ظاهرة الصدى للكائنات الحية وأهميتها، سنتحدث اليوم عن ظاهرة الصدى – إحدى الظواهر الطبيعية التي جذبت انتباه القدماء بسبب الوحدة التطبيقية التي عاشوا فيها منذ القدم ولكن الاهتمام بها بدأ من جافا في التلاشي بمرور الوقت بسبب الزيادة السكانية في أجزاء مختلفة من العالم.
الصوت
- هي موجات غير مرئية وغير مادية تنشأ نتيجة تأثيرها، مما يتسبب في إطلاقها وانتشارها في الفضاء المجاور تمامًا لمصدر الصوت في جميع الاتجاهات.
- للموجات الصوتية جاذبية تختلف من موجة إلى أخرى ويختلف تأثيرها من متوسط إلى متوسط (صلب، مائي، هوائي)، وتختلف الكائنات الحية في آلية استقبال هذه الموجات اعتمادًا على الجهاز السمعي في كل منها.
- على سبيل المثال، يمكن للإنسان أن يسمع أصواتًا لا يستطيع أي كائن حي آخر سماعها، أو تستطيع نملة سماع أصوات لا يستطيع الإنسان سماعها، اعتمادًا على نظام السمع الخاص بها، وآلية تجميع المستقبلات السمعية، وقدراتها.
- تتكون الأذن البشرية بشكلها الخارجي من عدة مسارات منحنية بدرجة معينة، وهذا الشكل الخاص يسمح لها بجمع الموجات الصوتية التي تصل إليها وإنشاء مسار لتلك الموجات حتى تدخل الأذن.
- ثم ترسل الأذن الداخلية رسالة إلى الدماغ مع منبه، مما يدفع الدماغ لإرسال رسالة تشير إلى أنه عن طريق تحفيز المستقبلات في الأذن الداخلية للقيام بعملها، فإنه يحلل هذه الموجات الصوتية المتقطعة.
- التي تشكل معًا شريحة صوتية منطقية في الدماغ البشري الذي يترجمها. كما ذكرنا سابقًا، تختلف شدة الصوت حسب البيئة.
- إذا افترضنا أن هناك سبيكة حديدية ضربنا عليها سطح الحديد بنفس القوة، فإن الصوت الناتج عن هذه العملية، على الرغم من حقيقة أن طرق ووسائل نفس القوة، ستنتج أصواتًا ذات شدة مختلفة في وسط الماء بالقرب من شدتها في الوسط الصلب.
- لذلك سوف نسمع صوتًا أعلى في الماء من صوت في وسط صلب، اعتمادًا على سرعة وانتشار الموجات الصوتية.
- نظرًا لأن الصوت عبارة عن موجات، فمن الواضح أنه يجب أن نعرف أن له خصائص موجية مثل الرنين.
الصوت كوسيلة اتصال
- يستخدم الصوت كوسيلة للتواصل بين الكائنات الحية، على سبيل المثال، يقوم الشخص بطرد كمية معينة من الهواء من الرئتين ويضرب الحبال الصوتية عندما يخرج.
- مما يؤدي إلى اهتزاز الشحنة وتكوين موجات مختلفة تخرج من الفم حتى نطق الحروف، وتستخدم أيضًا عندما تكون الحيوانات في طور التزاوج والدعوة والقتال فيما بينها، لأن الصوت العالي يسبب الخوف. في الاتجاه الآخر.
استخدام الصوت
- يختلف مجال استخدام الصوت في العديد من الصناعات. يتم استخدامه في المجتمع العلمي لدراسة تأثير الاهتزاز على التوصيل الكهربائي وحدوث ما يسمى الاضطرابات في الإشارات الكهربائية.
- بالإضافة إلى كيفية تأثير الصوت على المعادن المختلفة أثناء النقل، ويمكننا رؤية موجات تشبه الموجات الصوتية عند سقوط صخرة في بركة، نلاحظ حلقات دائرية على سطح الماء تتمدد حتى تتبدد.
عملية سماع الأصوات
- يختلف مستوى الصوت المسموع باختلاف الطول الموجي. هناك موجات صوتية لم يسمعها البشر ويمكن للحيوانات الأخرى سماعها.
