இயற்பியல் - ஒலி

                   Sound
                   ஒலி

• ஒலி என்பது ஒரு ஆற்றலாகும்
• ஒலிகள் பொருட்கள் அதிர்வடைவதனால் உருவாகின்றன
• மனிதனின் செவிகளால் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண் நெடுக்கம் மற்றும் ஆற்றல் கொண்ட ஒலி அலைகளை மட்டுமே கேட்டுணர முடியும்

ஒலி ஏற்படுதல்

• ஒரு பொருளில் வேலை செய்யப்படும்போது அதிர்வுகள் உருவாகின்றன
• அதிர்வுகள் என்பவை ஒரு துகளில் ஏற்படும் முன்னும் பின்னுமான நகரும் இயக்கமாகும்
• இயந்திர ஆற்றல் ஒரு பொருளை அதிர்வடையச் செய்கிறது
• இவ் அதிர்வுகள் நம் செவியை வந்தடையும் போது நாம் ஒலியை உணர்கிறோம்

ஒலி அலைகள் பரவுதல்

i)ஒலி அலைகள் பரவுவதற்கு ஊடகம் தேவை

• ஒலி அலைகள் வெற்றிடத்தில் பரவாது
• ஒலி அலைகள் பரவுவதற்கு காற்று, நீர்,எஃகு போன்ற பொருள்கள் தேவை

ii)ஒலி ஒரு அலை

• ஒரு பொருள் அதிர்வடையும் போது, அந்த பொருளுக்கு அருகிலுள்ள துகளானது  தனது சமநிலைப்புள்ளியிலிருந்து விலக்கப்படுகிறது
• இத்துகள் அருகிலுள்ள துகள் மீது ஒரு விசையை செலுத்தி அதன் காரணமாக அருகிலுள்ள துகள் தனது ஓய்வு நிலையில் இருந்து நகர்ந்து செல்கிறது
•  அருகிலுள்ள துகளை இடப்பெயர்ச்சி அடைய செய்த பின்னர் முதல் துகள் தனது பழைய நிலையை அடைகிறது
• ஒலி நமது செவியை அடையும் வரை இந்நிகழ்வு தொடர்ந்து நடைபெறுகிறது
• ஊடகத்தில் உள்ள அனைத்து துகள்களுமே தங்களது சமநிலை புள்ளியிலிருந்து அதிர்வு எனப்படும் முன்னும் பின்னுமான இயக்கத்தை மேற்கொள்கின்றன. இதனால் அதிர்வானது முன்னோக்கிச் செல்கின்றது. இவ்வாறு முன்னோக்கிச் செல்லும் அதிர்வே அலை எனப்படும்

iii)ஒலி அலைகள் நெட்டலைகள்

• முன்னும் பின்னுமாக அதிர்வுறும் ஒலி ஒரு நெட்டலை ஆகும். ஊடகத்தில் உள்ள துகள்கள் நெடுக்கமும், நெகிழ்ச்சியும் அடையும் போது தான் அதன் வழியே ஒலி அலைகள் செல்ல முடியும்
• நெடுக்கம் என்பது துகள்கள் அருகருகே இருக்கும் பகுதி ஆகும்
• நெகிழ்வு என்பது குறைந்த அழுத்தம் உள்ள பகுதியாகும். அங்கு துகள்கள் விலகி காணப்படும்
• ஒலி என்பது எந்திரவியல் நெட்டலைக்கு எடுத்துக்காட்டு ஆகும்

ஒலி அலையின் பண்புகள்

1.வீச்சு

• ஒலி அலையானது ஒரு ஊடகத்தின் வழியே செல்லும்போது, அந்த ஊடகத்தின் துகள்கள் நடுநிலைப் புள்ளியிலிருந்து அடையும் பெரும இடப்பெயர்ச்சி வீச்சு எனப்படும்

• அதிர்வுறும் பொருளின் வீச்சு அதிகமாக இருந்தால், ஒலி உரத்த ஒலியாகவும், பொருளின் வீச்சு குறைவாக இருந்தால் அது மென்மையான ஒலியாகவும் இருக்கும்
• வீச்சு A என்ற எழுத்தால் குறிப்பிடப்படுகிறது
• இதன் SI அலகு மீட்டர்

2.அதிர்வெண்

• அதிர்வடையும் பொருள் ஒரு வினாடியில் ஏற்படுத்தும் அதிர்வுகளின் எண்ணிக்கை அதன் அதிர்வெண் எனப்படும்
• இது n என்ற எழுத்தால் குறிப்பிடப்படுகிறது
• இதன் SI அலகு ஹெர்ட்ஸ்(Hz)
• 20 Hz முதல் 20000 Hz வரை அதிர்வெண்கள் கொண்ட   ஒலி அலைகளை மட்டுமே மனிதனின் செவிகள் கேட்டுணர முடியும். இவ்வதிர்வெண்கள் செவியுணர் அதிர்வெண் நெடுக்கம் எனப்படும்
• 20 Hz -க்கும் குறைவான அதிர்வெண் கொண்ட  ஒலிகள் குற்றொலிகள் எனப்படும்

• 20000Hz - க்கும் அதிகமான அதிர்வெண் கொண்ட ஒலிகள் மிகையொலி அல்லது மீயொலி எனப்படும். இத்தகைய ஒலிகளை நம் காதுகளால் உணர முடியாது

