PEMBIASAN BUNYI: APA YANG TERDIRI DARIPADA, CONTOH, APLIKASI - FIZIKAL - 2025

Yang bunyi pembelauan adalah fenomena yang berlaku apabila keluk bunyi dan mencerai-beraikan sekitar pembukaan atau halangan. Ini adalah sesuatu yang biasa bagi semua gelombang: ketika gelombang suara mencapai bukaan atau halangan, titik-titik pesawatnya menjadi sumber dan memancarkan gelombang yang lain.

Suara tepat adalah gelombang tekanan yang bergerak melalui udara dan juga melalui air dan pepejal. Tidak seperti cahaya, yang juga gelombang, suara tidak dapat menyebarkan melalui vakum. Ini kerana cahaya berfungsi sama sekali berbeza - ia adalah gelombang elektromagnetik.

Gambar 1. Kejadian gelombang satah di alur dan membeza. Sumber: pixabay

Kunci dalam fenomena difraksi adalah ukuran halangan berkaitan dengan panjang gelombang: difraksi lebih sengit apabila halangan mempunyai dimensi yang setanding dengan panjang gelombang.

Dalam bunyi, panjang gelombang berada pada urutan meter, sementara cahaya berada pada urutan beratus-ratus nanometer. Walaupun suara mempunyai skala manusia, cahaya mempunyai skala mikroba.

Perbezaan besar dalam panjang gelombang antara suara dan cahaya ini adalah di sebalik kenyataan bahawa kita dapat mendengar perbualan di sudut tanpa dapat memerhatikan mereka yang sedang bercakap.

Suara itu mampu melengkung di sudut, sementara cahaya terus lurus. Fenomena kelengkungan ini dalam penyebaran gelombang suara adalah tepatnya difraksi suara.

Bunyi

Suara difahami sebagai gelombang tekanan yang bergerak melalui udara dan termasuk dalam jangkauan yang dapat didengar.

Jangkauan yang dapat didengar ke telinga manusia muda yang bermasalah pendengaran adalah antara 20 Hz dan 20,000 Hz. Julat ini cenderung semakin sempit seiring bertambahnya usia.

Nada rendah atau frekuensi antara 20 Hz dan 256 Hz. Nada tengah antara 256 Hz hingga 2000 Hz. Dan nada tinggi adalah antara 2 kHz dan 20 kHz.

Kelajuan bunyi di udara pada tekanan atmosfera 1 atm dan 0º C ialah 331 m / s. Hubungan antara kelajuan v penyebaran gelombang dengan panjang gelombang λ dan frekuensi f adalah berikut:

v = λ⋅f

Dari hubungan ini kita dapati bahawa panjang gelombang mempunyai julat berikut:

- Nada rendah: 16.5 m hingga 1.3 m.

- Nada sederhana: 130 cm hingga 17 cm.

- Nada tinggi: 17 cm hingga 1.7 cm.

Contohnya difraksi bunyi

Pintu terbuka auditorium

Dewan auditorium atau konsert pada umumnya adalah ruang tertutup dengan dinding yang menyerap suara, sehingga tidak dapat dipantulkan.

Walau bagaimanapun, jika pintu auditorium terbuka, konsert itu dapat didengar tanpa masalah, walaupun orkestra tetap tidak dapat dilihat.

Sekiranya anda betul-betul di hadapan pintu, anda dapat mendengar pelbagai suara. Namun, jika ke sisi, suara bass akan didengar, sementara suara treble tidak akan terdengar.

Bunyi bass mempunyai panjang gelombang yang panjang dan oleh itu dapat mengelilingi pintu dan didengar di belakangnya. Semuanya disebabkan oleh fenomena difraksi.

Di belakang kotak pembesar suara

Pembesar suara atau pembesar suara memancarkan pelbagai panjang gelombang. Kotak pembesar suara itu sendiri merupakan halangan yang memberikan bayangan suara di belakangnya.

Bayangan suara ini jelas untuk frekuensi tinggi, yang tidak dapat didengar di belakang pembesar suara, sementara bass dan bahagian tengahnya dapat didengar kerana mereka membalikkan unit.

Eksperimen di atas berfungsi paling baik di tempat terbuka, kerana harus diperhatikan bahawa suara dapat dipantulkan di dinding dan objek lain, sehingga semua nada dapat didengar walaupun di belakang kotak pembesar suara.

Kumpulan pemuzik di jalanan

Kumpulan pemuzik yang bermain di jalan dapat didengar dari persimpangan dari mana para seniman tidak dapat dilihat.

Sebabnya, seperti yang kita katakan sebelumnya, adalah bahawa arah suara dapat membengkok dan melintasi sudut, sementara cahaya bergerak dalam garis lurus.

Walau bagaimanapun, kesan ini tidak sama untuk semua panjang gelombang. Gelombang panjang difraksi atau digandakan lebih banyak daripada panjang gelombang pendek.

Atas sebab ini, di jalan melintang, dari mana pemuzik tidak dapat dilihat, alat-alat akut seperti sangkakala dan biola tidak dapat didengar dengan baik, sementara gendang dan bass didengar dengan lebih jelas.

Gambar 2. Difraksi bunyi di jalan. Sumber: buatan sendiri

Sebagai tambahan, nada rendah panjang gelombang panjang berkurang dengan jarak berbanding bunyi frekuensi tinggi panjang gelombang pendek.

Haiwan yang menggunakan frekuensi rendah

Gajah memancarkan gelombang inframerah frekuensi yang sangat rendah, panjang gelombang yang sangat panjang untuk berkomunikasi dengan rakan-rakan mereka dalam jarak yang jauh. Paus melakukannya juga, yang juga memungkinkan mereka berkomunikasi dengan baik dari jarak jauh.

Aplikasi pengecutan bunyi

Kawasan pendengaran meningkat

Agar pembesar suara mempunyai kawasan pendengaran yang besar, lebar pembesar suara mestilah kurang daripada panjang gelombang suara yang dipancarkannya.

Terdapat reka bentuk tanduk khusus yang memanfaatkan pembelauan suara: ia adalah tanduk penyebaran.

Secara amnya dipercayai bahawa semakin besar diafragma tanduk, semakin banyak kawasan yang diliputi. Walau bagaimanapun, di tanduk penyebaran diafragma kecil dan bentuknya yang menjadikan suara menguat, memanfaatkan fenomena difraksi suara.

Bentuk tanduk itu seperti mulut segi empat atau tanduk keluar yang lebih kecil daripada panjang gelombang yang dipancarkannya.

Pemasangan pembesar suara jenis ini betul dengan sebelah pendek mulut segi empat tepat dan sisi panjang secara menegak. Dengan cara ini, liputan mendatar dan arah suara yang lebih besar selari dengan tanah dicapai.

Rujukan

1. Fizik / Akustik / Penyebaran bunyi. Dipulihkan dari: es.wikibooks.org
2. Konstrukedia. Pengecutan Bunyi. Dipulihkan dari: construmatica.com
3. Difraksi (bunyi). Dipulihkan dari: esacademic.com
4. Bilik darjah fizik. Difraksi gelombang bunyi. Dipulihkan dari: physicsclassroom.com
5. Wikipedia. Difraksi (bunyi). Dipulihkan dari wikipedia.com