АКУСТИКА

АКУСТИКА (грек. аkustikos — естілетін, тыңдалатын) — физиканың ең төменгі жиіліктен (шартты түрде 0 Гц) ең жоғарғы жиілікке (1011—1013 Гц) дейінгі аралығын қамтитын серпімді тербелістер мен толқындарды және олардың затпен өзара әсерлесуі мен түрліше қолданылуын зерттейтін саласы. А. — өте ерте заманнан белгілі. Ол алғаш адам құлағы ести алатын дыбыс туралы ілім ретінде дамыды. Ертеде Пифагор (б.з.б. 6 ғ.) естілетін дыбыс тонының биіктігі мен перненің не кернейдің (трубаның) арасындағы байланысты тапты. Аристотель (б.з.б. 4 ғ.) дыбыс шығаратын дененің ауаны қысатындығын, оны сирететіндігін, ал жаңғырық дыбыстың кедергіден кері қарай шағылу құбылысы екендігін түсіндіріп берді. Леонардо да Винчи (15—16 ғ.) дыбыстың шағылуын зерттеді, дыбыс толқындарының таралуы дыбыс көздеріне тәуелсіз болатындығын (тәуелсіздік принципі) тұжырымдады. 17 ғ-дың аяғы мен 18 ғ-дың басында Г. Галилей дыбыс шығаратын денеде тербеліс пайда болатындығын және дыбыстың биіктігі оның жиілігіне, ал қарқыны дыбыс амплитудасына тәуелді екендігін тапты. Ауадағы дыбыс жылдамдығын алғаш рет француз физигі М. Мерсенн анықтаған. 17 ғ-дың аяғынан 20 ғ-дың басына дейін А. механиканың бір бөлімі ретінде дамыды. Мех. тербелістердің жалпы теориясы, дыбыс толқындарының (серпімді) белгілі бір ортада таралу және пайда болу зандылықтары, дыбыстың негізгі сипаттамаларын (дыбыс қысымы, импульсі, энергиясы, дыбыстың таралу жылдамдығы, т.б.) өлшеу әдістері Ньютон механикасына, Гуктің серпімділік теориясының негізгі заңына, Гюйгенстің толқындық қозғалыс приципіне (қ. Толқындар) негізделіп жасалды. Сөйтіп дыбыс толқындарының диапазоны кеңейіп, А. инфрадыбыс (16 Гц-ке дейін) пен ультрадыбыс (20 кГц-тен жоғары) аймақтарын қамтыды. Ағылш. ғалымы Т. Юнг пен француз ғалымы О. Френель толқын интерференциясы мен дифракциясы теориясын, австриялық ғалым X. Доплер дыбыс көзінің бақылаушымен салыстырғандағы қозғалуы кезіңдегі толқын жиілігінің өзгеру заңын тұжырымдады (қ. Доплер эффектісі). Күрделі тербеліс процесін қарапайым құраушыларға жіктеу әдісінің (Фурье әдісі) жасалуы дыбыс анализін және гармониялық құраушылардан күрделі дыбыс синтезін алудың негізі болды. А-ның жоғарыда баяндалған даму сатыларын Дж. У. Рэлей (Дж. Стретт) “Дыбыс теориясы” (1877-78) деген еңбегінде қорытындылап берді.

20 ғ. 20 ж. радиотехника мен радиохабар таратудың дамуына байланысты А-ның жаңа даму сатысы басталды. Дыбыс сигналдарын электр-магаиттік сигналдарға және керісінше түрлендірудің қажеттігі туды. Тех. сұранысқа байланысты А-ның қолданылатын жаңа бағыттары — әуедегі ұшақтың дыбыс локациясы, гидролокация және А-лық навигация, жарылыстың түрін, орнын және уақытын анықтау, авиацияда, өнеркәсіпте, көлікте болатын шуды азайту проблемалары, т.б. пайда болды. Осы проблемаларды шешу үшін дыбыстың пайда болу және жұтылу механизмін, күрделі жағдайларда дыбыс (мыс., ультрадыбыс) толқындарының таралуын жете зерттеу керек болды. Әсіресе, қарқыны күшті дыбыс толқындарының (мыс., жарылыс толқындары) таралуы туралы мәселеге ерекше көңіл бөлінді. Бұл сызықтық емес А-ның дамуына әсер етті. 20 ғ-дың ортасынан бастап ультрадыбысты (УД) зерттеудің маңызы зор болды. Дыбыстың көпатомды газдарда, кейіннен сұйықтарда қатты жұтылатындығы және дисперсиясы анықталғаннан кейін А-ның жаңа бағыты — зат құрылымын УД-пен зерттеу (молекулалық А.) әдісі пайда болды. Қуатты УД тек зерттеу құралы ғана емес, сондай-ақ затқа әсер ету құралына айналды. Бұл УД- тық технологияның дамуына негіз болды. 60—70 жылдары гипердыбысты (1 ГГц-тен жоғары) зерттеу нәтижесінде А- лық электроника жөпе А-лық оптика салалары, сондай-ақ психофизиологиялық А. жедел дамыды. Қазіргі А-ның ауқымы кең және ол ғылымның көптеген салаларымен астасып жатады. Оның статистикалық А., қозғалатын орта А-сы, кристалдар А-сы, физ. А., атмосф. А., геоакустика, гидроакустика, электрлік А., архит. А., құрылыс А-сы, УД техникасы, биолог. А., т.б. сияқты салалары бар.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *