آواز کی لہریں
آواز کی لہریں
آواز کی لہریں میکانی لہریں ہیں جو کسی واسطے جیسے ہوا، پانی یا ٹھوس چیزوں میں سفر کرتی ہیں۔ یہ واسطے کے ذرات کے ارتعاش یا کمپن کی وجہ سے پیدا ہوتی ہیں۔ جب کوئی چیز کمپتی ہے، تو یہ ارد گرد کے واسطے میں خلل پیدا کرتی ہے، جس سے ذرات آگے پیچھے حرکت کرتے ہیں۔ یہ ارتعاش کمپریشن اور ریئریفیکشنز کی ایک سیریز پیدا کرتے ہیں، جو بالترتیب زیادہ اور کم دباؤ کے علاقے ہیں۔ کمپریشن اور ریئریفیکشنز لہر کی شکل میں واسطے سے گزرتے ہیں، آواز کی توانائی کو لے کر۔ آواز کی لہروں کی رفتار واسطے کی کثافت اور لچک پر منحصر ہے۔ عام طور پر، آواز کی لہریں زیادہ گھنے اور زیادہ لچکدار واسطوں میں تیزی سے سفر کرتی ہیں۔ آواز کی لہر کی تعدد اس کی پچ کا تعین کرتی ہے، جبکہ طول موج اس کی بلندی کا تعین کرتی ہے۔
آواز کیا ہے؟
آواز کیا ہے؟
آواز ایک میکانی لہر ہے جو کسی واسطے جیسے ہوا، پانی یا دھات میں سفر کرتی ہے۔ یہ چیزوں کے ارتعاش کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے، جو دباؤ کی لہریں پیدا کرتی ہیں جو واسطے میں حرکت کرتی ہیں۔ جب یہ لہریں ہمارے کانوں تک پہنچتی ہیں، تو انہیں برقی سگنلز میں تبدیل کر دیا جاتا ہے جنہیں ہمارا دماغ آواز کے طور پر تشریح کرتا ہے۔
آواز کی رفتار اس واسطے پر منحصر ہے جس سے وہ گزر رہی ہے۔ ہوا میں، آواز تقریباً 343 میٹر فی سیکنڈ (1,235 کلومیٹر فی گھنٹہ) کی رفتار سے سفر کرتی ہے۔ پانی میں، آواز تقریباً 1,482 میٹر فی سیکنڈ (5,330 کلومیٹر فی گھنٹہ) کی رفتار سے سفر کرتی ہے۔ دھات میں، آواز تقریباً 5,960 میٹر فی سیکنڈ (21,490 کلومیٹر فی گھنٹہ) کی رفتار سے سفر کرتی ہے۔
آواز کی تعدد ہرٹز (Hz) میں ناپی جاتی ہے۔ ایک ہرٹز ایک سائیکل فی سیکنڈ کے برابر ہے۔ انسانی کان 20 Hz سے 20,000 Hz کی تعدد کی حد میں آوازیں سن سکتا ہے۔ 20 Hz سے کم آوازیں انفراساؤنڈ سمجھی جاتی ہیں، جبکہ 20,000 Hz سے زیادہ آوازیں الٹراساؤنڈ سمجھی جاتی ہیں۔
آواز کا طول موج ڈیسی بل (dB) میں ناپا جاتا ہے۔ ڈیسی بل ایک لوگارتھمک اکائی ہے جو دو آواز کے دباؤ کے تناسب کو ظاہر کرتی ہے۔ 0 dB کا آواز کا دباؤ کا سطح سننے کی حد ہے، جبکہ 120 dB کا آواز کا دباؤ کا سطح درد کی حد ہے۔
آواز کا استعمال مختلف مقاصد کے لیے کیا جاتا ہے، بشمول مواصلات، تفریح، اور نیویگیشن۔ یہ مختلف سائنسی اور طبی اطلاقات میں بھی استعمال ہوتی ہے، جیسے الٹراساؤنڈ امیجنگ اور سونار۔
آواز کی مثالیں
- انسانی آواز
- موسیقی کے آلات
- گرج
- ہوا
- لہریں
- مشینری
- جانور
آواز کی اطلاقات
- مواصلات
- تفریح
- نیویگیشن
- سائنسی تحقیق
- طبی اطلاقات
آواز اور انسانی کان
انسانی کان ایک پیچیدہ عضو ہے جو سننے کے ذمہ دار ہے۔ اس کے تین اہم حصے ہیں: بیرونی کان، درمیانی کان، اور اندرونی کان۔
بیرونی کان کان کا نظر آنے والا حصہ ہے۔ اس میں پننا، یا اوریکل، جو کان کا گوشت دار حصہ ہے، اور کان کا نالی شامل ہے۔ کان کا نالی ایک نلی ہے جو پننا سے درمیانی کان تک جاتی ہے۔
درمیانی کان ایک چھوٹی، ہوا سے بھری گہا ہے جو پردہ سماعت کے پیچھے واقع ہے۔ اس میں تین چھوٹی ہڈیاں ہیں، جنہیں میلئس، انکس، اور اسٹیپس کہتے ہیں۔ یہ ہڈیاں پردہ سماعت اور اندرونی کان سے جڑی ہوتی ہیں۔
اندرونی کان ایک سیال سے بھری، پیچ دار شکل کی گہا ہے جو ٹیمپورل ہڈی کے اندر گہرائی میں واقع ہے۔ اس میں کوکلئیا ہوتا ہے، جو ایک پیچ دار شکل کی نلی ہے جو بالوں کے خلیوں سے لگی ہوتی ہے۔ یہ بالوں کے خلیے آواز کی لہروں کو برقی سگنلز میں تبدیل کرنے کے ذمہ دار ہیں جو دماغ کو بھیجے جاتے ہیں۔
دماغ اندرونی کان سے آنے والے برقی سگنلز کی تشریح آواز کے طور پر کرتا ہے۔ دماغ آوازوں کی پچ، بلندی، اور مقام کا بھی تعین کرتا ہے۔
آواز اور ماحول
آواز کا ماحول پر اہم اثر ہو سکتا ہے۔ شور کی آلودگی صحت کے مختلف مسائل کا سبب بن سکتی ہے، بشمول سماعت کی کمی، نیند کی محرومی، اور تناؤ۔ شور کی آلودگی جنگلی حیات کو بھی متاثر کر سکتی ہے اور ماحولیاتی نظام کو نقصان پہنچا سکتی ہے۔
شور کی آلودگی کو کم کرنے کے لیے کئی اقدامات کیے جا سکتے ہیں، بشمول:
- صوتی موصلیت کے مواد کا استعمال
- درخت اور جھاڑیاں لگانا
- شور والی مشینری کے استعمال کو کم کرنا
- لوگوں کو شور کی آلودگی کے اثرات کے بارے میں تعلیم دینا
ان اقدامات کو اپنا کر، ہم ایک صحت مند اور زیادہ پرامن ماحول بنانے میں مدد کر سکتے ہیں۔
آواز کی نوعیت
آواز کی نوعیت
آواز ایک میکانی لہر ہے جو کسی واسطے جیسے ہوا، پانی یا ٹھوس چیزوں میں سفر کرتی ہے۔ یہ چیزوں کے ارتعاش سے پیدا ہوتی ہے اور انسان اور دیگر جانوروں کے ذریعے سنی جا سکتی ہے۔
آواز کی لہریں
آواز کی لہریں طولی لہریں ہیں، جس کا مطلب ہے کہ واسطے کے ذرات لہر کے سفر کرنے کی سمت میں آگے پیچھے کمپتے ہیں۔ آواز کی رفتار وہ فاصلہ ہے جو آواز کی لہر ایک سیکنڈ میں طے کرتی ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر ہوا میں آواز کی رفتار تقریباً 343 میٹر فی سیکنڈ (1,235 کلومیٹر فی گھنٹہ) ہے۔
تعدد اور پچ
آواز کی لہر کی تعدد ایک سیکنڈ میں ہونے والے ارتعاش کی تعداد ہے۔ تعدد کی اکائی ہرٹز (Hz) ہے۔ تعدد جتنی زیادہ ہوگی، آواز کی پچ اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ انسان 20 Hz سے 20,000 Hz کے درمیان تعدد والی آوازیں سن سکتے ہیں۔
طول موج اور بلندی
آواز کی لہر کا طول موج واسطے کے ذرات کا ان کی توازن کی پوزیشن سے زیادہ سے زیادہ بے ترتیبی ہے۔ طول موج جتنا زیادہ ہوگا، آواز اتنی ہی بلند ہوگی۔ طول موج کی اکائی ڈیسی بل (dB) ہے۔
طنین
آواز کی طنین وہ معیار ہے جو اسے ایک ہی پچ اور بلندی کی دیگر آوازوں سے ممتاز کرتی ہے۔ طنین اوورٹونز سے طے ہوتی ہے، جو بنیادی تعدد کے علاوہ موجود تعدد ہیں۔
آواز کی مثالیں
- بول چال: بول چال ووکل کارڈز کے ارتعاش سے پیدا ہوتی ہے۔ بول چال کی مختلف آوازیں آواز کی لہروں کی تعدد، طول موج، اور طنین کو تبدیل کر کے بنائی جاتی ہیں۔
