 |
| ما هو الصدى وكيف يحدث وما تطبيقاته.. معلومات عجيبة عن الصدى |
ربما حدث لك ذات مرة أنك وقفت في الهواء الطلق وفي مكان جبلي وصرخت بصوت عالٍ لتسمع صدى صوتك يرتد اليك.
هذه التجربة مثيرة للاهتمام ومدهشة حقًا وربما يتبادر إلى ذهنك السؤال حول ما هو الصدى، كيفية ينشأ الصدى، ولماذا يكون للصوت صدى.
ما يسبب صدى الصوت أو صدى الصوت هو سؤال مثير له إجابة علمية طويلة ومفصلة، لكننا نعتزم دراسة هذه المسألة بطريقة بسيطة ومفهومة.
وستتعرف في هذا المقال عن ما هو الصدى وطيف يحدث، وما هي أهم تطبيقات الصدى في والتكنلوجيا اليوم، وستتعرف كذلك عن أسباب حدوث الصدى وشروط حدوثه ومعلومات عجيبة عنه.
وقبل أن نحاول شرح ما هو الصدى يجب أن نعرف أولا ما هو الصوت؟
ما هو الصوت؟
قد لا تصدق ذلك، لكن ما نسميه صوتًا هو في الواقع عبارة موجات أو اهتزازات أو ذبذبات هوائية تصل الى آذاننا بمستويات مختلفة ويمكن أن تكون حركتها سريعة أو بطيئة.
لا بد من وجود الهواء لانتقال الصوت، حيث لا ينتقل الصوت في الفراغ الخالي من الهواء مثل الفضاء الخارجي للأرض.(1)
تم تصميم الأذن البشرية بحيث يمكنها اكتشاف ذبذبات الهواء بين 20 و 20 ألف مرة في ثانية واحدة.
ويتراوح مستوى السمع البشري بين 20 و 20000 هرتز، وهو ما يعادل نفس المقدار من تكرار الحركة في الثانية.
من المثير للاهتمام معرفة أن ذبذبات الهواء قد تتحرك بسرعات أسرع أو أبطأ من قيم هذا النطاق، والتي يمكن أن تشعر بها بعض الحيوانات والحشرات، لكننا نحن البشر لا نستطيع سماعها.
نعم! يمكننا أن نشعر بذبذبات الهواء في آذاننا، ولكن من أين تأتي هذه الحركة؟
للإجابة، علينا أن نقول إن أي صوت يمكن إنشاؤه بواسطة أي شيء يهتز أو يتحرك ذهابًا وإيابًا، مثل حركة أوتار الجيتار أو الحبال الصوتية في حنجرتنا التي تبدأ بالاهتزاز عندما نتحدث.
عندما يبدأ الهواء في التحرك فإنه يذهب في جميع الاتجاهات حتى يصطدم في النهاية بشيء ما ويتوقف.
ما هو الصدى؟
 |
| ما هو الصدى؟ |
الصدى هو الصوت الذي يعود إلينا بعد أن يرتطم بسطح صلب مثل الحائط أو الجبل، ولا يمكن سماعه إلا في الأماكن الخالية من الأصوات والضوضاء، ولحدوثه لا بد من وجود بعض الشروط.
وتختلف قوة الصدى ووضوحه تبعاً لنوعية السطح الذي يرتطم به الصوت وحجم المكان الذي يحتله المصدر والمستقبل للصوت.
أسباب حدوث الصدى
يحدث الصدى عندما تصطدم الموجات الصوتية مع جسم صلب، حيث ينتقل الصوت عبر الهواء في شكل (موجة صوتية) وعندما تصطدم بسطح مستوٍ صلب مثل جدار الحمام المبلط، فإنه يرتد ويسمع مرة أخرى وهو ما نسميه الصدى، ربما لهذا السبب يحب الكثير من الناس الغناء في الحمام!😂
يمكن أن ترتد الموجات الصوتية عن الأجسام الصلبة والناعمة بنفس الطريقة التي ترتد بها الكرة المطاطية عن الأرض. على الرغم من أن اتجاه الصوت يتغير، فإن صدى الصوت يشبه الصوت الأصلي. (2)
شروط حدوث الصدى
من أجل سماع الصدى بشكل جيد وواضح، نحتاج إلى أن نكون في مكان تحيط به حواجز صلب، مثل قارعة فارغة أو حمام كبير، أو مكان كبير بجدران صلبة مثل الوادي المحيط بالجبال.
بالإضافة إلى ذلك، لكي يرتد الصوت مرة أخرى بعد اصطدامه بسطح صلب وسماع صدى الصوت، يجب أن يكون هناك مسافة كبيرة بين مصدر الصوت والعائق الذي يصطدم به الصوت (مثل جدار أو جبل).
والسبب هو أن الأمر يستغرق وقتًا حتى يعود صدى الصوت، وإذا لم تكن هناك مساحة كافية، يتم دمج الصدى مع الصوت الأصلي ولا نتعرف على صدى الصوت الخاص به.
