क्या ध्वनि आवृत्ति माध्यम के साथ बदलती है: क्यों नहीं

हवा में ध्वनि की गति 330 मीटर/सेकेंड है, जबकि पानी में सामान्य परिस्थितियों में 1480 मीटर/सेकेंड है। लेकिन क्या ध्वनि की आवृत्ति माध्यम के साथ बदलती है? आइए विस्तार से चर्चा करते हैं।

ध्वनि की आवृत्ति समान रहती है लेकिन विभिन्न माध्यमों में तरंग दैर्ध्य और वेग में परिवर्तन होता है। आवृत्ति केवल ध्वनि तरंग के स्रोत पर निर्भर करती है, जबकि वेग और तरंग दैर्ध्य ऐसे पैरामीटर हैं जो विभिन्न माध्यमों से यात्रा करने पर भिन्न होते हैं क्योंकि वे उस माध्यम पर निर्भर करते हैं जिसमें तरंग यात्रा कर रही है।

एक लहर उदाहरण की 21+ आवृत्ति के बारे में और पढ़ें: विस्तृत स्पष्टीकरण

विभिन्न माध्यमों में आवृत्ति क्यों नहीं बदलती है?

ध्वनि तरंगे अनुदैर्ध्य तरंगों की श्रेणी में आता है और प्रसार के लिए एक भौतिक माध्यम की आवश्यकता होती है। 

एक सेकंड में माध्यम के एक निश्चित बिंदु के माध्यम से आगे बढ़ने वाली तरंगों की संख्या या माध्यम में एक कण के कंपन की संख्या जब तरंग यात्रा करती है तो इसकी आवृत्ति होती है। जैसे माध्यम में एक कण एक विशेष आवृत्ति के साथ कंपन करता है, उसका पड़ोसी कण भी उसी आवृत्ति के साथ कंपन करना शुरू कर देता है। आवृत्ति माध्यम से स्वतंत्र होती है जबकि ध्वनि तरंगों का वेग माध्यम की लोच और घनत्व पर निर्भर करता है। 

वी = √ई / ρ

ध्वनि तरंग की आवृत्ति केवल तभी बदलती है जब तरंग के स्रोत में परिवर्तन होता है और भौतिक माध्यम की कठोरता से स्वतंत्र होता है।

इसीलिए; ठोस और तरल पदार्थ में ध्वनि का वेग भिन्न होता है। 

हम जानते हैं, वी = एफλ

कहा पे, v वेग है, f आवृत्ति है, λ क्रमशः ध्वनि तरंग की तरंग दैर्ध्य है।

ध्वनि तरंगों के वेग और तरंगदैर्घ्य में परिवर्तन इस प्रकार होता है कि आवृत्ति स्थिर रहती है। इसलिए उच्च वेग से गतिमान ध्वनि तरंगों की तरंगदैर्घ्य बड़ी होगी ताकि आवृत्ति में परिवर्तन न हो।

माध्यम के साथ ध्वनि आवृत्ति में परिवर्तन होता है पर कुछ उदाहरण/उदाहरण

हमारा दिमाग ध्वनि तरंग आवृत्ति को पिच के रूप में मानता है। तो ध्वनि की पिच में परिवर्तन उसकी आवृत्ति में परिवर्तन के बराबर है। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं जो यह विश्लेषण कर रहे हैं कि ध्वनि आवृत्ति माध्यम के साथ बदलती है या नहीं:

• किसी भी वाद्य यंत्र से ध्वनि की आवृत्ति
• चिड़ियों की चहचहाहट
• घंटियों के बजने से उत्पन्न ध्वनि

किसी भी वाद्य यंत्र से ध्वनि की आवृत्ति

किसी वाद्य यंत्र से उत्पन्न ध्वनि की आवृत्ति माध्यम के साथ नहीं बदलती क्योंकि यह केवल उसके स्रोत पर निर्भर करती है।

उदाहरण के लिए, गिटार से उत्पन्न ध्वनि की आवृत्ति नहीं बदलती है क्योंकि यह विभिन्न माध्यमों से प्रसारित होती है। इसकी आवृत्ति तभी बदलती है जब संगीतकार नोट्स बदलता है। गिटार के तार गिटार से उत्पन्न संगीतमय ध्वनि की आवृत्ति का स्रोत हैं। आवृत्ति में परिवर्तन श्रोताओं द्वारा पिच में परिवर्तन के रूप में माना जाता है।

चिड़ियों की चहचहाहट

पक्षियों की चहचहाहट से उत्पन्न ध्वनि की आवृत्ति का स्रोत उनका स्वर राग है। जब भी स्वर रज्जुओं के स्पंदन बदलते हैं, तो आवृत्ति बदल जाती है लेकिन माध्यम के साथ यह नहीं बदलती।