- لذلك لجأ الناس إلى إنشاء آلات يمكنها قراءة الموجات الصوتية غير المسموعة وتحويلها بعد عمليات التنظيف المختلفة إلى أصوات مسموعة يمكن فهمها.
- عملية سمع الإنسان عن طريق إدخال موجات صوتية من أذن الإنسان حتى تصل إلى طبلة الأذن الداخلية مما يؤدي إلى اهتزازها.
- ثم تنتقل إلى الأذن الداخلية، والتي تعمل على تحويل هذه الاهتزازات إلى إشارات كهربائية يمكن للدماغ تحليلها وترجمتها إلى لغات يمكن للبشر فهمها.
ظاهرة الصدى
- لم تقتصر ظاهرة الصدى على الصوت، بل شملت أيضًا الموجات الكهرومغناطيسية، والتي تتمثل في انعكاس الضوء في المرايا، وقد استخدم هذا ما يسمى بالرادار لتحديد المسافة بين القمر والقمر. أرض.
- يعد الصدى انعكاسًا بشكل عام، ولكن من المعروف أن الصدى يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالصوت ويعتبر انعكاسًا للصوت، مما يعني وصول الصوت إلى أذن المستمع فور إصدار الصوت.
- وكذلك هو الصوت الذي يرتد عن قاع البئر، داخل مبنى فارغ، أو من الجانب الآخر من جدران الغرفة.
- ثبت علميًا أن ظاهرة الصدى مرتبطة بصدى موجة صوتية تضرب سطحًا صلبًا، مما يتسبب في رنينها والعودة إلى النقطة التي نشأت منها.
- الفاصل الزمني بين بداية الصوت الأصلي وانعكاسه (الصدى) هو 0.1 ثانية، وتجدر الإشارة إلى أن الصوت والضوء يتصرفان بشكل مشابه ؛ بعد كل شيء، يمكن إثبات ذلك من خلال تسليط الضوء على مرآة بزاوية معينة.
- نلاحظ أنه يعكسه بنفس الزاوية التي ينبعث منها، لكن الفرق بين الضوء والصوت هو السرعة، حيث يمكن للضوء أن ينتقل بسرعة كبيرة، حتى 300000 كيلومتر في الثانية.
صدى التاريخ
- أثار الصدى اهتمام الرجل الذي بدأ القصة، ودائمًا ما تحدث الناس عن الأساطير المتعلقة بهذه الظاهرة، ومن أشهر الأساطير قصة صدى الإغريق.
- تقول الأسطورة اليونانية أن زيوس، الذي كان متعدد الزوجات، كان يحب جذب الحوريات أوليمبوس.
- كانت هيرا، زوجته، مثل أخته، تشعر بالغيرة منه لدرجة أنها اضطرت للسير على جبل بأكمله لمنعه من الحوريات.
- وكلما طاردت زوجها زيوس، ظهرت الحورية إيكو، إحدى حوريات جبل أوليمبوس، في وجهها وصرفت انتباهها عن مطاردة زوجها بمحادثتها الممتعة والرائعة.
- عندما تكشف هيرا عن خدعة أيكو، تغضب بشدة وتلعنها، مما يمنعها من الكلام ويجعلها تكرر آخر ثلاث كلمات سمعتها، وبالتالي تصبح أيكو وحيدة وتكرر كل الكلمات التي تسمعها.
أطول صدى في التاريخ
أجرى العلماء تجربة في نفق في المرتفعات الاسكتلندية وأطلقوا رصاصة على خزان وقود بسماكة حوالي 45 سم في روسشاير، اسكتلندا، وسجلوا صدى استمر 112 ثانية، محطمًا الرقم القياسي لأطول صدى.
يستخدم الصدى
استطاع الإنسان استخدام ظاهرة الصدى حسب اهتماماته، فاستخدم مقياس الصدى في عدة مجالات من أهمها:
- كشف واستكشاف آبار النفط في باطن الأرض.
- البحث بالموجات فوق الصوتية للشخص.
- البحث في أعماق البحار والمحيطات.
