SESİN MADDESEL ORTAMLARDA YAYILMASI :
1- Ses Dalgalarının Maddesel Ortamlarda Yayılma Nedeni :
Ses bir enerji türüdür ve dalgalar halinde yayılır. Ses dalgalarının yayılabilmesi için ses dalgalarının kaynağından çıktığı ortamda maddeyi oluşturan taneciklerin (moleküllerin veya atomların) olması gerekir. Bu nedenle ses dalgaları katı, sıvı ve gaz gibi maddesel ortamlarda yayılabilir.
Boşlukta, maddesel ortam yani tanecikler olmadığı için ses boşlukta yayılmaz. Bunun nedeni de ses kaynaklarının titreşimleri sonucu yaydıkları titreşim enerjilerinin yayılabilmesi için taneciklere ihtiyaç vardır. Boşlukta tanecik olmadığı için ses kaynağının titreşim sonucu yaydığı titreşim enerjisi taşınamaz ve ses yayılamaz.
Bir kaynaktan çıkan ses dalgaları, etrafımızdaki hava moleküllerinin titreşmesi sonucu kulağımıza gelir.
ÖRNEKLER :
1- Sesin yayılması yan yana dizili madeni paralara benzetilebilir. Baştaki paraya kuvvet uygulanınca bu paranın enerjisi sırasıyla diğer paralar tarafından en sondaki paraya iletilir.
2- İki pet bardak ve bunları birbirine bağlayan iple sesin yayılması sağlanabilir. Ses bu olayda katı ve gaz halindeki maddelerde yayılmıştır.
• Ses, 1. kişinin ağzından çıkar ve hava tarafından 1. pet bardağa ulaşır.
• Ses, 1. pet bardaktan ipe ve ikinci pet bardağa ulaşır.
• 2. pet bardaktan havaya yayılır ve 2. kişiye ulaşır.
3- Bir yüzücünün su altında çıkardığı ses, su altındaki diğer kişiler tarafından duyulabilir.
4- Diyapazona lastik tokmağı ile vurulunca, tokmağın enerjisi diyapazona aktarılır. Diyapazonun titreşen kolu, kendisine değen hava moleküllerini titreştirir. Bu hava molekülleri titreşirken (ileri – geri hareket ederken) etrafındaki diğer hava moleküllerini de titreştirir ve havada görünmez bir dalga hareketi oluşur.
5- Bir hoparlörden ses yayılırken hoparlördeki kağıt (koni) ileri – geri titreşir. Bu kağıt ileri (dışa) doğru hareket ettiğinde önündeki hava moleküllerini iterek sıkıştırır. Hoparlördeki kağıt geriye (içeri) doğru hareket ettiğinde önündeki hava moleküllerinin arasını açar. Bu şekilde sürekli sıkışan ve ayrılan hava molekülleri ses dalgalarını oluşturur.
2- Ses Dalgalarının Yayılmasına Maddenin (Katı–Sıvı–Gaz) Halinin Etkisi :
Çevreden gelen ses dalgaları genellikle hava molekülleri sayesinde kulağa taşınır. Sesin iletilmesinde ortamdaki molekül ve atomların arasındaki boşluk önemlidir.
Katı maddeyi oluşturan molekül ve atomlar arasındaki boşluk sıvılardan, sıvı maddeyi oluşturan molekül ve atomlar arasındaki boşluk ta gazlardan daha azdır. Bu nedenle katı haldeki maddeler sıvı haldeki maddelere göre, sıvı haldeki maddeler de gaz halindeki maddelere göre sesi daha iyi iletirler.
Sesin yayılmasında yani iletilmesinde olduğu gibi sesin soğrulmasında ve yansımasında da katı haldeki maddeler, sıvı ve gaz halindeki maddelere göre sesi daha iyi soğururlar ve yansıtırlar.
Ses dalgaları maddesel ortamla karşılaştığında maddeden geçme, madde tarafından soğrulma ve maddeden yansıma olaylarını gerçekleştirebilir ve sesin madde ile etkileşim oranı maddenin cinsine bağlı olarak değişir.
