजांना श्राव्यातील ध्वनी (Ultra Sonic Sound) म्हणतात. मानव श्राव्यातील ध्वनी एकू शकत नाही परंतु कुत्रा, मांजर, चिमणी वटवाघुळ, डॉल्फिन मासा श्राव्यातील ध्वनी ऐकू शकतात. वटवाघुळ एक लाख हर्टझ पर्यंतचा आवाज ऐकू शकतात.

०३. २५ हर्टझ पेक्षा कमी वारंवारता असणाऱ्या ध्वनीला अश्राव्य ध्वनी (Infra Sonic Sound) म्हणतात. भूकंपाच्या वेळी पृथ्वीच्या आतल्या गाभ्यात होणाऱ्या लहरी या प्रकारच्या असतात.

०४. ध्वनीची तीव्रता मोजण्यासाठी डेसिबल हे एकक वापरतात.

०५. मानवी श्रवण यंत्रणा साधारणपणे ८० डेसिबल पर्यंत एवढीच आहे. त्यापुढील आवाज गोगांट ठरतो.
संभाषणासाठी - ६० डेसिबल
मोटारगाड्या - ७५ डेसिबल
मोटारसायकल - ८० ते ८५ डेसिबल
रेल्वे इंजिन - ९० ते ९५ डेसिबल
जेट विमान - १४० ते १५० डेसिबल

०६. अग्निबाणाचा (रॉकेट) आवाज २० मैलापर्यंत ऐकू जातो. सामान्य माणूस १०५ डेसिबल तिव्रतेचा आवाज एक तासापेक्षा जास्त काळ सहन करू शकत नाही.


* ध्वनी प्रदूषण
०१. ध्वनी प्रदूषणामुळे आम्लपित्त, ऍसिडिटी, चिडचिडेपणा व भय हे आजार उदभवतात. ध्वनीच्या संपर्काने एकाग्रता कमी होते. डोके जड होते. ह्रदयाची स्पंदने वाढतात. १९८५ मध्ये मुंबईत ध्वनीप्रदूषण रोखण्यासाठी एक समिती नेमण्यात आली होती.


* ध्वनीचा वेग
०१. ध्वनीचा हवेतील वेग O अंश सेल्सिअस तापमानास ३३१m /s आहे.

०२. ध्वनीचा हवेतील सर्वसाधारणपणे वेग ३४० m/s आहे. यावरून ध्वनी १/१० सेकंदात १/१० X ३४० = ३४ मी जातो.


* ध्वनीचे परावर्तन (Reflection of sound)
०१. प्रतिध्वनी (Echo) हे ध्वनीच्या परावर्तनाचे सर्वज्ञात उदाहरण आहे. जेव्हा मुळ ध्वनी व परावर्तित ध्वनी स्वतंत्रपणे ऐकू येतात तेव्हा त्या ऐकू येणाऱ्या परावर्तित ध्वनीला प्रतिध्वनी म्हणतात.

०२. एखाद्या ध्वनीचा मनुष्याचा कानावर झालेला परिणाम फक्त १/१० सेकंद टिकून राहू शकतो. त्यामुळे मूळ ध्वनी व त्याचा प्रतिध्वनी स्पष्ट ऐकू येण्यासाठी त्यांच्यातील कमीत कमी काल १/१० सेकंद असला पाहिजे.

०३. मूळ ध्वनी व प्रतिध्वनी ऐकण्यासाठी कमीत कमी अंतर १७ मी. असावे. प्रतिध्वनीच्या उपयोगाद्वारे वटवाघळे, डॉल्फिन अंधारात मार्गक्रमण करू शकतात.

०४. प्रतिध्वनी या घटनेचा वापर SONAR (Sound Navigation and Ranging) पध्दतीत करतात. या तंत्राने पाण्याची खोली मोजता येते.


* डॉप्लर परिणाम (Doppler Effect)
०१. डॉप्लर परिणाम हे निरीक्षक व ध्वनी निर्माण करणारे स्त्रोत यांच्या सापेक्ष गतीमुळे ध्वनी लहरीमधील होणारा बदलाचा परिणाम असतो. डॉप्लर परिणामाचे उत्तम उदाहरण म्हणजे रेल्वे गाडीची शिट्टी होय. आपण फ्लॅटफॉर्मवर उभे असतांना स्टेशनकडे वेगात येणाऱ्या गाडीने शिट्टी वाजवली तर शिट्टीच्या ध्वनीचा स्तर वाढतो आणि ती स्टेशनपासून दूर जातांना ध्वनीचा स्तर कमी होऊ लागतो.

०२. डॉप्लर परिणामांचा खगोलशास्त्रामध्ये उपयोग होतो. एखादा तारा पृथ्वीच्या जवळ येत आहे किंवा दूर जात आहे याचा शोध घेण्यासाठी हा सिध्दांत उपयोगी पडतो.

०३. रडारमध्येही या डॉप्लर परिणामांचा उपयोग केला जातो.