Акустика

Акустика (аз юн. (акуо) — шунавоӣ) — фасли физика, ки ҳодисаҳои пайдоиш, паҳншавӣ, фурӯбарӣ ва инъикоси садоро дар газ, моеъ ва ҷисмҳои сахт, инчунин алоқамандии онҳоро бо ҳодисаҳои дигари физикӣ меомӯзад. Таърих Истилоҳи акустикаро бори аввал олими франсавӣ Жозеф Савёр истифода намудааст. Қонунҳои паҳншавӣ ва инъикоси садо аз замони Уқлидус маълуманд. Дар садаи вобастагии байни баландии лаҳн (тон) ва адади лаппиш муайян карда шуд. Г. Галилей ва М. Мерсенн (1588 – 1648) паҳншавии мавҷҳои садоро дар ҳаво шарҳ доданд ва бори аввал суръати паҳншавии садоро чен карданд. Торичеллӣ дар вакуум (фазои беҳаво) паҳн шудани садоро исбот намуд. Акустика аз охири садаи то аввали садаи чун фасли механика дар асоси механикаи И. Ниютон тараққӣ кард. Ҷ. Рэлей бо асари худ "Назарияи садо" ба инкишофи акустикаи классикӣ асос гузошт. Самтҳои асосии акустикаи муосир Акустикаи муосир ба акустикаи умумӣ, акустикаи молекулавӣ, акустикаи физиологӣ, акустикаи мусиқӣ, электроакустика, гидроакустика, акустикаи атмосфера, акустикаи ҳарбӣ, акустикаи меъморӣ ва бинокорӣ ҷудо мешавад. Акустикаи умумӣ Акустикаи умумӣ назария ва амалияи қонунҳои пайдоиш, паҳншавӣ, фурӯбарӣ ва қабули мавҷҳои садо, инчунин усулҳои ченкунии акустикиро меомӯзад. Барои ҳосил шудани садои бардавом такрори сершумори лаппиш лозим аст, ки бо роҳи бо энергия мунтазам таъмин намудани манбаи лаппиш ба амал меояд. Лаппиш бо амплитуда, адад, давр ва шакли лаппиш тавсиф дода мешавад. Мавҷи садоро бо дарозиии мавҷ, суръати паҳншавӣ ва энергияи он муайян мекунанд. Акустикаи молекулавӣ Акустикаи молекулавӣ таъсири сохти молекулавии моддаро бо паҳншавӣ ва дисперсияи ултрасадо дар газҳо, моеъҳо ва ҷисмҳои сахт меомӯзад. Ултрасадо на фақат воситаи тадқиқот, балки аслиҳаи тавонои таъсир ба модда низ ҳисоб меёбад. Г. Гелмголс дар асоси назарияи резонаторҳо назарияи узви сомеаро чун аппарати шунавоӣ эҷод кард, ки минбаъд асоси акустикаи физиологӣ ва акустикаи мусиқӣ гардид. Акустикаи физиологӣ Акустикаи физиологӣ омӯзиши масъалаи садоафканӣ ва садоқабулкунии узвҳои инсону ҳайвон, таъсири садо ба организм ва ғайраро дар бар мегирад. Мафҳумҳои асосии акустикаи физиологиро Г. Ом ва Г. Гелмголс ворид кардаанд. Акустика дар давраҳои бостон чун тасаввуроти инсон дар бораи таъсири мутақобилаи ӯ бо олами беруна ба воситаи узвҳои сомеа ба амал омадааст. Гӯши инсон мавҷҳои садоро дар фосилаи басомадҳои тақрибан аз 15 то 20000 Ҳс (мавҷҳои садо) қабул мекунад. Дарозии мавҷе, ки дар ҳаво ба ин басомадҳо мувофиқат мекунад, дар фосилаи 22 м – 1,65 см ҷойгир аст. Фосилаи мавҷҳои акустикие, ки манбаъҳои гуногунуи табиӣ ва асбобҳои махсус ҷудо мекунанд, тақр. аз қимати радиуси Замин ва Офтоб (лаппишҳои хоси Замин ва Офтоб) то ангстремро дар бар мегирад. Мавҷҳои акустикии кӯтоҳ (баландбасомад) ва нисбатан дароз (пастбасомад)-ро мувофиқан мавҷҳои ултрасадо ё инфрасадо меноманд. Лаппишҳои акустикӣ дар газҳо ва моеъҳо ба шакли мавҷҳои барқад ва дар ҷисмҳои сахт чун мавҷҳои барқад ва ҳам кӯндаланги суст паҳн мешаванд. Суръати садо дар ҳаво