ظاهرة الصدى للكائنات الحية وأهميتها

صوت

هي موجات غير مرئية وغير ملموسة ناتجة عن الصدمة التي نشأت عنها ، وتمتد إلى الفضاء المجاور تمامًا لمصدر الصوت في جميع الاتجاهات.
للموجات الصوتية جاذبية تختلف من موجة إلى أخرى ، ويختلف تأثيرها من وسط إلى آخر (صلب ، ماء ، هوائي) تختلف الكائنات الحية في آلية استقبال هذه الموجات اعتمادًا على الجهاز السمعي في كل منها. هم.
على سبيل المثال ، يمكن للشخص أن يسمع أصواتًا لا يمكن لأي كائن حي آخر سماعها ، أو يمكن للنملة سماع الأصوات التي لا يستطيع الشخص سماعها ، اعتمادًا على نظامها السمعي وآلية تجميع المستقبل السمعي وقدراته.
تتكون الأذن البشرية بشكلها الخارجي من عدة مسارات منحنية بدرجة معينة ، وهذا الشكل الخاص يسمح لها بجمع الموجات الصوتية الواردة وإنشاء مسار لهذه الموجات حتى تدخل الأذن.
ثم ترسل الأذن الداخلية رسالة إلى الدماغ مع منبه يدفع الدماغ إلى إرسال رسالة مفادها أنه من خلال تنشيط المستقبلات في الأذن الداخلية للقيام بعملهم ، يقومون بتحليل هذه الموجات الصوتية المتقطعة.
التي تشكل معًا جزءًا من الصوت له معنى يترجم في الدماغ البشري. كما ذكرنا أعلاه ، تختلف شدة الصوت من وسط إلى آخر.
إذا افترضنا وجود قضيب حديدي ضربناه بسطح حديدي بنفس القوة ، فإن الصوت الناتج عن هذه العملية ، على الرغم من حقيقة أن الأساليب والوسائل لها نفس القوة ، سوف ينتج أصواتًا ذات شدة مختلفة في وسط مائي.من شدته في وسط صلب.
وبالتالي ، سوف نسمع صوتًا أعلى في الماء منه في الوسط الصلب ، اعتمادًا على سرعة وانتشار موجات الباص.
نظرًا لأن الصوت عبارة عن موجات ، فمن الواضح أننا بحاجة إلى معرفة أن له خصائص موجية مثل الصدى.

الصوت كوسيلة اتصال.

يستخدم الصوت كوسيلة للتواصل بين الكائنات الحية ، على سبيل المثال ، يقوم الشخص بطرد الهواء من الرئتين بكميات معينة ويضرب الحبال الصوتية أثناء طردها.
ما يولد اهتزاز الشحنات وتكوين موجات مختلفة تخرج من الفم حتى نطق الحروف ، كما تستخدم عند الحيوانات في عمليات التزاوج والنداءات والقتال فيما بينها ، لأن الصوت العالي يسبب الخوف في حفلة اخرى.

استخدامات الصوت

تتنوع مجالات استخدام الصوت في العديد من الصناعات ، فهي تستخدم في المجتمع العلمي لدراسة تأثير الاهتزازات على التوصيل الكهربائي ولإحداث ما يعرف باضطراب في الإشارات الكهربائية.
بالإضافة إلى كيفية تأثير الصوت على المعادن المختلفة أثناء النقل ، ويمكننا رؤية موجات تشبه الموجات الصوتية عند إلقاء حجر في بركة ، نلاحظ أن الحلقات الدائرية على سطح الماء تتمدد حتى تتبدد.

عملية سماع الأصوات.

