Використання звуку

Звук відіграє важливу роль у нашому житті. Ми використовуємо звук для спілкування у формі мовлення, музики і шуму. Багато тварин також використовують звук для комунікації! Але важливо знати, що звук виходить за межі того, що ми можемо почути. Звук утворюється, коли предмет вібрує, змушуючи частки середовища, які оточують об’єкт, також вібрувати. Це середовище може бути газоподібним, рідким або твердим. Такі коливання часток переміщуються через середовище у вигляді звукової хвилі. Коли звукова хвиля поширюється від джерела, вона створює області вищого тиску - компресії, і нижчого тиску — розрідження — у середовищі. Кількість повторів цього шаблону за секунду називається частотою звукової хвилі, яка вимірюється в герцах. І оскільки людське вухо здатне розпізнавати звуки з частотами від 20 до 20 000 герц, частота звукові хвилі насправді може варіюватися від 1 герцу до більш ніж мільйона герц! Звукові хвилі з частотою нижче 20 герц називаються інфразвуковими хвилями або інфразвуком. Деякі тварини, такі як кити або слони, користуються інфразвуком для комунікації на великій відстані, що іноді становить сотні кілометрів. Вчені використовують інфразвук для виявлення землетрусів і вивержень. Інфразвук можна використовувати навіть для визначення об'єктів під землею, такі як скельні утворення! А як щодо звукових хвиль з частотами вище за межу людського слуху? Звукові хвилі з частотами понад 20 000 герц створюють ультразвук. Деякі тварини, серед яких кажани, використовують ультразвукові хвилі. Але що цікаво, кажани не користуються ультразвуком для комунікації. Натомість кажани через ультразвук знаходять свій наступний перекус! Кажани здебільшого активні вночі, і їм не легко побачити свою жертву. Тому замість того, щоб покладатися на зір, кажани видають ультразвукові хвилі, які переміщуються повітрям, поки не досягнуть поверхні предметів, наприклад, дерева, яке їм треба оминути, або смачних летючих комах. Ультразвукові хвилі відбиваються від їхньої жертви, подібно до відлуння. Залежно від кількості часу, за який відбитий ультразвук досягає кажана, він може точно визначити місцезнаходження своєї жертви. Це ехолокація. Хоча люди не можуть використовувати ехолокацію, вчені розробили прилади, які застосовують ехолокацію для визначення місцезнаходження об'єктів під водою. Ці інструменти відомі як сонари. Сонари використовують механізм, схожий на ехолокацію кажана — вони посилають ультразвукові хвилі і зчитують відлуння, щоб визначити, де знаходиться об'єкт. Ця технологія спершу була розроблена за часів Першої світової війни з метою виявлення підводних човнів супротивника, але з того моменту використовується рибалками, археологами та вченими, наприклад, тими, хто вивчає дно океану. Ультразвук також широко застосовується у медицині. Один з найбільш відомих способів застосування ультразвуку в медицині стосується спостереження за розвитком плоду під час вагітності. У цьому випадку пристрій, дуже подібний до гідролокатору, посилає ультразвукові хвилі в організм людини. Той самий пристрій пізніше записує відбиті хвилі зсередини тіла, і формує зображення на екрані. Також можна використовувати ультразвуковий сканер для дослідження різних органів, таких як нирки, яєчники та матка. Ультразвукове дослідження також допомагає лікувати деякі захворюваня! Наприклад, коливання ультразвуку високої інтенсивності можна точно націлити на камені в нирках, і безпечно розтрощити їх. Чи у лікарні, чи на рибальському човні, звук має багато способів застосування, окрім комунікації. Знання про різні типи звуку може допомогти нам віднайти ще більше корисних способів його застосунку!