Ses– elastik ortamda dalgalar şeklinde yayılan, insanın duyabileceği frekans aralığındaki titreşimler. Gürültü - farklı güç ve frekanstaki seslerin kaotik bir kombinasyonu. Gürültünün kaynağı katı, sıvı ve gazlı ortamlarda yerel basınç değişikliklerine veya mekanik titreşimlere neden olan herhangi bir işlemdir.
Ses duyusu, frekansı 16 Hz ile 20 bin Hz aralığında olan ses dalgalarına maruz kaldığında insan işitme organları tarafından algılanır. Frekansı 16 Hz'nin altında olan salınımlara infrason ve 20.000 Hz'nin üzerindeki salınımlara ultrason denir.
Gürültünün kaynağı şunlar olabilir: mekanik, aerohidrodinamik ve elektromanyetik.
Mekanik gürültü makinelerin mafsallı kısımlarındaki darbeler, titreşimleri, parçaların işlenmesi sırasında, rulmanlı yataklardaki dişlilerde vb. meydana gelir. Titreşen bir yüzeyden gelen ses radyasyonunun gücü, titreşen yüzeylerin titreşim yoğunluğuna, boyutlarına, şekillerine, sabitleme yöntemlerine vb. bağlıdır.
Aerohidrodinamik gürültü boru hatlarında ve kanallarda (turbomakineler, pompa üniteleri, havalandırma sistemleri vb.) hareket ederken gazlarda ve sıvılarda basınç dalgalanması sonucu ortaya çıkar.
Elektromanyetik gürültü ferromanyetik malzemelerin alternatif elektromanyetik alanlara (elektrik makineleri, transformatörler, bobinler vb.) maruz kaldığında gerilmesi ve bükülmesinin sonucudur.
Gürültünün insanlar üzerindeki etkisi ortaya çıkıyoröznel tahrişten işitme organlarının, merkezi sinir sisteminin, kardiyovasküler sistemin, iç organların işlevindeki nesnel patolojik değişikliklere kadar.
Gürültü etkisinin niteliği şu şekilde belirlenir: fiziksel özellikleri (seviye, spektral bileşim vb.), maruz kalma süresi ve kişinin psikofizyolojik durumu.
Gürültü nedeniyle azaltıldı dikkat, performans. Gürültü insanların uykusunu ve dinlenmesini rahatsız eder.
Gürültünün etkisi altında ortaya çıkan her türlü nevrotik ve kalp bozuklukları, gastrointestinal sistemin işlev bozukluğu, işitme vb. “gürültü hastalığı” semptom kompleksi halinde birleştirilir .
Fiziksel açıdan bakıldığında ses karakterize edilir. titreşim frekansı, ses basıncı, sesin yoğunluğu veya gücü. Sıhhi kurallar ve yönetmelikler 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 "İşyerlerinde, konutlarda, kamu binalarında ve yerleşim alanlarında gürültü" uyarınca gürültünün temel özellikleri şunlardır: titreşim frekansı, ses basıncı ve ses seviyesi.
Ses basıncı R(Pa) – ses titreşimlerinden kaynaklanan hava veya gaz basıncının değişken bileşeni, Pa.
Bir ses dalgası yayıldığında enerji aktarımı gerçekleşir. Bir ses dalgasının, dalganın yayılma yönüne dik bir yüzeyden birim zamanda aktardığı enerjiye denir. ses yoğunluğu BEN(W/m2) :
,
Nerede R– ses basıncı, Pa; ρ – ses yayılım ortamının yoğunluğu, kg/m3; C – sesin havadaki hızı, m/s.
İnsan işitme sistemi farklı frekanslardaki seslere karşı eşit olmayan bir duyarlılığa sahiptir. İnsan işitsel organı, ses frekansına bağlı olarak üst ve alt eşiklerle sınırlanan, belirli bir yoğunluk aralığındaki ses titreşimlerini algılama yeteneğine sahiptir (Şekil 1).
