فهرس المحتويات
| المبحث | الرابط |
|---|---|
| تعريف الصوت: لغويًا واصطلاحيًا | الانتقال إلى المبحث |
| رحلة اكتشاف الصوت عبر العصور | الانتقال إلى المبحث |
| الخصائص الفيزيائية للصوت | الانتقال إلى المبحث |
| تطبيقات الصوت في العصر الحديث | الانتقال إلى المبحث |
| خاتمة | الانتقال إلى المبحث |
| المراجع | الانتقال إلى المبحث |
ماهية الصوت: بين اللغة والاصطلاح
يُعرّف الصوت لغويًا بأنه المفرد لأصوات، وهو الأثر المسموع الناتج عن تموجات اهتزاز جسم ما. [1] أما اصطلاحًا، فهو شكل من أشكال الطاقة ينتج عن اهتزاز جزيئات الوسط، عادةً الهواء، مُشكّلةً ما يُعرف بالموجات الصوتية. [2] وتُقاس سرعة انتقال هذه الموجات، التي تُمثل المسافة التي تقطعها نقطة معينة على الموجة في وحدة زمنية، عادةً بالمتر لكل ثانية (m/s). [3]
تاريخ اكتشاف الصوت: رحلة عبر العصور
تُعتبر دراسة الصوت رحلة علمية طويلة، بدأت مع فيثاغورس في القرن السادس قبل الميلاد، الذي أجرى تجارب على اهتزاز الأوتار الموسيقية. [4] ثم أتى أرسطو في القرن الرابع قبل الميلاد، مُقترحًا أن الموجات الصوتية تنتشر عبر حركة الهواء، وإن كانت أفكاره أقرب للفلسفة منها للفيزياء. في القرن الأول قبل الميلاد، ساهم المهندس المعماري فيتروفيوس في فهم آلية انتقال الموجات الصوتية، مُساهمًا بشكل كبير في تصميم الصوتيات للمسارح. [4] وفي القرن السادس الميلادي، قدّم بوثيوس أفكارًا حول العلاقة بين الإدراك البشري للاهتزاز والتردد. [4]
شهدت الفترة بين 1564 و 1642 تقدمًا ملحوظًا بفضل جاليليو جاليلي، الذي طور دراسة الاهتزازات والعلاقة بين درجة الصوت وتردد مصدره. [4] وتبعه مارين ميرسين في عام 1636، مُلخصًا دراساته في قوانين ميرسين الثلاثة. [4] وفي نفس القرن، صنع روبرت هوك موجة صوتية بتردد محدد باستخدام جهاز قياس، طُور لاحقًا بواسطة فيليكس سافارت في القرن التاسع عشر. [4] وقد أطلق جوزيف سوفور اسم “الصوتيات” على هذا العلم في أواخر القرن السابع عشر وبداية القرن الثامن عشر، مُقدمًا دراسات متعمقة للعلاقة بين التردد، النغمة، والموجات. [4] أُجريت تجربة الجرس في الفراغ في عام 1650 بواسطة كيرشر، الذي توصل إلى نظرية خاطئة حول عدم حاجة الصوت للهواء، بينما أثبت بويل في عام 1660 الحاجة المطلقة للهواء لانتقال الصوت. [4]
خصائص الموجات الصوتية: الطول، السعة، والتردد
يتميز الصوت بمجموعة من الخصائص الفيزيائية: الطول الموجي، وهو أقصر مسافة تتكرر فيها الموجة الصوتية؛ وسعة الموجة، وهي أقصى إزاحة للجسيمات في الوسط الناقل من وضعها الأصلي؛ والفترة الزمنية، وهي الزمن اللازم لإصدار موجة صوتية كاملة؛ والتردد، وهو عدد الموجات المنتجة في الثانية الواحدة، ويقاس بالهرتز؛ وسرعة الموجة، وهي المسافة التي تقطعها الموجة في الثانية الواحدة، وتُقاس بالمتر لكل ثانية. [5]
استخدامات الصوت: ما هو أبعد من السمع
تتجاوز استخدامات الصوت مجالات الحياة اليومية بكثير. فهو يُستخدم في: علاج السرطان، حيث طُوّر نظام صوتي قادر على تدمير الخلايا السرطانية بالتسخين. [6] وغلي الماء، بواسطة جهاز يستخدم الموجات الصوتية لغلي الماء بسرعة. [6] وزيادة سرعة نمو النبات، حيث أثبتت الدراسات أن الموسيقى تُسرّع نمو النباتات بنسبة تزيد عن 20%. [6] وإنشاء الأشكال الهندسية، بتأثير الاهتزازات الصوتية. [6] وتحديد المواقع باستخدام صدى الصوت، كما تفعل الدلافين والخفافيش. [6]
خلاصة: الصوت.. طاقةٌ مُذهلة
يُعتبر الصوت موجة طولية ميكانيكية تحتاج إلى وسط مادي كالهواء أو الماء لانتشارها. وبالرغم من شيوعه في حياتنا اليومية، إلا أنّه يُمثّل شكلًا من أشكال الطاقة ذات التطبيقات الواسعة في مجالات متنوعة، مثل التنقيب عن المعادن، والموجات فوق الصوتية، والتخفيف من الضوضاء، وغيرها.