- اكتشف مواقع الأرصدة السمكية لصيدها.
صدى السبر
- تحديد الموقع بالصدى هو طريقة يعتمد فيها الحيوان بشكل أساسي على فريسته ؛ إنهم يصدرون أصواتًا تسمح لهم بامتصاص وتحديد محيطهم، مما يسهل إدراك العقبات التي قد يواجهونها.
- من خلال توقع الفريسة والسيطرة عليها، يمكن للعقل البشري الاستفادة من هذه الآلية باستخدامها في مجالات الاتصال المختلفة.
أهمية الصدى للحيوانات
- ظاهرة الصدى مهمة للكائنات الحية بجميع أنواعها. على سبيل المثال، يعتمد الحيوان على إحساسه بالصدى كوسيلة لتتبع موقع فريسته، حيث يعتبر السلاح الأول الذي يصطاده.
- تصدر أصواتًا تساعدها على معرفة مكانها، وتساعدها أصداءها في التعرف على العقبات التي قد تواجهها أثناء اصطياد الفريسة.
- من الأمثلة على الحيوانات التي تستخدم تأثير الصدى الدلافين والحيتان لأنها تحدد اتجاه حركتها في الماء وتحدد موقع السد.
- تستخدم بعض عائلات الحيوانات الصدى كوسيلة للتواصل واللغة للتواصل بين أفرادها، ومن بين الحيوانات الأكثر اعتمادًا على الصدى الخفافيش، حيث يستخدمونها للتعرف على عناصر البيئة من أجل تحقيق الأهداف.
أهمية الصدى للبشر
- تكمن أهمية الصدى للإنسان في عدد من مجالات الطب، حيث يلجأ الأطباء إلى انعكاس الموجات فوق الصوتية للحصول على الأعضاء الداخلية لجسم الإنسان، وبالتالي تشخيص المرض.
- بالإضافة إلى دراسة الأجنة، يمكن الوثوق بهم لدراسة مواقع حقول النفط على الأرض ومراقبة الأرصدة السمكية لصيد الأسماك، وكذلك لقياس عمق البحار والمحيطات.
ظاهرة الصدى
- أكدت الدراسات العلمية أن حدوث ظاهرة الصدى يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتأثير الموجة الصوتية على سطح صلب، وصديقها بمصدر الصوت بسبب الاصطدام، تستغرق عملية الصدى 0.1 ثانية.
- يمثل هذا الجزء من الثانية الوقت بين انبعاث الصوت وصدى الصوت عند نقطة البداية. يمكن أن يرتد الصوت عدة مرات عندما تكون الفجوة بين الحواجز أكبر أو على مسافة أكبر، وترتد عندما يصطدم الصوت بحواجز متعددة، لذلك تتضاعف موجات الصدى.
الفرق بين الصدى والصدى
- يحدث الصدى عادة في غرفة صغيرة، حيث يبلغ الطول والعرض والارتفاع حوالي 17 مترًا أو أقل، لأن تأثير موجة معينة على الدماغ يستمر لأكثر من جزء من الثانية.
- يخزن الدماغ البشري الصوت في الذاكرة لمدة تصل إلى 0.1 ثانية، لذلك إذا وصلت الموجة الصوتية المنعكسة إلى الأذن في غضون 0.1 ثانية من الصوت الأصلي، فسيعتقد الشخص أنه الصوت الأول.
- نفس الشيء، ولكن على مدى فترة طويلة من الزمن، تسبب الانعكاسات المتعددة من الجدران والأسقف بفواصل زمنية 0.1 ثانية الصدأ، كما يمكن أن تسبب انعكاسات الموجات الصوتية صدى.
- وهو يختلف عن الصدى لأنه يحدث عندما تصل الموجة الصوتية المنعكسة إلى الأذن بعد أكثر من 0.1 ثانية من سماع الموجة الصوتية الأصلية.
في نهاية رحلتنا مع ظاهرة الصدى للكائنات الحية وأهميتها، يمكننا القول أن ظاهرة الصدى هي من الأشياء التي شغلت الإنسان لفترة طويلة، فهي تحدث باستمرار وفي كل مكان.