İşitme eşiği minimum değeri yaklaşık 1000 Hz'dir. Sesin yoğunluğuna veya gücüne göre ben o 10 -12 W/m2'ye eşittir ve ses basıncı açısından P o– 2x10 -5 Pa. Ağrı eşiği 1000 Hz frekansta yoğunlukta ben maksimum 10 W/m2'ye eşittir ve ses basıncı açısından - Pmaks= 2x10 -5 Pa. Bu nedenle referans 1000 Hz frekansındaki ses kabul edilir, işitilebilirlik eşiği ile ağrı eşiği arasında yer alır işitilebilirlik aralığı .
İnsan kulağı sesteki mutlak değişikliklere değil, göreceli değişikliklere tepki verir. Weber-Fechner yasasına göre gürültünün kişi üzerindeki rahatsız edici etkisi, ses basıncının karesinin ondalık logaritması ile orantılıdır. Bu nedenle gürültüyü karakterize etmek için logaritmik seviyeler kullanılır:
ses yoğunluğu seviyesi L ben ve ses basıncı seviyesi LP. Desibel cinsinden ölçülürler ve buna göre aşağıdaki formüllerle belirlenirler:
, dB,
, dB,
Nerede BEN Ve ben... sırasıyla gerçek ve eşik ses yoğunluğu, W/m2; R Ve R o- sırasıyla gerçek ve eşik ses basıncı, Pa.
Birim beyaz onun adı Alexandra Graham Bell- telefonun kurucularından biri olan İskoç kökenli bilim adamı, mucit ve iş adamı (İng. Alexander Graham Bell; 3 Mart 1847 (18470303), Edinburgh, İskoçya - 2 Ağustos 1922, Baddeck, Nova Scotia, Kanada).
Şekil 1. İnsanın işitsel algı alanı
Bir bel son derece küçük bir değerdir; ses seviyesinde zar zor fark edilen bir değişiklik 1 dB'ye karşılık gelir (ses yoğunluğunda %26 oranında bir değişikliğe veya ses basıncında %12 oranında bir değişikliğe karşılık gelir).
dB (0...140) cinsinden logaritmik ölçek, frekanstan bağımsız olarak gürültünün tamamen fiziksel özelliklerini belirlemenize olanak tanır. Aynı zamanda insan işitme sisteminin en büyük hassasiyeti 800...1000 Hz frekanslarında, en az ise 20...100 Hz frekanslarında meydana gelir. Bu nedenle öznel ölçümlerin sonuçlarını öznel algıya yaklaştırmak için kavram düzeltilmiş ses basıncı seviyesi. Düzeltmenin özü, frekansa bağlı olarak ses basıncı seviyesinin ölçülen değerine düzeltmelerin getirilmesidir. En çok kullanılan düzeltme A. Düzeltilmiş ses basıncı seviyesi LA = L Р – ΔL A isminde ses seviyesi.
İşgücünün korunması açısından uzayın herhangi bir noktasında gürültüyü karakterize eden ana fiziksel parametreler şunlardır: ses basıncı P , ses yoğunluğu I, frekans F , ses gücü W, ses basıncı seviyeleri L P , yoğunluk L BEN ve güç L w .
Ses basıncı - bu, bir ses kaynağının titreşimlerinden kaynaklanan, atmosferik basınca uygulanan ve dalgalanmasına (salınım) neden olan hava basıncının değişken bir bileşenidir. Böylece ses basıncı, toplam basıncın anlık değeri ile bir ses kaynağının yokluğunda ortamda gözlenen ortalama basınç arasındaki fark olarak tanımlanır. Ölçü birimi – Pa (N/m2).
İşitme, ses basıncının karesinden etkilenir
Nerede T 0 – ortalama süre, T= 30-100 ms;
R( T ) – toplam ses basıncının anlık değeri.
Bir ses dalgası yayıldığında enerji aktarımı gerçekleşir. Bir saniyede dalga yayılım yönünde geçen ve birim yüzey başına düşen ses enerjisi miktarına denir. ses yoğunluğu.
Yoğunluk J ve ses basıncı R ilişki yoluyla birbirleriyle ilişkilidir
,
(2)
Nerede R - ses basıncının ortalama karekök değeri, Pa;
- ortamın yoğunluğu, kg/m3.
