Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe beweegt een geluidsgolf door moleculen?

Dit is hoe geluidsgolven door moleculen bewegen:

De basis

* geluid als trillingen: Geluid is een mechanische golf, wat betekent dat het een medium nodig heeft (zoals lucht, water of vaste stoffen) om te reizen. Het medium bestaat uit moleculen.

* Compressie en zeldzaamheid: Wanneer een geluidsgolf door een medium reist, zorgt dit ervoor dat de moleculen heen en weer trillen in dezelfde richting als de beweging van de golf. Dit creëert gebieden met hoge druk (compressies) waar de moleculen dicht bij elkaar zijn, en gebieden van lage druk (zeldreservoten) waar de moleculen verder uit elkaar liggen.

hoe het werkt

1. Bron: Een geluidsbron, zoals een luidspreker, veroorzaakt een verstoring door te trillen.

2. Compressie: De vibrerende bron duwt op de dichtstbijzijnde moleculen, waardoor ze worden gecomprimeerd.

3. kettingreactie: Deze gecomprimeerde moleculen botsen met hun buren, brengen energie over en laten ze ook comprimeren.

4. zeldzaamheid: Terwijl de oorspronkelijke moleculen teruggaan naar hun evenwichtspositie, breidt de ruimte die ze in bezetten uit, waardoor een gebied van lage druk ontstaat (zeldzaamheid).

5. Voortplanting: Deze compressie- en rarefactiecyclus gaat door, waardoor de geluidsgolf door het medium wordt voortplant.

belangrijke punten:

* Geen beweging van het medium: Terwijl de geluidsgolf ervoor zorgt dat de moleculen trillen, doen de moleculen zelf * niet * lange afstanden af ​​met de golf. Ze oscilleren eenvoudig rond hun evenwichtsposities.

* Snelheid van geluid: De snelheid van geluid hangt af van de eigenschappen van het medium, zoals de dichtheid en elasticiteit. Geluid reist sneller in vaste stoffen dan in vloeistoffen, en sneller in vloeistoffen dan in gassen.

* Frequentie en golflengte: De frequentie van een geluidsgolf bepaalt de toonhoogte (hoog of laag), en de golflengte bepaalt hoe ver de compressies en zeldzaamheid uit elkaar zijn.

Samenvattend: Geluidsgolven reizen door moleculen door ze heen en weer te laten trillen in een kettingreactie van compressies en rarefacties. De energie van de geluidsgolf wordt overgebracht van molecuul naar molecuul zonder dat de moleculen zelf lange afstanden bewegen.