घंटियों के बजने से उत्पन्न ध्वनि

अधिक स्पष्ट रूप से व्याख्या करने के लिए, मान लें कि एक घंटी प्रति सेकंड 4 बार कंपन करने के लिए बनाई गई है। इसका तात्पर्य है कि आवृत्ति 4 हर्ट्ज है। आसपास के वायु अणु समान आवृत्ति के साथ कंपन करना शुरू करते हैं और अपने पड़ोसी अणुओं में स्थानांतरित हो जाते हैं। माध्यम बदलने पर भी कोई अन्य एजेंट कंपन की आवृत्ति को नहीं बदल सकता है।

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पूछे जाने वाले प्रश्न: क्या ध्वनि आवृत्ति माध्यम के साथ बदलती है

ध्वनि तरंग अनुप्रस्थ है या अनुदैर्ध्य? उनमें से प्रत्येक की व्याख्या करें।

ध्वनि तरंग अनुदैर्ध्य के लिए एक उदाहरण है लहर।

एक अनुदैर्ध्य तरंग को उस प्रकार की तरंग के रूप में वर्णित किया जा सकता है जहां माध्यम में कणों का कंपन तरंग के प्रसार की दिशा में होता है। इसके विपरीत, एक तरंग जहां माध्यम में कणों का कंपन तरंग के प्रसार की दिशा के लंबवत होता है, उसे अनुप्रस्थ तरंग के रूप में परिभाषित किया जाता है।

प्रकाश तरंग, एक विद्युत चुम्बकीय विकिरण, एक है एक अनुप्रस्थ तरंग के लिए उदाहरण जहां विद्युत क्षेत्र के कंपन, चुंबकीय क्षेत्र के कंपन और प्रसार दिशा परस्पर लंबवत हैं।

ध्वनि में डॉप्लर प्रभाव क्या है?

डॉपलर प्रभाव ध्वनि तरंगों में ध्वनि की आवृत्ति में स्पष्ट परिवर्तन होता है जैसा कि प्रेक्षक द्वारा माना जाता है जब या तो स्रोत या पर्यवेक्षक या दोनों एक दूसरे के पास जाते हैं या दूर जाते हैं।

डॉप्लर प्रभाव के लिए एक सरल प्रदर्शन यह है कि जब ध्वनि उत्पन्न करने वाली कोई वस्तु हमारी ओर बढ़ती है, ध्वनि की आवृत्ति बढ़ जाती है या हम उच्च पिच के साथ ध्वनि सुनते हैं। और जब स्रोत हमसे दूर जाता है, तो ध्वनि की आवृत्ति कम हो जाती है या हमें कम पिच ध्वनि सुनाई देती है। 

इस प्रभाव को प्रदर्शित करने वाला सबसे अधिक देखा जाने वाला उदाहरण एम्बुलेंस से सुनाई देने वाली ध्वनि की पिच में बदलाव है जब यह अपने सायरन के साथ तेजी से चलती है। जब एम्बुलेंस हमारे पास आती है, तो हमें उच्च पिच की आवाज सुनाई देती है और जब वह दूर जाती है, तो कम पिच की आवाज सुनाई देती है।

डॉप्लर प्रभाव में ध्वनि की प्रेक्षित आवृत्ति ज्ञात करने का सूत्र किसके द्वारा दिया गया है?

एफ'=एफ (वी' वी₀)/(वी' वी_s)

जहाँ f' प्रेक्षित आवृत्ति है

f वास्तविक आवृत्ति है

v ध्वनि तरंगों का वेग है

v₀ प्रेक्षक का वेग है

v_s स्रोत का वेग है

इस पर निर्भर करता है कि क्या स्रोत और पर्यवेक्षक निकट आते हैं या दूर जाते हैं, और स्रोत और प्रेक्षक के वेग के आधार पर, उपरोक्त सूत्र अलग-अलग स्थितियों में थोड़ा भिन्न होगा। चार अलग-अलग मामले हैं:

1. जब स्रोत उस प्रेक्षक के पास जाता है जो विश्राम पर है

चूँकि प्रेक्षक विरामावस्था में है, v₀ = 0. अत: समीकरण बन जाता है

f'=f (वी/वीवी_s)

• जब स्रोत एक पर्यवेक्षक से पीछे हट जाता है जो आराम पर है

यहाँ, वी₀=0 और स्रोत के वेग की दिशा विपरीत है, इसलिए नकारात्मक है।

तो, f'=fv/v-(-v_s)

• जब प्रेक्षक एक स्थिर स्रोत के पास जाता है

यहाँ v_s= 0. समीकरण बन जाता है

f'=f{v+v₀/वी}

• जब प्रेक्षक एक स्थिर स्रोत से हट जाता है

यहाँ, चूँकि प्रेक्षक दूर जा रहा है, दिशा विपरीत है

एफ '= एफ {वीवी₀/वी}

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