дар ҳарорати Т300К 330 мс-ро ташкил медиҳад; вай мутаносибан ба афзоиш ёфта, қариб ки аз зичии ҳаво вобаста нест. Қиматҳои муқаррарии суръати садо дар моеъҳо ва ҷисмҳои сахт аз як то якчанд кмс-ро ташкил медиҳад; дар оби тоза дар ҳарор. Т300К – 1,500 кмс, дар оҳан ва пӯлод – 5,7 – 6,1 кмс барои мавҷҳои барқад ва – 3,2 кмс, барои мавҷҳои кӯндаланг, дар ҷинсҳои кӯҳӣ (санги хоро, базалт) мавҷҳои барқад ва кӯндаланг мувофиқан 4,5 – 6 кмс ва 2,8 – 3,1 кмс мебошад. Дар натиҷаи хурд будани амплитудаи лаппиш вобаста ба зичӣ, фишор, ҳарорати ва дигар бузургиҳои муҳит мавҷҳои акустикӣ суст фурӯ буда мешаванд ва суръати мавҷ аз басомад кам вобаста аст (хусусан барои мавҷҳои пастбасомад). Ба туфайли ин мавҷҳои акустикӣ ба масофаҳои дур бе таҳрифи калон паҳн мешаванд. Электроакустика Электроакустика ба таҳқиқи масъалаҳои табдили энергияи садо ба энергияи электрикӣ (табдили мавҷҳои акустикӣ ба мавчҳои электромагнитӣ ва радиомавҷҳо) ва баръакс, энергияи электрикии садо, сабти садо, акустикаи бино ва техникаи ултрасадо машғул аст. Баъди ихтирои телефон (А. Белл, 1876) ва фонограф (Т. Эдисон, 1877) алоқаи телеграфӣ, сабти магнитии садо ва филмҳои овоздор ба вуҷуд омаданд. Баъди ихтирои лампаи электронӣ электроакустика босуръат тараққӣ кард. Акустикаи атмосфера Акустикаи атмосфера ва гидроакустика паҳншавии садоро дар муҳитҳои ғайриякҷинса ва бисёрқабата меомӯзад. Масалан, дар баҳр, ки муҳити ғайриякҷинса аст, мавҷҳои рӯшноӣ мешикананд, инъикос меёбанд ва фурӯ бурда мешаванд, ки ин дар масофаҳои калон аниқ кардани мавқеи киштиҳоро душвор мегардонад. Дар ин маврид мавҷҳои садо истифода мегарданд. Чунин ҳодисаҳо дар атмосфера низ ҷой доранд. Дар нимаи аввали садаи талаботи техникаи ҳарбӣ боиси инкишофи нави акустика гардид. Акустикаи ҳарбӣ Акустикаи ҳарбӣ, масъалаҳои бо ёрии садои аксшуда аниқ кардани мавқеи душман, самти парвози самолётҳо, вазъият ва суръати киштиҳои зериобӣ, масофаи онҳо аз нуқтаи мушоҳида, ҷой, вақт ва характери таркиш ва ғайраро дар бар мегирад. Аз ҷумла, радиолокатсия ва пеленгатсия дар кори ҳарбӣ васеъ татбиқ шудаанд. Феълан заврақҳои зериобӣ, самолётҳо, минаҳои акустикӣ бо ёрии ултрасадо идора карда мешаванд. Акустикаи меъморӣ У. Сэбин соли 1900 ҳодисаи ревербератсия ва бузургиҳои параметрҳои садогузаронии масолеҳи бинокориро тадқиқ карда, ба акустикаи меъморӣ асос гузошт. Вазифаи акустикаи меъморӣ ва бинокорӣ аз омӯзиши масъалаҳои паҳншавӣ, инъикос ва фурӯбарии садо дар биною қасрҳо, театр, студияҳои радиошунавонию телевизион ва масъалаҳои садогардонию садопасткунии бинову иншоот иборат аст. Акустикаи спектрӣ барои назорат кардани сифати асбобҳо ва қисмҳои металлӣ бидуни вайрон кардани сохти онҳо истифода мешавад. Таҳқиқи акустика дар Тоҷикистон Олимони Тоҷикистон дар соҳаи акустикаи молекулавӣ тадқиқот мебаранд: паҳншавӣ ва фурӯбарии мавҷҳои акустикӣ дар газу моеъҳо, назарияи молекулавию кинетикии ҳодисаҳои интиқол ва релаксатсия дар муҳити конденсатсияшуда, хосиятҳои акустикии аксар моддаҳои органикию кристаллӣ дар ҳолатҳои бӯҳронӣ омӯхта мешаванд.