Det lyddiffraktion er det fænomen, der opstår, når lyden kurver og spreder sig omkring en åbning eller forhindring. Det er noget fælles for alle bølger: Når lydbølgen når en åbning eller en hindring, bliver punkterne på dens plan kilder og udsender andre diffrakterede..
Lyd er netop en trykbølge, der bevæger sig gennem luft og også gennem vand og faste stoffer. I modsætning til lys, som også er en bølge, kan lyd ikke sprede sig gennem et vakuum. Dette skyldes, at lys fungerer helt anderledes - det er en elektromagnetisk bølge..
Nøglen i diffraktionens fænomen er hindringens størrelse i forhold til bølgelængden: diffraktionen er mere intens, når hindringen har dimensioner, der kan sammenlignes med bølgelængden.
I lyd er bølgelængden i størrelsesordenen meter, mens lysets størrelse er i størrelsesordenen hundreder af nanometer. Mens lyd har en menneskelig skala, har lys en mikrobeskala.
Denne enorme forskel i bølgelængdeskalaen mellem lyd og lys ligger bag det faktum, at vi kan høre en samtale fra et hjørne uden at være i stand til at observere den, der taler..
Og det er, at lyden er i stand til at krumme rundt om hjørnet, mens lyset fortsætter lige. Dette krumningsfænomen i udbredelsen af lydbølgen er netop diffraktion af lyd.
Artikelindeks
Lyd forstås som de trykbølger, der bevæger sig gennem luften, og som er inkluderet i det hørbare område.
Det hørbare område til øret for et ungt, hørehæmmet menneske er mellem 20 Hz og 20.000 Hz. Dette interval har tendens til at indsnævres med alderen..
Lave toner eller frekvenser er mellem 20 Hz og 256 Hz. Mellemtoner er mellem 256 Hz op til 2000 Hz. Og høje toner er dem mellem 2 kHz og 20 kHz..
Lydens hastighed i luft ved atmosfærisk tryk på 1 atm og 0ºC er 331 m / s. Forholdet mellem hastighed v udbredelse af en bølge med dens bølgelængde λ og dens frekvens F er den næste:
v = λ⋅f
Fra dette forhold har vi, at bølgelængden har følgende områder:
- Lav tone: 16,5 til 1,3 meter.
- Midttoner: 130 cm til 17 cm.
- Høje toner: 17 cm til 1,7 cm.
Et auditorium eller en koncertsal er generelt et lukket rum med vægge, der absorberer lyd og forhindrer dets refleksion..
Men hvis auditoriedøren er åben, kan koncerten høres uden problemer, selv når orkestret ikke er synligt..
Hvis du er lige foran døren, kan du høre hele spektret af lyde. Men hvis du står til siden, høres baslyde, mens diskant lyde ikke..
Baslyde har lange bølgelængder og kan derfor omgive døren og høres bag den. Det hele skyldes diffraktionens fænomen.
En højttaler eller højttaler udsender en bred vifte af bølgelængder. Højttalerkassen er i sig selv en hindring, der producerer en skygge lyd bag hende.
Denne lydskygge er tydelig for de høje frekvenser, som ikke kan høres bag højttaleren, mens basen og en del af mellemtone kan høres, fordi de vender enheden på hovedet..
Ovenstående eksperiment fungerer bedst i et åbent rum, fordi det skal tages i betragtning, at lyd kan reflekteres fra vægge og andre genstande, så alle toner kan høres selv bag højttalerkassen..
Et band musikere, der spiller på gaden, kan høres fra en tværvej, hvorfra kunstnerne ikke kan ses..
Årsagen er, som vi sagde før, at lydretningen er i stand til at krumme og krydse hjørnet, mens lys bevæger sig i en lige linje..
Denne effekt er imidlertid ikke den samme for alle bølgelængder. Langbølgede er diffrakterede eller fordoblet mere end korte bølgelængder.
Af den grund, i den tværgående gade, hvor musikerne ikke kan ses, kan de høje instrumenter som trompeter og violer ikke høres godt, mens trommer og bastrommer høres tydeligere..
Derudover dæmpes lave toner med lang bølgelængde mindre med afstanden end lyde med høj frekvens med kort bølgelængde..
Elefanter udsender infralydbølger med meget lav frekvens, meget lang bølgelængde for at kommunikere med deres jævnaldrende over store afstande. Hvaler gør det også, hvilket også giver dem god kommunikation på afstand.
For at en højttaler skal have et stort lytteområde, skal bredden af højttaleren være mindre end bølgelængden af den lyd, den udsender.
Der er et specifikt horndesign, der udnytter lyddiffraktion: dette er dispersionshornet.
Det antages generelt, at jo større membranen på hornet er, jo mere område dækker det. Imidlertid er membranen i spredningshornet lille, og dens form er det, der får lyden til at forstærkes og drager fordel af fænomenet lyddiffraktion..
Hornets form er som et rektangulært mund- eller udløbshorn, der er mindre end de bølgelængder, det udsender..
Den korrekte installation af denne type højttaler udføres med den korte side af den rektangulære munding vandret og den lange side lodret. På denne måde opnås en større bredde af vandret dækning og retningsretning af lyden parallelt med jorden..
Endnu ingen kommentarer