إدراك الصوت وعلوه - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

إدراك (تمييز) الصوت Perceived Soundكان مارن ميرسن وجاليليو أول من توصلا إلى أن حدة الصوت الذي نسمعه تعتمد على تردد الاهتزاز. ولا تكون الأذن حساسة بالتساوي للترددات جميعها؛ فأغلب الأشخاص لا يستطيعون سماع أصوات تردداتها أقل من 20 Hz أو أكبر من 20,000 Hz. ويكون إحساس الأشخاص الأكبر سناً بالترددات الأكبر من 10000 Hz أقل مقارنة بالأشخاص الأصغر سناً. ولا يتمكن أغلب الناس عند عمر 70 سنة تقريباً، من سماع أصوات تردداتها أكبر من 8000 Hz، مما يؤثر في مقدرتهم على فهم الحديث.علو الصوت التردد والطول الموجي خاصيتان فيزيائيتان للموجات الصوتية. ومن الخصائص الأخرى لموجات الصوت السعة؛ وهي مقياس لتغير الضغط في الموجة. وتعد الأذن البشرية كاشفاً للصوت، وتنقله إلى الدماغ ليتم تفسيره هناك. ويعتمد علو الصوت - عند إدراكه بحاسة السمع - على سعة موجة الضغط في المقام الأول.--- SECTION: تجربة عملية --- ما الديسيبل؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائيةإن الأذن البشرية حساسة جداً لتغيرات الضغط في الموجات الصوتية، والتي تمثل سعة الموجة. فإذا علمت أن 1 atm من الضغط يساوي 1.01 × 10⁵ Pa، فإن الأذن تستطيع تحسس سعات موجات ضغط قيمها أقل من واحد من المليار من الضغط الجوي، أو 2 × 10⁻⁵ Pa. أما الحد الأقصى للمدى المسموع فإن تغيرات الضغط المقاربة لـ 20 Pa أو أكثر تسبب الألم للأذن. ومن المهم تذكر أن الأذن تتحسس تغيرات الضغط عند ترددات معينة فقط. فالصعود إلى الجبل يغير الضغط على أذنيك بمقدار الآلاف من الباسكال، ولكن هذا التغير لا يعد ذا أهمية أو تأثير في الترددات المسموعة.ولأن البشر يستطيعون تحسس مدى واسع من تغيرات الضغط فإن هذه السعات تقاس على مقياس لوغاريتمي يسمى مستوى الصوت، ووحدة قياسه هي الديسيبل (dB). حيث يعتمد مستوى الصوت على نسبة تغير الضغط لموجة صوتية معينة إلى تغير الضغط في أضعف الأصوات المسموعة، ويساوي 2 × 10⁻⁵ Pa. ومثل هذه السعة لها مستوى صوت يعادل 0 dB. ويكون مستوى الصوت الذي سعة ضغطه أكبر عشر مرات من 2 × 10⁻⁵ Pa مساوياً لـ 20 dB، ومستوى صوت سعة ضغطه أكبر عشر مرات من ذلك هو 40 dB. ويدرك أغلب الأشخاص زيادة بمقدار 10 dB في مستوى الصوت وكأنها مضاعفة لعلو الصوت الأصلي بمقدار مرتين. ويبين الشكل 4-3 مستويات الصوت للعديد من الأصوات. وبالإضافة إلى وصفها تغيرات الضغط، تستعمل مقاييس الديسيبل أيضاً لوصف قدرة موجات الصوت وشدتها.إن التعرض للأصوات الصاخبة يسبب فقدان الأذن لحساسيتها، وخصوصاً للترددات العالية. وكلما تعرض الشخص للأصوات الصاخبة فترة أطول كان التأثير أكبر.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: Untitled Description: A QR code, likely linking to an online educational resource. Context: This QR code directs users to the 'دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية' (Practical Experiments Guide on Ain Educational Platform), suggesting supplementary digital content for hands-on learning related to the topic.**DIAGRAM**: الشكل 4-3 يبين مقياس الديسيبل Description: A horizontal bar diagram illustrating various sound levels in decibels (dB) with corresponding common sound sources. The bar is color-coded, transitioning from green (low dB) to yellow, orange, and red (high dB) to visually represent increasing sound intensity. Data: The diagram shows a range of decibel levels from 10 dB to 140 dB, each associated with a specific sound source and its perceived intensity. The color gradient indicates a progression from barely audible to extremely loud and potentially damaging sounds. Key Values: 10 dB: يسمع بصعوبة (Barely audible), 30 dB: همس على بعد 1m (Whisper at 1m), 50 dB: محادثة عادية (Normal conversation), 70 dB: حركة سير كثيفة (Heavy traffic), 80 dB: ساعة تنبيه (Alarm clock), 100 dB: صفارة إنذار (Siren), 110 dB: جزازة العشب (Lawnmower), 140 dB: محرك نفاث (Jet engine) Context: This diagram serves to visually explain the decibel scale and provide tangible examples of sound levels encountered in daily life, directly supporting the text's discussion on 'مستوى الصوت' (sound level) and its impact.