من الآن فصاعدًا، إذا كنت تريد الاستماع إلى صدى صوتك، ولكن ليس لديك حمام كبير جدًا، فمن الأفضل أن تذهب إلى مكان أكبر مثل موقف للسيارات تحت الأرض أو الى فج في الجبل أو كهف واسع!
تطبيقات الصدى
 |
| من تطبيقات الصدى الفحص بالصدى |
تتعلق تطبيقات الصدى بالأمواج الصوتية وتشمل العديد من الاستخدامات العملية والتطبيقات في الحياة اليومية، ومن بين هذه التطبيقات:
- الرادار: يستخدم الصدى في الرادار لتحديد المواقع والحركة للأجسام في البحر والجو، ويمكن استخدامه في الأنظمة العسكرية والتجارية وحتى في المراقبة الجوية.
- الطب: يستخدم الصدى في التشخيص الطبي والتصوير الطبي للاعتراف بأمراض مختلفة في الجسم، ويمكن استخدامه في تحديد موقع الأورام والتشخيص السريري.
- الهندسة المدنية: يمكن استخدام الصدى للكشف عن العيوب في المباني والجسور وغيرها من المنشآت المدنية، ويمكن استخدامه في اختبارات الجدران والأساسات.
- الاستكشافات الجيولوجية: يمكن استخدام الصدى في الاستكشافات الجيولوجية للكشف عن الأحجار الكريمة والمعادن الثمينة والنفط والغاز.
- البحث والإنقاذ: يمكن استخدام الصدى في عمليات البحث والإنقاذ لتحديد موقع الضحايا تحت الأنقاض أو المياه.
- الاتصالات: يمكن استخدام الصدى في الاتصالات لنقل البيانات والصوت عبر الماء، وهو مفيد في الاتصالات البحرية والغوص.
- الاستشعار: يمكن استخدام الصدى في الأجهزة والأدوات والمعدات المختلفة المخصصة للاستشعار، مثل جهاز السونار الذي تستخدمه السفن والغواصات في البحار.
- الترفيه: يمكن استخدام الصدى في صناعة الألعاب والترفيه، مثل الألعاب الإلكترونية التي تستخدم أمواج الصدى في تفاعلها مع المستخدم.
معلومات عجيبة عن الصدى
 |
| معلومات عجيبة عن الصدى |
- يهتم العديد من العلماء بدراسة الصوت عديم الصدى، لذلك يقومون بتصميم غرف خاصة تسمى الغرف عديمة الصدى والتي تمنع الصوت من الارتداد وحدوث الصدى. والتي تستخدم اليوم في استديو هات التسجيل.
- تستخدم بعض الحيوانات الصدى في اكتشاف فرائسها، حيث يمكن أن يظل الصدى مفيدًا لبعض الكائنات الحية وتعتمد عليه ، على سبيل المثال، تستخدمه بعض الحيوانات مثل الخفافيش والدلافين للتعرف على موقع فرائسها، وتسمى هذه القدرة تحديد الموقع بالصدى.
- نقطة أخرى مثيرة للاهتمام هي أنه لفترة طويلة، اعتقد الناس أن صوت البطة ليس صدى، لكن العلماء الإنجليز اليوم قاموا بتجربة وكذبوا هذا الاعتقاد. (3)
- ومن المثير للاهتمام أن مختبر الصوتيات بجامعة نيو ساوث ويلز يحتوي على أنبوب عديم الصدى لا يرتد أي صوت بداخله.
- يمكن استخدام الصدى لحساب مسافة الأجسام، عندما يصدر شخص صوتًا، يمكن حساب المسافة التي يبعد عنها جسم ما بالاستناد إلى مدى الفرق بين الصوت الأصلي والصدى الذي يعود إليه.
- يمكن استخدام الصدى للتواصل: كان يستخدم الصيادون القدماء الصدى للتواصل مع بعضهم البعض في المسافات البعيدة، حيث كانوا يصدرون صوتًا معينًا يردده الآخرون في المكان الآخر.
- يمكن استخدام الصدى لخلق تأثيرات صوتية، عجيبة، حيث يستخدم الصدى في الصوتيات لخلق تأثيرات صوتية مختلفة، مثل صدى القاعة وصدى الغرفة وغيرها.
- يمكن أن يؤدي الصدى إلى تشوه الصوت، حيث يؤدي انعكاس الصوت على الجدران الموجودة في الغرف إلى تشوه الصوت وإنتاج تأثيرات غير مرغوب فيها، مثل تكرار الصوت وصداه.
- يمكن استخدام الصدى للتحكم في جمالية الأصوات، حيث يتم استخدام الصدى للتحكم في توزيع الأصوات في المساحة، من خلال إدخال تأخير مختلف للصوت في كل نقطة لتحقيق هذا الهدف.
- يأتي اسم "صدى" في اللغة اليونانية من أسطورة يونانية قديمة. في تلك القصة، تعرضت جنية جبلية تدعى إيكو Echo للعنة من قبل زوجة الإله زيوس هيرا وكانت عقوبتها تكرار ما قيل لها فقط.