İle - ses yayılma hızı, m/s .
Ses basıncı ve ses yoğunluğu, uzayın belirli bir bölgesindeki ses alanının özellikleridir ve gürültü kaynağını doğrudan karakterize etmez. Gürültü kaynağının bir özelliği de ses gücüdür ( W). Bu miktar, bir ses dalgasını uyarmak için birim zamanda bir ses kaynağı tarafından harcanan belirli bir enerji miktarını karakterize eder. Kaynağın ses gücü, üretilen dalgaların yoğunluğunu belirler. Belirli bir dalganın yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, sesin düzeyi de o kadar yüksek olur. Normal koşullar altında, bir ses kaynağı, tıpkı elektrikli bir şöminenin ısı yayması gibi, çevresinden bağımsız olarak enerji yayar. Ses kaynağı gücünün birimi Watt'tır (W) . Gerçek koşullarda, bir ses kaynağının gücü çok geniş bir aralıkta değişir: 10-12'den milyonlarca watt'a kadar (Tablo 1). Ses basıncı ve yoğunluğu aynı geniş sınırlar içinde değişir.
İnsan kulağı ses basıncını mutlak birimler halinde belirleyemez ancak farklı ses kaynaklarının basıncını karşılaştırabilir. Bu nedenle, bunu belirlemek için kullanılan geniş ses basıncı aralığını da hesaba katarak, ölçülen büyüklüklerin değer aralığını keskin bir şekilde azaltmanıza olanak tanıyan göreceli bir logaritmik ölçek kullanırlar. Böyle bir ölçeğin her bölümü, ses yoğunluğundaki, ses basıncındaki veya başka bir değerdeki belirli sayıda birime göre değil, belirli sayıdaki bir değişikliğe karşılık gelir.
Logaritmik ölçeğin kullanılmasının, işitme duyumuzun fizyolojik özelliği nedeniyle mümkün ve kullanışlı olduğu ortaya çıktı - ses yoğunluğundaki nispeten eşit değişikliklere eşit tepki veriyor. Örneğin, ses yoğunluğundaki on katlık artışların (0,1'den 1'e, 1'den 10'a veya 10'dan 100 W/m2'ye) ses yüksekliğinde yaklaşık olarak eşit artışlar olduğu tahmin edilmektedir. Herhangi bir sayı aynı oranda arttığında logaritması da aynı sayıda birim artar ( ℓ Q 10 = 1, ℓ Q 100 = 2 ;ℓq 1000 = 3 vb.), yukarıda belirtilen işitme özelliğini yansıtır.
İki ses yoğunluğunun oranının ondalık logaritmasına denir birinin diğerine göre seviyesi L . Seviye birimi Bel'dir ( B ), 10'a eşit eşitlenmiş yoğunluk oranına karşılık gelir. 100, 1000, 10000 kat farklılık gösterirlerse, o zaman seviyelerin farkı 2, 3, 4 Bel'dir - çok büyük bir değer, bu nedenle pratik ölçümlerde onda birini kullanırlar a Bel – desibel (dB). Yalnızca oranları değil aynı zamanda yoğunlukların veya ses basınçlarının büyüklüklerini desibel cinsinden ölçmek mümkündür. Uluslararası Standardizasyon Örgütü'nün (ISO) gereklilikleri uyarınca, J = 10 -12 W/m2'ye eşit yoğunluğu sıfır ses seviyesi olarak kabul ettik. Bu sıfır (eşik) ses seviyesidir. Daha sonra herhangi bir sesin veya gürültünün yoğunluğu yazılabilir:
a) ses şiddeti seviyesi,
|
|
,Nerede J
Ö
-
eşik yoğunluk değeri 10 -12 W/m2'ye eşit 
b) ses basıncı seviyesi
tablo 1
Çeşitli kaynakların ses gücü
Ses yoğunluğu ve ses basıncı seviyeleri aşağıdaki şekilde ilişkilidir:
,
(5)
Nerede Ö Ve İle Ö - ortamın yoğunluğu ve normal atmosfer koşullarında sesin hızı
koşullar;
ve İle - Ölçümler sırasında ortamın yoğunluğu ve havadaki ses hızı.