تختلف مستويات الصوت المسموع حسب أطوالها الموجية. هناك موجات صوتية لم يسمعها الإنسان ويمكن للحيوانات الأخرى سماعها.
لذلك لجأ الناس إلى صنع آلات يمكنها قراءة الموجات الصوتية غير المسموعة وتحويلها بعد المرور بعمليات تنقية مختلفة إلى أصوات مسموعة يمكن فهمها.
عملية السمع التي يقوم بها الشخص وهي تدخل موجات صوتية من أذن الإنسان حتى تصل إلى طبلة الأذن الداخلية مسببة اهتزازات فيها.
ثم ينتقل إلى الأذن الداخلية ، التي تحول هذه الاهتزازات إلى إشارات كهربائية يمكن للدماغ تحليلها وتحويلها إلى لغات يمكن للبشر فهمها.

ظاهرة الصدى

لم تقتصر ظاهرة الصدى على الصوت ، بل ذهبت أبعد من ذلك لتشمل الموجات الكهرومغناطيسية ، والتي تتمثل في انعكاس الضوء في المرايا ، ولهذا تم استخدام ما يسمى بالرادار لتحديد المسافة بين القمر والأرض. .
الصدى هو رد فعل بشكل عام ، ولكن من المعروف أن الصدى يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالصوت ويعتبر انعكاسًا صوتيًا ، وهو وصول الصوت إلى أذن المستمع فور انبعاث الصوت.
هذا هو الصوت الذي يرتد عن قاع البئر ، داخل مبنى فارغ ، أو عن الجانب الآخر من جدران الغرفة.
ثبت علميًا أن ظاهرة الارتداد مرتبطة بصدى موجة صوتية تضرب سطحًا صلبًا ، مما يتسبب في رنينها والعودة إلى نقطة الأصل.
يقدر الفاصل الزمني بين بداية الصوت الأصلي وانعكاسه (الصدى) بـ 0.1 ثانية ، وتجدر الإشارة إلى أن الصوت والضوء يتصرفان بشكل مشابه ؛ حيث يمكن إثبات ذلك من خلال تسليط الضوء على مرآة بزاوية معينة.
نلاحظ أنه يعكسه بنفس الزاوية التي ينبعث منها ، لكن الاختلاف بين الضوء والصوت يكمن في السرعة ، حيث يمكن للضوء أن ينتشر بسرعة كبيرة ، حتى 300 ألف كيلومتر في الثانية.

صدى التاريخ

أثار الصدى اهتمام الإنسان بمعرفة من بدأ القصة ، وكانت هناك دائمًا أساطير تتعلق بهذه الظاهرة ، ومن أشهر الأساطير قصة صدى الإغريق.
تقول الأساطير اليونانية أن زيوس ، الذي كان لديه العديد من العلاقات مع النساء ، كان يحب جذب حوريات جبل أوليمبوس.
شعرت هيرا ، زوجته مثل أخته ، بالغيرة الشديدة منه ، مما دفعها إلى الذهاب إلى جميع أنحاء الجبل لإبقائه بعيدًا عن الحوريات.
وفي كل مرة كانت تطارد زوجها زيوس ، كانت الحورية إيكو ، إحدى حوريات جبل أوليمبوس ، تظهر على وجهها وتشتت انتباهها عن مطاردة زوجها بمحادثتها الشيقة وحديثها اللطيف.
عندما كشفت هيرا عن خدعة إيكو ، غضبت بشدة وشتمتها ، ومنعتها من التحدث وجعلتها تكرر آخر ثلاث كلمات سمعتها ، لذلك شعرت إيكو بالوحدة وكررت كل الكلمات التي سمعتها.

أطول صدى في التاريخ

أجرى العلماء تجربة داخل نفق في المرتفعات الاسكتلندية ، وأطلقوا رصاصة في خزان وقود بسماكة 45 سم تقريبًا في روسشاير ، اسكتلندا ، وسجلوا صدى استمر لمدة 112 ثانية ، وبذلك حطموا أطول رقم قياسي صدى.

استخدامات الصدى

استطاع الإنسان استغلال ظاهرة الصدى حسب اهتماماته ، فاستخدم مقياس الصدى في عدة مجالات من أهمها:

كشف واستكشاف آبار النفط في باطن الأرض.
البحث بالموجات فوق الصوتية عن البشر.
ابحث عن عمق البحار والمحيطات.
كشف موقع تجمعات الأسماك لاصطيادها.