3.அலைவுக்காலம்

• அதிர்வுறும் துகள், ஒரு முழுமையான அதிர்விற்கு எடுத்துக்கொள்ளும் காலம் அலைவுக்காலம் எனப்படும்
• இது T என்ற எழுத்தால் குறிப்பிடப்படுகிறது
• இதன் SI அலகு வினாடி

4.அலை நீளம்

• அதிர்வுறும் துகள் ஒன்று, ஓர் அதிர்விற்கு எடுத்துக் கொள்ளும் நேரத்தில் ஊடகத்தில்        அலை பரவும் தொலைவு அலைநீளம்                  எனப்படும்

• ஒரு ஒலி அலையில்,இரண்டு நெருக்கங்கள் மற்றும் நெகிழ்வுகளின் மையங்களுக்கு இடைப்பட்ட தொலைவு ஒரு அலைநீளம் எனப்படும்

• அலைநீளம் λ என்ற எழுத்தால் குறிப்பிடப்படுகிறது
• இதன் SI அலகு மீட்டர்

5.ஒலியின் திசைவேகம்(v)

• ஒரு வினாடி நேரத்தில், ஒலி அலை கடக்கும் தொலைவு ஒலியின் திசைவேகம் எனப்படும்
• இதன் SI அலகு மீட்டர்/வினாடி

ஒலிகளை வேறுபடுத்துதல்

• ஒலிகளைக் கீழ்க்காணும் காரணிகளைக் கொண்டு ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றாக வேறுபடுத்தலாம்

        1. ஒலிஉரப்பு மற்றும் ஒலிச்செறிவு

        2.சுருதி

        3.தரம்

1. ஒலிச்செறிவு

• ஒரே அதிர்வெண் கொண்ட இரண்டு ஒலிகள் உரப்பு பண்பு மூலம் வேறுபடுத்தப்படுகிறது
• ஒரு ஒலி உரத்ததா அல்லது மென்மையானதா என்பது அதன் வீச்சை பொறுத்து அமையும்
• ஒலியின் உரப்பு பண்பானது அதன் செறிவைச் சார்ந்திருக்கும்
• ஓரலகு காலத்தில் ஓரலகு பரப்பின் வழியே அலை பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாகச் செல்லும் ஆற்றலின் அளவு செறிவு எனப்படும்
• ஓரிடத்தில் கேட்கும் ஒலியின் செறிவு கீழ்க்கண்ட காரணிகளைச் சார்ந்திருக்கும்

       1. ஒலி மூலத்தின் வீச்சு 

      2. ஒலிமூலத்திற்கும் கேட்பவருக்கும்              இடையே உள்ள தொலைவு

      3. ஒலி மூலத்தின் பரப்பு 

     4. ஊடகத்தின் அடர்த்தி

      5. ஒலி மூலத்தின் அதிர்வெண்

• ஒலியின் செறிவு டெசிபல் என்ற அலகால் அளவிடப்படுகிறது 

2.சுருதி

• சுருதி என்பது ஒலி கனத்ததா அல்லது கீச்சலானதா என்பதை அறிய உதவும் பண்பாகும்
• அதிக சுருதி கொண்ட ஒலிகள் கீச்சலானதாகவும், குறைந்த சுருதி கொண்ட ஒலிகள் கனத்ததாகவும் இருக்கும்

3.தரம்

• இரண்டு வெவ்வேறு இசைக்கருவிகளினால் எழுப்பப்பட்ட, ஒரே மாதிரியான உரப்பு மற்றும் சுருதியை கொண்ட இரண்டு ஒலிகளை வேறுபடுத்துவதற்கு தரம் என்ற பண்பு பயன்படுகிறது
• ஒரே ஒரு அதிர்வெண்ணைக் கொண்ட ஒலி தொனி (tone) எனப்படும்
• பல்வேறு தொனிகளின் தொகுப்பு இசைக் குறிப்பு (note) எனப்படும்

ஒலியின் வேகம்

• மீட்சித் தன்மை கொண்ட ஊடகத்தின் வழியே பரவும் பொழுது, ஒலியானது ஓரலகு காலத்தில் கடந்த தொலைவு ஒலியின் வேகம் எனப்படும்
• வேகம்=கடந்த தொலைவு/காலம்
• வாயுவில் ஒலியின் வேகம் கீழ்க்கண்ட காரணிகளைச் சார்ந்திருக்கும்

          1.ஊடகத்தின் அழுத்தம்

          2.ஊடகத்தின் வெப்பநிலை

          3.ஊடகத்தின் அடர்த்தி

          4.வாயுவின் தன்மை

• திடப்பொருளில் ஒலியின் வேகம் கீழ்க்கண்ட காரணிகளைச் சார்ந்திருக்கும்

          1.ஊடகத்தின்  நீட்சியில் பண்பு

          2.ஊடகத்தின் வெப்பநிலை

          3.ஊடகத்தின் அடர்த்தி

• ஒலியின் வேகம் திடப் பொருளை விட வாயுவில் மிகக் குறைவாக இருக்கும்
• எந்த ஒரு ஊடகத்திலும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது ஒலியின் வேகமும் அதிகரிக்கும்

ஒலி எதிரொலித்தல்

எதிரொலித்தல் விதிகள்

• ஒலியானது ஒரு புள்ளியில் ஏற்படுத்தும் படு கோணமும் அது எதிரொலிக்கும் கோணமும் சமமாக இருக்கும்
• ஒலி படும் திசை, எதிரொலிக்கும் திசை மற்றும் அப்புள்ளியில் வரையப்பட்ட செங்குத்துக் கோடு ஆகியவை ஒரே தளத்தில் அமைகின்றன