खड़े हुए तार के लहरें: तार में ध्वनियों के बीट्स और डॉपलर प्रभाव का विषय

ठन्डी में खड़े एक पाइप में खड़े लगने वाली तारंगों को क्या कहा जाता है

अनुरेणन जब पाइप की लंबाई ध्वनि तरंग के आधे लंबाई की पूरी संख्या के गुणक होती है तो पाइप में अनुरेणन होता है। इस स्थिति को गणितीय रूप में व्यक्त किया जा सकता है:

$$L = n\frac{\lambda}{2}$$

यहां:

  • $$L$$ पाइप की लंबाई है
  • $$\lambda$$ ध्वनि तरंग की लंबाई है
  • $$n$$ एक पूर्णांक है

जब अनुरेणन होता है, तो ध्वनि तरंग पाइप के दोनों सिरों के बीच वापसी करती है, एक कड़ी तारंग बनाती है। खड़ी तारंग का आवृत्ति निम्नलिखित होता है:

$$f = n\frac{v}{2L}$$

यहां:

  • $$f$$ खड़ी तारंग की आवृत्ति है
  • $$v$$ हवा में ध्वनि की गति है
  • $$L$$ पाइप की लंबाई है
  • $$n$$ एक पूर्णांक है

नोड और आन्टिनोड नोड एक खड़ी तारंग में वे बिंदुओं को कहते हैं जहां तारंग का आंशिकाप क्षेत्र शून्य होता है। आन्टिनोड एक खड़ी तारंग में वे बिन्दु हैं जहां तारंग का आंशिकाप क्षेत्र अधिकतम होता है। पाइप में नोड और आन्टिनोड की स्थिति निम्नलिखित होती है:

$$x_n = n\frac{\lambda}{2}$$

यहां:

  • $$x_n$$ nवें नोड या आन्टिनोड का स्थान है
  • $$\lambda$$ ध्वनि तरंग की लंबाई है
  • $$n$$ एक पूर्णांक है

अधिक जानकारी के लिए, देखें NCERT Class 11 Physics, Chapter 15: Waves

बीट्स की घटना

बीट्स वे दो ध्वनि तरंगों के प्रभाव के परिणामस्वरूप होते हैं जिनकी आवृत्तियों में थोड़ी सी अंतर होता है। जब दो ध्वनि तरंगें अलग-अलग आवृत्तियों के होती हैं, तो परिणामी तरंग दो आवृत्तियों का औसत होती है। हालांकि, परिणामी तरंग का आंशिकाप समय-समय पर बदलता रहता है, जिससे एक ध्वनि की अनुभूति को ध्वनिमिश्रण की श्वासवादिक ध्वनि के रूप में बनाने की भ्रमण की भ्रमा उत्पन्न होती है।

बीट आवृत्ति, $$f_b$$, निम्न मान द्वारा दी गई है:

$$f_b = |f_1 - f_2|$$

यहां:

  • $$f_1$$ पहली ध्वनि तरंग की आवृत्ति है
  • $$f_2$$ दूसरी ध्वनि तरंग की आवृत्ति है

बीट्स एक एक लड़भदंबित या धमधमाने की ध्वनि के रूप में सुनाई दे सकते हैं। बीट्स की घटना म्यूजिकल यंत्रों को सुर में रखने के लिए उपयोग में आती है।

अधिक जानकारी के लिए, देखें NCERT Class 11 Physics, Chapter 15: Waves

डॉप्लर प्रभाव

डॉप्लर प्रभाव ध्वनितारंग की आवृत्ति में परिवहन के कारण होने वाले परिवर्तन को कहते हैं। जब ध्वनि तरंग का स्रोत दर्शक की ओर आगे बढ़ रहा होता है, तो तरंग की आवृत्ति उससे अधिक होती है जब स्रोत स्थिर होने की होती है। इसका कारण यह है कि ध्वनि तरंगें जब वे दर्शक की ओर पास होती हैं, तो संकुचित होती हैं, जिससे आवृत्ति बढ़ती है। विपरीत रूप से, जब ध्वनि तरंग का स्रोत दर्शक से दूर जाता है, तो तरंग की आवृत्ति स्थिर होने की होती है। इसका कारण है कि ध्वनि तरंगें जब वे दर्शक से सागर होती हैं, तो पृष्ठवट होती हैं, जिससे आवृत्ति कम होती है।

आवृत्ति के परिवर्तन, $$\Delta f$$, स्रोत की गति, $$v_s$$, हवा में ध्वनि की गति, $$v$$, और कोण, $$\theta$$, परिवहन के मार्ग और स्रोत और दर्शक का कनेक्ट करने वाली रेखा के बीच कार्य करता है। डॉप्लर प्रभाव निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जाता है:

$$\Delta f = \pm\frac{v_s}{v}\cos\theta$$

यहां:

कंटेंट का हिंदी संस्करण क्या होगा:

  • $$\Delta f$$ आवृत्ति का परिवर्तन है।
  • $$v_s$$ स्रोत की गति है।
  • $$v$$ हवा में ध्वनि की गति है।
  • $$\theta$$ स्रोत और श्रोता के बीच की समान रेखा के दिशा के मध्य स्थित होता है।

सकारात्मक चिह्न तब का प्रयोग किया जाता है जब स्रोत श्रोता की ओर अग्रसर हो रहा हो, और नकारात्मक चिह्न तब का प्रयोग किया जाता है जब स्रोत श्रोता से दूर जा रहा हो।

अधिक जानकारी के लिए, देखें NCERT कक्षा 11 भौतिकी, अध्याय 15: तरंगें



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