كشف الصدى

هو طريقة يعتمد فيها الحيوان بشكل أساسي على فريسته ؛ إنهم يصدرون أصواتًا تتيح لهم استيعاب البيئة والتعرف عليها ، مما يسهل عليهم التعرف على العقبات التي قد يواجهونها.
وانتظار الفريسة والسيطرة عليها ، ويمكن للعقل البشري الاستفادة من هذه الآلية باستخدامها في مجالات الاتصال المختلفة.

أهمية الصدى للحيوانات

ظاهرة الصدى مهمة للكائنات الحية بجميع أنواعها ، فعلى سبيل المثال ، يعتمد الحيوان على حاسة الصدى كوسيلة لمراقبة موقع فريسته ، حيث يعتبر السلاح الأول الذي يصطاده.
تصدر أصواتًا تساعدها على فهم مكانها وتخبرها أصداءها أن تحدد العوائق التي يمكن أن تجدها لمطاردة فريستها.
ومن الأمثلة على الحيوانات التي تستفيد من ظاهرة الصدى الدلافين والحيتان لأنها تحدد اتجاه حركتها في الماء وتحدد مكان الفريسة.
تستخدم بعض عائلات الحيوانات الصدى كوسيلة للتواصل ولغة التواصل بين أفرادها ، ومن بين الحيوانات الأكثر اعتمادًا على ظاهرة الصدى الخفافيش ، حيث تستفيد منها في التعرف على عناصر البيئة المحيطة بها. من أجل تحقيق الأهداف.

أهمية الصدى للبشر

تكمن أهمية الصدى في الإنسان في عدد من المجالات الطبية ، حيث يلجأ الأطباء إلى الانعكاس بالموجات فوق الصوتية لاستخراج الأعضاء الداخلية لجسم الإنسان ، وبالتالي تشخيص المرض.
بالإضافة إلى فحص الأجنة ، يمكن الاعتماد عليها لاستكشاف مواقع حقول النفط على الأرض ومراقبة تجمعات الأسماك للصيد ، ويستخدمها البشر لقياس عمق البحار والمحيطات.

ظهور ظاهرة الصدى.

أكدت الدراسات العلمية أن حدوث ظاهرة الارتداد يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتأثير الموجة الصوتية على سطح صلب وصديقها بمصدر الصوت بسبب الاصطدام. تستغرق عملية الصدى 0.1 ثانية.
يمثل جزء من الثانية الوقت بين انبعاث الصوت وصدى الصوت مرة أخرى إلى نقطة البداية. يمكن أن يرتد الصوت بشكل متكرر إذا كانت فجوة الحاجز أكبر أو على مسافات أطول ، وترتد عندما يضرب الصوت حواجز متعددة. ، لذلك تتضاعف موجات الصدى.

الفرق بين الصدى والصدى.

يحدث الارتداد عادةً في غرفة صغيرة ، يبلغ طولها وعرضها وارتفاعها حوالي 17 مترًا أو أقل ، لأن تأثير موجة معينة على الدماغ يستمر أكثر من جزء صغير من الثانية.
يخزن الدماغ البشري الصوت في الذاكرة لمدة تصل إلى 0.1 ثانية ، لذلك إذا وصلت الموجة الصوتية المنعكسة إلى الأذن في غضون 0.1 ثانية من الصوت الأولي ، فستظهر للشخص على أنها الصوت الأولي.
نفس الشيء ولكن لفترة طويلة ، فإن تلقي انعكاسات متعددة من الجدران والسقوف في غضون 0.1 ثانية من بعضها البعض يسبب الأكسدة ، كما يمكن أن يؤدي انعكاس الموجات الصوتية إلى حدوث صدى.
وهذا يختلف عن الصدى الذي يحدث عندما تصل الموجة الصوتية المنعكسة إلى الأذن بعد أكثر من 0.1 ثانية من سماع الموجة الصوتية الأصلية.

صوت