- موسیقی: موسیقی موسیقی کے آلات کے ارتعاش سے پیدا ہوتی ہے۔ مختلف آلات آواز کی لہروں کی تعدد، طول موج، اور طنین کو تبدیل کر کے مختلف آوازیں پیدا کرتے ہیں۔
- ماحولیاتی آوازیں: ماحولیاتی آوازیں ماحول میں موجود چیزوں کے ارتعاش سے پیدا ہوتی ہیں۔ ان آوازوں میں ہوا، بارش، گرج، اور پرندوں کی آوازیں شامل ہو سکتی ہیں۔
آواز کی اطلاقات
آواز کی بہت سی اطلاقات ہیں، بشمول:
- مواصلات: آواز کا استعمال انسانوں اور دیگر جانوروں کے درمیان مواصلات کے لیے کیا جاتا ہے۔ بول چال، موسیقی، اور آواز کی مواصلات کی دیگر شکلیں تمام معلومات پہنچانے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔
- تفریح: آواز کا استعمال تفریح کے لیے موسیقی، فلموں، اور ویڈیو گیمز کی شکل میں کیا جاتا ہے۔
- تعلیم: آواز کا استعمال تعلیم کے لیے لیکچرز، پوڈکاسٹس، اور آڈیو بکس کی شکل میں کیا جاتا ہے۔
- طب: آواز کا استعمال طبی مقاصد کے لیے کیا جاتا ہے، جیسے الٹراساؤنڈ امیجنگ اور تھراپی۔
- صنعت: آواز کا استعمال صنعت میں مختلف مقاصد کے لیے کیا جاتا ہے، جیسے معیار کنٹرول اور مشین کی دیکھ بھال۔
آواز ایک طاقتور آلہ ہے جسے مختلف مقاصد کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ آواز کی نوعیت کو سمجھ کر، ہم بہتر طور پر سمجھ سکتے ہیں کہ اسے مؤثر طریقے سے کیسے استعمال کیا جائے۔
آواز کی رفتار
آواز کی رفتار وہ فاصلہ ہے جو آواز کی لہر فی اکائی وقت میں طے کرتی ہے۔ اسے میٹر فی سیکنڈ (m/s) یا کلومیٹر فی سیکنڈ (km/s) میں ناپا جاتا ہے۔ آواز کی رفتار اس واسطے پر منحصر ہے جس سے وہ گزر رہی ہے۔ عام طور پر، آواز ٹھوس چیزوں میں مائعات سے زیادہ تیزی سے اور مائعات میں گیسوں سے زیادہ تیزی سے سفر کرتی ہے۔
کمرے کے درجہ حرارت (20°C) پر ہوا میں آواز کی رفتار تقریباً 343 m/s یا 1,235 km/h ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اگر آپ چیخیں، تو آواز کی لہریں آپ سے ہر سمت میں 343 m/s کی رفتار سے دور سفر کریں گی۔
پانی میں آواز کی رفتار تقریباً 1,482 m/s یا 5,335 km/h ہے۔ یہ ہوا میں آواز کی رفتار سے چار گنا سے زیادہ تیز ہے۔ یہی وجہ ہے کہ آپ پانی کے اندر آوازیں سن سکتے ہیں، چاہے آپ آواز کے ماخذ سے دور ہی کیوں نہ ہوں۔
اسٹیل میں آواز کی رفتار تقریباً 5,960 m/s یا 21,496 km/h ہے۔ یہ ہوا میں آواز کی رفتار سے 17 گنا سے زیادہ تیز ہے۔ یہی وجہ ہے کہ آپ ٹرین کو دور سے آتے ہوئے سن سکتے ہیں، چاہے آپ اسے ابھی تک دیکھ نہ سکتے ہوں۔
آواز کی رفتار درجہ حرارت سے بھی متاثر ہوتی ہے۔ واسطہ جتنا گرم ہوگا، آواز کی رفتار اتنی ہی تیز ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گرم واسطے میں مالیکیولز تیزی سے حرکت کر رہے ہوتے ہیں، اس لیے وہ آواز کی لہروں کو زیادہ تیزی سے منتقل کر سکتے ہیں۔
مثال کے طور پر، 0°C پر ہوا میں آواز کی رفتار تقریباً 331 m/s ہے، جبکہ 100°C پر ہوا میں آواز کی رفتار تقریباً 386 m/s ہے۔
آواز کی رفتار بہت سے شعبوں میں ایک اہم تصور ہے، جیسے صوتیات، موسیقی، اور انجینئرنگ۔ یہ روزمرہ کی زندگی میں بھی استعمال ہوتی ہے، جیسے جب آپ گرج سنتے ہیں یا جب آپ مچھلیاں تلاش کرنے کے لیے سونار آلہ استعمال کرتے ہیں۔
آواز کی عکس بندی
آواز کی عکس بندی:
آواز کی عکس بندی ایک ایسا مظہر ہے جس میں آواز کی لہریں کسی سطح سے ٹکرا کر سمت بدلتی ہیں۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب آواز کی لہریں کسی رکاوٹ یا دو مختلف واسطوں کے درمیان انٹرفیس سے ٹکراتی ہیں، جیسے ہوا اور کوئی ٹھوس چیز۔ آواز کی عکس بندی روشنی کی عکس بندی سے ملتی جلتی ہے، اور یہ عکس بندی کے اسی قوانین کی پیروی کرتی ہے۔
آواز کی عکس بندی کے قوانین:
- واقعہ زاویہ = منعکس زاویہ: واقعہ کا زاویہ (وہ زاویہ جس پر آواز کی لہر سطح سے ٹکراتی ہے) منعکس زاویہ (وہ زاویہ جس پر آواز کی لہر سطح سے ٹکرا کر واپس آتی ہے) کے برابر ہوتا ہے۔
- عمود: عمود سطح پر واقعہ کے نقطہ پر کھڑی ایک لکیر ہے۔ واقعہ اور منعکس آواز کی لہریں عمود کے ہم سطح ہوتی ہیں۔
آواز کی عکس بندی کی مثالیں:
- گونج: گونج ایک آواز ہے جو کسی سطح سے منعکس ہو کر سامع تک واپس آتی ہے۔ یہ اس وقت ہو سکتا ہے جب آواز کی لہریں کسی پہاڑ، عمارت، یا کسی بڑی چیز سے ٹکراتی ہیں۔ اصل آواز اور گونج کے درمیان وقت کا فرق عکس بندی کرنے والی سطح کی دوری اور آواز کی رفتار پر منحصر ہے۔
- گونج: گونج کسی جگہ میں آواز کے ماخذ کے رک جانے کے بعد آواز کی موجودگی ہے۔ یہ جگہ میں موجود چیزوں کی سطحوں سے آواز کی لہروں کی متعدد عکس بندیوں کی وجہ سے ہوتا ہے۔ گونج کچھ حالات میں مطلوبہ ہو سکتا ہے، جیسے کنسرٹ ہال، جہاں یہ آواز کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے۔ تاہم، ضرورت سے زیادہ گونج بول چال یا موسیقی کو سمجھنا مشکل بنا سکتا ہے۔
- صوتی موصلیت: صوتی موصلیت کے مواد کو آواز کی لہروں کو جذب کرنے یا منعکس کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جاتا ہے، جو ان سے گزرنے والی آواز کی مقدار کو کم کرتا ہے۔ یہ زیادہ کثافت والے مواد، جیسے کنکریٹ یا سیسہ، یا مسام دار ساخت والے مواد، جیسے فائبر گلاس یا فوم، کا استعمال کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے۔
آواز کی عکس بندی کی اطلاقات:
- سونار: سونار ایک ٹیکنالوجی ہے جو پانی کے اندر چیزوں کا پتہ لگانے کے لیے آواز کی لہروں کا استعمال کرتی ہے۔ آواز کی لہریں ایک ٹرانسمیٹر سے خارج کی جاتی ہیں اور پھر پانی میں موجود چیزوں سے منعکس ہوتی ہیں۔ منعکس آواز کی لہریں ایک ریسیور کے ذریعے پکڑی جاتی ہیں اور پانی کے اندر کے ماحول کی تصویر بنانے کے لیے استعمال کی جاتی ہیں۔
- طبی امیجنگ: الٹراساؤنڈ ایک طبی امیجنگ تکنیک ہے جو اندرونی اعضاء اور بافتوں کی تصاویر بنانے کے لیے زیادہ تعدد والی آواز کی لہروں کا استعمال کرتی ہے۔ آواز کی لہریں ایک ٹرانسڈیوسر سے خارج کی جاتی ہیں اور پھر جسم میں مختلف بافتوں سے منعکس ہوتی ہیں۔ منعکس آواز کی لہریں ٹرانسڈیوسر کے ذریعے پکڑی جاتی ہیں اور جسم کی تصویر بنانے کے لیے استعمال کی جاتی ہیں۔
