كاربرد آكوستيك در آب

ایران:زندگى ما انسان ها همواره با صدا همراه بوده است. انسان ها نيز هميشه خواستار شنيدن صداهاى خوش و زيبا هستند و از صداى نامطبوع گريزانند. با پيشرفت هاى جديد تكنولوژى انسان نسبت به حس شنوايى توجه بيشترى كرده است و توليد محصولات جديد و تكنولوژى هاى نو از قبيل ارسال امواج صوتى از طريق ماهواره ها، امكان ضبط صدا روى وسايل ديجيتالى جديد مى تواند گواهى بر اين موضوع باشد. بر خلاف ساير زمينه هاى علمى كه روزبه روز پيشرفت كرده اند و همگى داراى سوابقى طولانى و مطالعات فراوانى هستند علم آكوستيك در مجموعه علم فيزيك از گزينه هاى اساسى به شمار نمى رفته بنابراين در مهجوريت باقى مانده است.
* توليد صوت
زمانى كه به جسمى ضربه اى وارد شود صدا توليد مى شود كه در بعضى از حالت هاى خاص و محدود، اين صدا زيبا و دلچسب است كه اساس پيدايش علم موسيقى نيز از همين جا نشأت مى گيرد و مورد مطالعه دانشمندان بسيارى از جمله فيثاغورث بوده است كه در حدود ۶ قرن قبل از ميلاد مسيح(ع) مشغول مطالعه روى صدا و موسيقى بوده است. بنابراين مى توان فيثاغورث را اولين دانشمند در اين زمينه دانست.
* انتشار صوت
براساس مطالعات صورت گرفته مى توان هوا را محملى براى انتشار صوت از يك نقطه به نقطه ديگر دانست و در صورت نبود هوا، صدا قابليت انتشار و انتقال ندارد. اين واقعيت ابتدا از سوى ارسطو مطرح شد، او بيان مى كرد: حركت مولكول هاى هوا در نقل و انتقال صوت مؤثر است اما اين گفته ارسطو در هاله اى از ابهام قرار داشت. اين ابهام تا زمان گاليله ادامه يافت تا اينكه در زمان گاليله، گاساندى (فيلسوف فرانسوى) انتشار صوت را جريانى از اجزاى كوچك غير مرئى بر شمرد كه از جسم صدادار خارج شده و پس از عبور از مولكول هاى هوا به گوش انسان مى رسد و صدا را منتقل مى كند. تفاوت اصلى فرضيه هاى گاساندى و ارسطو را مى توان در نقش مولكول هاى هوا درانتقال صدا دانست كه هر يك اعتقادى مستقل داشتند.از ديگر دانشمندانى كه به علم صدا و آكوستيك خدمت شايانى كرد مى توان به كيرثر اشاره كرد كه با آزمايش معروف خود «زنگ زير سر پوش خالى» خدمت شايانى به علم فيزيك نمود.
* آكوستيك
آكوستيك را مى توان توليد، ارسال و دريافت انرژى ارتعاشى دانست كه اين حالت در صورتى است كه اتم ها و مولكول هاى شاره يا جامد از اوضاع طبيعى خود خارج شده و تغيير مكان دهند- نيروى آكوستيك پديدآمده در آن تمايل به بازگشت جسم به حالت اوليه را دارد كه اين نيرو را نيروى برگرداننده مى گويند- تأثير اين نيرو توأم با خاصيت اينرسى دستگاه، ماده را براى ارتعاش هاى نوسانى و در نتيجه ارسال موج هاى آكوستيكى آماده مى سازد.
* امواج صوتى
اين امواج بر خلاف ساير امواج هم طولى و هم عرضى است كه در شاره ها به صورت طولى و در ساير محيط ها به صورت عرضى حركت مى كند. يعنى اگر موج صوتى وارد ماده اى جامد شود به ۲شكل طولى و عرضى قابليت حركت را دارد.به علاوه اين امواج در آب نيز براى استفاده هاى گوناگون كاربرد دارد به عنوان نمونه يكى از نخستين كاربردهاى آن نصب زنگ هايى درون آب و اتصال آنها به كشتى هاى فانوسدار بودكه پس از ارسال اين امواج در بستر اقيانوس از سوى گيرنده هاى هيدرو فونى كه در بدنه ساير كشتى ها تعبيه شده بود آشكار سازى مى شد، تا كشتى مكان و فاصله خود را از فانوس دريايى اندازه گيرى نمايد.
* كاربردهاى آكوستيك در آب
در زمان حاضر كاربردهاى فراوانى براى انعكاس و ارتعاش صدا در زير آب به وجود آمده است كه به عنوان نمونه مى توان به موارد زير اشاره كرد: ۱- در صنايع نظامى اژدرهايى توليد شده اند كه با استفاده از خاصيت آكوستيك و در بستر اقيانوس بدون هيچ صدايى مى تواند به اهداف اصابت كند. ۲- تحريك مين هاى دريايى توسط صداى كشتى ها وانفجار اين مين ها در هنگام عبور كشتى، بدون برخورد كشتى به مين ۳- تأمين ارتباط زير آب از سوى موج هاى آكوستيكى ۴- استفاده از ژرف ياب هاى آكوستيكى براى تعيين محل تجمع ماهى ها.
------------------------------