Eşikler Jo normal atmosferik koşullar altında ( = Ö Ve c = c Ö ) ses basınç seviyesi L yoğunluk seviyesine eşit L sen(L = L en )
c) ses gücü seviyesi
,
(6)
Nerede R 0 - eşik ses gücü değeri 10 -12 W'a eşittir.
Frekans spektrumu . Ses basıncının veya ses gücünün fiziksel büyüklükler olarak zamana bağımlılığı, bu niceliklerin sonlu veya sonsuz sayıda basit sinüzoidal salınımlarının toplamı olarak temsil edilebilir. Bu sinüzoidal bileşenlerin rms değerlerinin (veya bunlara karşılık gelen desibel seviyelerinin) frekansa bağımlılığına denir. Frekans spektrumu ya da sadece spektrum .
Spektrumdan bahsederken spektrumun belirlendiği frekans bantlarının genişliğini de belirtmek gerekir. En sık kullanılanlar oktav ve üçüncü oktav bantlarıdır. Oktav bandı (oktav) – üst limit frekansının olduğu bir frekans bandı F gr.v tabanın iki katı büyüklüğünde F gr.n. Üçüncü oktav bandında ise oran 1,26'dır. Frekans bandı geometrik ortalama frekansla belirlenir
.
(7)
Gürültünün hijyenik değerlendirmesi için benimsenen oktav bantlarının geometrik ortalama ve sınır frekanslarının değerleri Tablo 2'de verilmiştir.
Tablo 2
Oktav bantlarının geometrik ortalama ve sınır frekansları
|
Ortalama geometri ric frekansı, | |||||||||
|
Frekans aralığı, |
Standardizasyon ve gürültü değerlendirmesi uygulamalarında spektrum genellikle oktav veya üçüncü oktav frekans bantlarındaki ses basınç seviyelerinin bu bantların geometrik ortalama frekansına bağımlılığı olarak anlaşılır. Spektrum tablolar veya grafikler şeklinde sunulur.
Spektrumun ve dolayısıyla üretim gürültüsünün doğası düşük frekans, orta frekans ve yüksek frekans olabilir:
– düşük frekans - 300 Hz'e kadar frekans aralığında maksimum ses basıncına sahip spektrum;
– orta frekans – 300 – 800 Hz frekans aralığında maksimum ses basıncına sahip spektrum;
- yüksek frekans – 800 Hz'in üzerindeki frekans aralığında maksimum ses basıncına sahip spektrum.
Gürültüler ayrıca ikiye ayrılır:
– bir oktavdan daha geniş sürekli bir spektruma sahip geniş bant (demiryolu gürültüsü, şelale);
– tonal, spektrumunda işitilebilir ayrık tonların (zil sesi, ıslık sesi, siren vb.) bulunduğu tonal. Gürültünün tonal yapısı, bir banttaki komşu bantları en az 10 dB aşan seviyeye dayalı olarak üçte bir oktav frekans bantlarında ölçülerek belirlenir. .
Zaman özelliklerine bağlı olarak gürültü, seviyesi sekiz saatlik bir iş günü boyunca zaman içinde 5 dB'den fazla değişmeyen sabit gürültüye ve sabit olmayan seviyeleri sürekli olarak 5 dB'den fazla değişen sabit gürültüye bölünür.
Bir kişi sesleri frekans ve ses düzeyine göre ayırt eder.Sesin perdesi frekansına göre, ses düzeyi ise yoğunluğuna göre belirlenir. Frekans ne kadar yüksek olursa ses o kadar yüksek algılanır.
Sesler bir kişiye hayati bilgiler getirir - onların yardımıyla iletişim kurarız, müzik dinleriz, tanıdık insanların seslerini tanırız. Etrafımızdaki seslerin dünyası çeşitli ve karmaşıktır, ancak bu dünyada oldukça kolay geziniriz ve kuşların şarkısını şehirdeki bir sokağın gürültüsünden doğru bir şekilde ayırt edebiliriz.