- شور کنٹرول: آواز کی عکس بندی کا استعمال مختلف ماحول میں شور کو کنٹرول کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ آواز کی رکاوٹیں، جیسے ہائی وے کے ساتھ شور کی رکاوٹیں، حساس علاقوں سے دور آواز کی لہروں کو منعکس کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہیں۔ صوتی پینل، جو آواز جذب کرنے والے مواد سے بنے ہوتے ہیں، کمرے میں گونج کو کم کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
خلاصہ یہ کہ، آواز کی عکس بندی ایک ایسا مظہر ہے جو اس وقت ہوتا ہے جب آواز کی لہریں کسی سطح سے ٹکرا کر سمت بدلتی ہیں۔ یہ عکس بندی کے قوانین کی پیروی کرتی ہے، اور اس کی صوتیات، سونار، طبی امیجنگ، اور شور کنٹرول جیسے شعبوں میں مختلف اطلاقات ہیں۔
اکثر پوچھے جانے والے سوالات – FAQs
آواز کی لہروں کو میکانی لہریں کیوں کہا جاتا ہے؟
آواز کی لہروں کو میکانی لہریں کیوں کہا جاتا ہے؟
آواز کی لہروں کو میکانی لہریں کہا جاتا ہے کیونکہ انہیں پھیلنے کے لیے کسی واسطے، جیسے ہوا، پانی، یا دھات، کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ برقی مقناطیسی لہروں، جیسے روشنی اور ریڈیو لہروں، کے برعکس ہے، جو خلا سے گزر سکتی ہیں۔
جب آواز کی لہر کسی واسطے سے گزرتی ہے، تو یہ واسطے کے ذرات کو کمپنے پر مجبور کرتی ہے۔ یہ ارتعاش پھر دوسرے ذرات تک منتقل ہوتے ہیں، اور اسی طرح، یہاں تک کہ آواز کی لہر سامع کے کان تک پہنچ جاتی ہے۔
آواز کی لہر کی تعدد فی سیکنڈ ارتعاش کی تعداد سے طے ہوتی ہے۔ تعدد جتنی زیادہ ہوگی، آواز کی پچ اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ آواز کی لہر کا طول موج لہر کے ذریعے لے جانے والی توانائی کی مقدار سے طے ہوتا ہے۔ طول موج جتنا زیادہ ہوگا، آواز اتنی ہی بلند ہوگی۔
آواز کی لہروں کو عکس بند، انعطاف، اور پراش کیا جا سکتا ہے، بالکل دیگر قسم کی لہروں کی طرح۔ عکس بندی اس وقت ہوتی ہے جب آواز کی لہر کسی سطح سے ٹکراتی ہے۔ انعطاف اس وقت ہوتا ہے جب آواز کی لہر ایک واسطے سے دوسرے میں گزرتے ہوئے سمت بدلتی ہے۔ پراش اس وقت ہوتا ہے جب آواز کی لہر کسی سوراخ سے گزرتے ہوئے پھیل جاتی ہے۔
آواز کی لہروں کا استعمال مختلف اطلاقات میں کیا جاتا ہے، بشمول مواصلات، موسیقی، اور طب۔ مواصلات میں، آواز کی لہروں کا استعمال طویل فاصلوں پر بول چال اور موسیقی منتقل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ موسیقی میں، آواز کی لہروں کا استعمال مختلف آوازیں اور دھنیں بنانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ طب میں، آواز کی لہروں کا استعمال طبی حالات کی تشخیص اور علاج کے لیے کیا جاتا ہے۔
میکانی لہروں کی مثالیں:
- آواز کی لہریں
- پانی کی لہریں
- زلزلے کی لہریں
- لچکدار لہریں