3- Akustik ve Önemi :
Sesin özelliklerini inceleyen ses bilimine akustik denir. Akustik, gürültünün azaltılmasını, yankılanmanın önlenmesini, sesin yansıması ve soğrulması arasındaki uyumsuzluğun ortadan kaldırılmasını yani sesin kontrol altında tutulmasını sağlar. Akustik biliminin kullanılabilir olması için farklı cisimlerin sesle nasıl etkileştiğinin bilinmesi gerekir.
Akustik düzenlemeler sayesinde gürültü azaltılabilir yani gürültüye neden olan ses titreşimleri kontrol altında tutulabilir. (Gürültü nüfus artışı sonucu ortaya çıkar ve insanları rahatsız eder. Bunun için binalar inşa edilirken akustik özelliklerinin iyi olmasına dikkat edilir). Akustik özelliğin olmadığı veya zayıf olduğu ortamlarda gürültü kirliliği olur ve bu da insan sağlığına zarar verir.
ÖRNEKLER :
1- Antalya’da ki Aspendos Antik Tiyatrosunun akustik özelliği vardır.
2- Mimar Sinan tarafından yapılan Süleymaniye Camisinin akustik özelliği vardır.
3- Sinema, tiyatro ve konser salonlarının akustik özelliği vardır.
4- Ultrasonik Ses :
Saniyedeki titreşim sayısı 20.000 den fazla olan ses titreşimlerine ultrasonik (ses üstü) ses denir. Ultrasonik ses, günlük hayatta ve teknolojide kullanılır. Ultrasonik ses insan kulağı tarafından duyulamaz.
• Ultrasonik sesler, bazı hayvanlar tarafından (kedi, köpek, yunus) duyulabilir. Bu hayvanların eğitiminde ultrasonik ses çıkartan düdükler kullanılır.
• Ultrasonik seslerin yan etkisi bulunmadığı için hamile bayanların bazı hastalıklarının teşhis ve tedavisinde kullanılır. (Kalp problemi, tümör, böbrek taşı, safra kesesi taşı tespitinde ve böbrek ve safra taşlarının kırılmasında kullanılır).
• Ultrasonik ses, titreşim sayısı fazla olduğu için duyulabilen sese göre 100 bin kat daha fazla enerjiye sahiptir. Bu sesler duyulabilen seslere göre daha kolay yönlendirilir ve bu nedenle de teknolojide kullanılır. (Borunun kalınlığı veya çatlak olup olmadığı kontrol edilebilir).
• Ultrasonik ses, dezenfekte işlemi için kullanılır. (Gözlük ve takıların temizlenmesi için kullanılır).
• Heterojen karışımların karıştırılması için kullanılır.
• Beton blokların delinmesi için kullanılır.
• Katı maddelere şekil vermek için kullanılır.
• Anne filin çıkardığı ultrasonik ses, yavru filleri bulmak için, erkek filin çıkardığı ultrasonik ses diğer filleri uzaklaştırmak için kullanılır.
• Karanlık ortamlarda uçabilen yarasalar ultrasonik sesler çıkartarak bu seslerin yansıması sonucu yönlerini bulurlar veya avlanırlar.
• Ultrason cihazı, ultrasonik sesin üretilmesi prensibine göre çalışır. Ultrason cihazı sayesinde iç organlara ultrasonik sesler gönderilir ve bu ses dalgaları iç organlara tarafından yansıtılarak bilgisayarlar sayesinde görüntü halinde ekrana düşürülür.
NOT :
1- Kapalı mekânlarda yankı oluşumunun engellenmesi için sesi yalıtan yalıtım
malzemeleri kullanılmalıdır.
2- Sesin yansıma özelliğinden yararlanılarak maden yataklarının yeri belirlenebilir, deprem fayları belirlenebilir, deniz derinliği ölçülebilir.
3- Ses dalgaları kullanarak sudaki cisimlerin yerini ve derinliğini ayrıca denizlerin derinliklerini ölçmek için kullanılan cihaza sonar denir. Sonar cihazı ses dalgalarını gönderir ve ses dalgaları engele çarpıp yansıyarak tekrar cihaza ulaşır. Ses dalgalarının gönderildikten sonra tekrar geri gelmesi süresi hesaplanarak uzaklık ölçülebilir.
4- İnsan kulağı saniyede 20 – 20.000 titreşim arasındaki sesleri duyabilir.