- Ses dalgası- insanlarda işitsel duyulara neden olan elastik bir uzunlamasına dalga. Bir ses kaynağının (örneğin teller veya ses telleri) titreşimleri uzunlamasına bir dalganın ortaya çıkmasına neden olur. İnsan kulağına ulaşan ses dalgaları, kulak zarının kaynağın frekansına eşit frekansta zorlanmış titreşimler yapmasına neden olur. İç kulakta yer alan 20 binden fazla iplik benzeri reseptör ucu, mekanik titreşimleri elektriksel uyarılara dönüştürür. Dürtüler sinir lifleri boyunca beyne iletildiğinde, kişi belirli işitsel duyumlar yaşar.
Böylece ses dalgasının yayılması sırasında ortamın basınç ve yoğunluk gibi özellikleri değişir.
İşitme organları tarafından algılanan ses dalgaları ses duyumuna neden olur.
Ses dalgaları frekansa göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılır:
- kızılötesi (ν < 16 Гц);
- insan sesi(16Hz< ν < 20000 Гц);
- ultrason(ν > 20000 Hz);
- hiper ses(10 9Hz< ν < 10 12 -10 13 Гц).
Kişi infrasonu duymaz ama bir şekilde bu sesleri algılar. Örneğin deneyler, infrasound'un hoş olmayan ve rahatsız edici hislere neden olduğunu göstermiştir.
Birçok hayvan ultrasonik frekansları algılayabilir. Örneğin köpekler 50.000 Hz'e kadar olan sesleri, yarasalar ise 100.000 Hz'e kadar olan sesleri duyabilirler. Suda yüzlerce kilometreye yayılan infrases, balinaların ve diğer birçok deniz hayvanının suda gezinmesine yardımcı olur.
Sesin fiziksel özellikleri
Ses dalgalarının en önemli özelliklerinden biri spektrumdur.
- Spektrum Belirli bir ses sinyalini oluşturan farklı frekansların kümesidir. Spektrum sürekli veya ayrık olabilir.
Sürekli spektrum Bu kümenin, frekansları belirtilen spektral aralığın tamamını dolduran dalgalar içerdiği anlamına gelir.
Ayrık spektrum söz konusu sinyali oluşturan belirli frekans ve genliklere sahip sonlu sayıda dalganın varlığı anlamına gelir.
Spektrumun türüne göre sesler gürültü ve müzik tonları olarak ikiye ayrılır.
- Gürültü- birçok farklı kısa süreli sesin bir kombinasyonu (çatırdama, hışırtı, hışırtı, çarpma vb.) - benzer genliklere sahip ancak farklı frekanslara sahip (sürekli bir spektruma sahip) çok sayıda titreşimin üst üste binmesini temsil eder. Sanayinin gelişmesiyle birlikte yeni bir sorun ortaya çıktı: gürültüyle mücadele. Hatta çevrenin yeni bir “gürültü kirliliği” kavramı ortaya çıktı. Özellikle yüksek yoğunluktaki gürültü, yalnızca sinir bozucu ve yorucu olmakla kalmaz, aynı zamanda sağlığınıza ciddi şekilde zarar verebilir.
- Müzik tonu sondaj yapan bir cismin (diyapazon, tel) periyodik titreşimleri tarafından yaratılır ve bir frekansın harmonik titreşimini temsil eder.
Müzik tonlarının yardımıyla bir müzik alfabesi oluşturulur - aynı melodiyi farklı müzik enstrümanlarında çalmanıza izin veren notalar (do, re, mi, fa, sol, la, si).
- Müzikal ses(ünsüz), en düşük frekansa karşılık gelen ana tonun tanımlanabildiği, aynı anda çalınan birkaç müzik tonunun üst üste binmesinin sonucudur. Temel tona aynı zamanda birinci harmonik de denir. Diğer tüm tonlara üst tonlar denir. Üst tonların frekansları temel tonun frekansının katları ise, üst tonlara harmonik denir. Böylece müzik sesinin ayrı bir spektrumu vardır.