برقی مقناطیسی لہروں کی مثالیں:
- روشنی کی لہریں
- ریڈیو لہریں
- مائیکرو ویوز
- انفراریڈ لہریں
- الٹرا وائلٹ لہریں
- ایکس رے
- گاما رے
آواز کی لہر کس واسطے میں سب سے تیز سفر کرتی ہے؟
آواز کی لہر کس واسطے میں سب سے تیز سفر کرتی ہے؟
آواز کی لہریں میکانی لہریں ہیں جنہیں سفر کرنے کے لیے کسی واسطے کی ضرورت ہوتی ہے۔ آواز کی رفتار اس واسطے پر منحصر ہے جس سے وہ گزر رہی ہے۔ عام طور پر، آواز کی لہریں زیادہ گھنے واسطوں میں تیزی سے سفر کرتی ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ واسطہ جتنا گھنا ہوگا، آواز کی لہر کے کمپنے کے لیے اتنے ہی زیادہ ذرات ہوں گے، اور ارتعاش اتنی ہی تیزی سے منتقل ہو سکیں گے۔
کمرے کے درجہ حرارت (20°C) پر ہوا میں آواز کی رفتار تقریباً 343 میٹر فی سیکنڈ (1,235 کلومیٹر فی گھنٹہ) ہے۔ پانی میں، آواز کی رفتار تقریباً 1,482 میٹر فی سیکنڈ (5,335 کلومیٹر فی گھنٹہ) ہے۔ اسٹیل میں، آواز کی رفتار تقریباً 5,960 میٹر فی سیکنڈ (21,496 کلومیٹر فی گھنٹہ) ہے۔
یہاں مختلف واسطوں میں آواز کی رفتار کیسے مختلف ہوتی ہے اس کی کچھ مثالیں ہیں:
- ہوا میں: ہوا میں آواز کی رفتار درجہ حرارت، نمی، اور ہوا کے دباؤ سے متاثر ہوتی ہے۔ آواز کی رفتار درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ بڑھتی ہے، نمی بڑھنے کے ساتھ کم ہوتی ہے، اور ہوا کا دباؤ کم ہونے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔
- پانی میں: پانی میں آواز کی رفتار درجہ حرارت، نمکینیت، اور دباؤ سے متاثر ہوتی ہے۔ آواز کی رفتار درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ بڑھتی ہے، نمکینیت بڑھنے کے ساتھ کم ہوتی ہے، اور دباؤ بڑھنے کے ساتھ بڑھتی ہے۔
- ٹھوس چیزوں میں: ٹھوس چیزوں میں آواز کی رفتار مواد کی کثافت، لچک، اور درجہ حرارت سے متاثر ہوتی ہے۔ آواز کی رفتار مواد کی کثافت اور لچک بڑھنے کے ساتھ بڑھتی ہے، اور درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔
آواز کی رفتار بہت سی اطلاقات میں ایک اہم عنصر ہے، جیسے صوتیات، ٹیلی مواصلات، اور طبی امیجنگ۔ مختلف واسطوں میں آواز کی رفتار کیسے مختلف ہوتی ہے یہ سمجھ کر، ہم ایسے نظام ڈیزائن کر سکتے ہیں جو آواز کی لہروں کا مؤثر طریقے سے استعمال کرتے ہیں۔
آواز کی لہر کی تعدد کیا ہے؟
آواز کی لہر کی تعدد ایک سیکنڈ میں ہونے والے کمپن کے مکمل چکروں کی تعداد ہے۔ اسے ہرٹز (Hz) میں ناپا جاتا ہے، جو جرمن طبیعیات دان ہنرک ہرٹز کے نام پر رکھا گیا ہے۔ تعدد جتنی زیادہ ہوگی، آواز کی پچ اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ مثال کے طور پر، 100 Hz تعدد والی آواز کی لہر 1000 Hz تعدد والی آواز کی لہر سے کم پچ والی آواز دے گی۔
آواز کی لہر کی تعدد لہر کی رفتار اور طول موج سے طے ہوتی ہے۔ آواز کی رفتار کمرے کے درجہ حرارت پر ہوا میں تقریباً 343 میٹر فی سیکنڈ ہے۔ طول موج لہر کے دو لگاتار چوٹیوں یا گھاٹیوں کے درمیان فاصلہ ہے۔ تعدد، رفتار، اور طول موج کے درمیان تعلق مندرجہ ذیل مساوات سے دیا جاتا ہے:
f = v / λ
جہاں:
- f تعدد ہرٹز (Hz) میں ہے
- v لہر کی رفتار میٹر فی سیکنڈ (m/s) میں ہے
- λ طول موج میٹر (m) میں ہے
مثال کے طور پر، اگر کسی آواز کی لہر کی رفتار 343 m/s اور طول موج 1 میٹر ہے، تو اس کی تعدد 343 Hz ہوگی۔
انسانی کان 20 Hz سے 20,000 Hz کے درمیان تعدد والی آواز کی لہریں سن سکتا ہے۔ 20 Hz سے کم آوازیں انفراساؤنڈ سمجھی جاتی ہیں، جبکہ 20,000 Hz سے زیادہ آوازیں الٹراساؤنڈ سمجھی جاتی ہیں۔
آواز کی لہر کی تعدد کا استعمال اس کی پچ، طنین، اور بلندی کا تعین کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ پچ آواز کی محسوس شدہ اونچائی یا پستی ہے، اور یہ آواز کی لہر کی تعدد سے طے ہوتی ہے۔ طنین آواز کا وہ معیار ہے جو اسے دیگر آوازوں سے ممتاز کرتا ہے، اور یہ آواز کی لہر میں موجود اوورٹونز اور ہارمونکس سے طے ہوتا ہے۔ بلندی آواز کی محسوس شدہ شدت ہے، اور یہ آواز کی لہر کے طول موج سے طے ہوتی ہے۔
یہاں مختلف آوازوں کی تعدد کی کچھ مثالیں ہیں:
- ایک سرگوشی: 30-40 Hz
- ایک عام بولنے والی آواز: 100-200 Hz
- ایک بچے کا رونا: 500-1000 Hz
- ایک کتے کی بھونک: 1000-2000 Hz
- ایک کار کا ہارن: 2000-4000 Hz
- ایک جیٹ انجن: 10,000-20,000 Hz
آواز کی لہر کی تعدد ایک اہم خاصیت ہے جسے آواز کو سمجھنے اور بیان کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
کس واسطے میں آواز کی رفتار سب سے کم ہوتی ہے؟
آواز کی رفتار اس واسطے پر منحصر ہے جس سے وہ گزر رہی ہے۔ عام طور پر، واسطہ جتنا گھنا ہوگا، آواز کی رفتار اتنی ہی تیز ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ آواز کی لہریں میکانی لہریں ہیں، جس کا مطلب ہے کہ انہیں پھیلنے کے لیے کسی جسمانی واسطے کی ضرورت ہوتی ہے۔ زیادہ گھنے واسطے میں، ذرات زیادہ قریب سے جڑے ہوتے ہیں، اس لیے آواز کی لہریں زیادہ تیزی سے سفر کر سکتی ہیں۔
آواز کی رفتار گیسوں میں سب سے کم ہوتی ہے، اس کے بعد مائعات، اور پھر ٹھوس چیزوں میں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گیس مادے کی تینوں حالتوں میں سب سے کم گھنی ہوتی ہیں، اس لیے آواز کی لہروں کو ذرات کے درمیان زیادہ جگہ سے گزرنا پڑتا ہے۔ مائعات گیسوں سے زیادہ گھنی ہوتی ہیں، اس لیے آواز کی لہریں زیادہ تیزی سے سفر کر سکتی ہیں۔ ٹھوس چیزوں مادے کی تینوں حالتوں میں سب سے زیادہ گھنی ہوتی ہیں، اس لیے آواز کی لہریں سب سے تیز سفر کر سکتی ہیں۔
یہاں مختلف واسطوں میں آواز کی رفتار کی کچھ مثالیں ہیں:
- کمرے کے درجہ حرارت پر ہوا میں، آواز کی رفتار تقریباً 343 میٹر فی سیکنڈ (1,235 کلومیٹر فی گھنٹہ) ہے۔
- کمرے کے درجہ حرارت پر پانی میں، آواز کی رفتار تقریباً 1,482 میٹر فی سیکنڈ (5,335 کلومیٹر فی گھنٹہ) ہے۔
- کمرے کے درجہ حرارت پر اسٹیل میں، آواز کی رفتار تقریباً 5,960 میٹر فی سیکنڈ (21,496 کلومیٹر فی گھ