Herhangi bir ses, frekansın yanı sıra yoğunlukla da karakterize edilir. Yani bir jet uçağı yaklaşık 10 3 W/m 2 yoğunlukta, kapalı bir konserde güçlü amplifikatörler - 1 W/m 2'ye kadar, bir metro treni - yaklaşık 10 -2 W/m 2 yoğunlukta bir ses yaratabilir.
Ses hissine neden olmak için dalganın, işitilebilirlik eşiği adı verilen belirli bir minimum yoğunluğa sahip olması gerekir. Ağrının baskılanması hissinin oluştuğu ses dalgalarının yoğunluğuna ağrı eşiği veya ağrı eşiği denir.
İnsan kulağı tarafından algılanan ses yoğunluğu geniş bir aralıkta yer alır: 10–12 W/m2 (işitme eşiği) ila 1 W/m2 (ağrı eşiği). Kişi daha yoğun sesler duyabilir ancak aynı zamanda acı da hissedecektir.
Ses yoğunluğu seviyesi L birimi bel (B) veya daha sık olarak desibel (dB) (belin onda biri) olan bir ölçekte belirlenir. 1B kulağımızın algıladığı en zayıf sestir. Bu ünite, adını telefonun mucidi Alexander Bell'den almıştır. Yoğunluk düzeyinin desibel cinsinden ölçülmesi daha basittir ve bu nedenle fizik ve teknolojide kabul görmüştür.
Yoğunluk seviyesi L Herhangi bir sesin desibel cinsinden değeri, aşağıdaki formül kullanılarak sesin yoğunluğu üzerinden hesaplanır.
\(L=10\cdot lg\left(\frac(I)(I_0)\right),\)
Nerede BEN- belirli bir sesin yoğunluğu, BEN 0 - işitme eşiğine karşılık gelen yoğunluk.
Tablo 1 çeşitli seslerin yoğunluk düzeyini göstermektedir. Çalışırken 100 dB'in üzerindeki gürültü düzeyine maruz kalanlar kulaklık kullanmalıdır.
tablo 1
Yoğunluk seviyesi ( L) sesler
Sesin fizyolojik özellikleri
Sesin fiziksel özellikleri, belirli bir kişi tarafından algılanmasıyla ilişkili belirli fizyolojik (öznel) özelliklere karşılık gelir. Bunun nedeni ses algısının sadece fiziksel değil aynı zamanda fizyolojik bir süreç olmasıdır. İnsan kulağı, belirli frekans ve yoğunluklardaki ses titreşimlerini (bunlar, sesin kişiye bağlı olmayan nesnel özellikleridir), "alıcı özelliklerine" (burada her kişinin öznel bireysel özellikleri etkilenir) bağlı olarak farklı şekilde algılar.
Sesin ana öznel özellikleri, ses yüksekliği, perde ve tını olarak düşünülebilir.
- Hacim(bir sesin işitilebilirlik derecesi) hem sesin yoğunluğu (ses dalgasındaki titreşimlerin genliği) hem de insan kulağının farklı frekanslardaki farklı hassasiyeti ile belirlenir. İnsan kulağı 1000 ila 5000 Hz frekans aralığında en hassas olanıdır. Yoğunluk 10 kat arttığında ses seviyesi 10 dB artar. Sonuç olarak 50 dB'lik bir ses, 30 dB'lik bir sesten 100 kat daha yoğundur.
- Saha spektrumdaki en yüksek yoğunluğa sahip ses titreşimlerinin frekansı ile belirlenir.
- Tını(sesin gölgesi), temel tona kaç tane üst tonun eklendiğine ve bunların yoğunluk ve frekansının ne olduğuna bağlıdır. Tını sayesinde keman ve piyano seslerini, flüt ve gitar seslerini ve insan seslerini kolaylıkla ayırt edebiliriz (Tablo 2).
Tablo 2
Çeşitli ses kaynaklarının salınımlarının frekansı ν
| Ses kaynağı | v, Hz | Ses kaynağı | v, Hz |
|---|---|---|---|
| Erkek sesi: | 100 - 7000 | Kontrbas | 60 - 8 000 |
| bas | 80 - 350 | Çello | 70 - 8 000 |
| bariton | 100 - 400 | Boru | 60 - 6000 |
| tenor | 130 - 500 | Saksafon | 80 - 8000 |
| Kadın sesi: | 200 - 9000 | Piyano | 90 - 9000 |
| kontralto | 170 - 780 | Müzik tonları: | |
| mezzo-soprano | 200 - 900 | Not önce | 261,63 |
| soprano | 250 - 1000 | Not tekrar | 293,66 |
| koloratur soprano | 260 - 1400 | Not mi | 329,63 |
| Organ | 22 - 16000 | Not F | 349,23 |
| Flüt | 260 - 15000 | Not tuz | 392,0 |
| Keman | 260 - 15000 | Not la | 440,0 |
| Arp | 30 - 15000 | Not si | 493,88 |
| Davul | 90 - 14000 |
Ses hızı
Sesin hızı ortamın elastik özelliklerine, yoğunluğuna ve sıcaklığına bağlıdır. Elastik kuvvetler ne kadar büyük olursa, parçacıkların titreşimleri komşu parçacıklara o kadar hızlı iletilir ve dalga o kadar hızlı yayılır. Bu nedenle gazlardaki sesin hızı sıvılardan ve sıvılarda kural olarak katılardan daha azdır (Tablo 3). Boşlukta, herhangi bir mekanik dalga gibi ses dalgaları yayılmaz çünkü ortamın parçacıkları arasında elastik etkileşimler yoktur.
Tablo 3.
Çeşitli ortamlarda ses hızı
İdeal gazlarda sesin hızı sıcaklık arttıkça \(\sqrt(T),\) ile orantılı olarak artar. T- mutlak sıcaklık. Havada ses hızı sıcaklıkta υ = 331 m/s'dir. T= 0 °C ve υ = 343 m/s sıcaklıkta T= 20°C. Sıvılarda ve metallerde sesin hızı kural olarak artan sıcaklıkla azalır (su bir istisnadır).
Sesin havadaki yayılma hızı ilk kez 1640 yılında Fransız fizikçi Marin Mersenne tarafından belirlendi. Parlama anları ile silah sesi arasındaki zaman aralığını ölçtü. Mersenne sesin havadaki hızının 414 m/s olduğunu tespit etti.
Ses uygulanıyor
Teknolojide infrasound'un nasıl kullanılacağını henüz öğrenemedik. Ancak ultrason yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
- Ultrasonik darbelerin yayılmasına ve ardından çeşitli nesnelerden yansıyan darbelerin (yankıların) algılanmasına dayanan çevredeki nesneleri yönlendirme veya inceleme yöntemine denir. ekolokasyon ve ilgili cihazlar - ekolokatörler.
Ekolokasyon yeteneğine sahip hayvanlar iyi bilinmektedir - yarasalar ve yunuslar. Mükemmellik açısından, bu hayvanların ekolokatörleri, insan tarafından yaratılan modern ekolokatörlerden aşağı değildir ve birçok yönden (güvenilirlik, doğruluk, enerji verimliliği açısından) üstündür.
Su altında kullanılan ekolokatörlere sonar veya sonar denir (sonar adı üç İngilizce kelimenin baş harflerinden oluşur: ses - ses; navigasyon - navigasyon; menzil - menzil). Sonarlar, deniz tabanını (profilini, derinliğini) incelemek, su altında derin hareket eden çeşitli nesneleri tespit etmek ve incelemek için vazgeçilmezdir. Onların yardımıyla hem tek tek büyük nesneler veya hayvanlar hem de küçük balık veya kabuklu deniz hayvanı sürüleri kolayca tespit edilebilir.
Ultrasonik dalgalar tıpta teşhis amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Ultrason tarayıcıları bir kişinin iç organlarını incelemenizi sağlar. Ultrason radyasyonu, X ışınlarından farklı olarak insanlara zararsızdır.
Edebiyat
- Zhilko, V.V. Fizik: ders kitabı. 11. sınıf genel eğitim kılavuzu. okul Rusça'dan dil eğitim / V.V. Zhilko, L.G. Markovich. - Minsk: Nar. Asveta, 2009. - s. 57-58.
- Kasyanov V.A. Fizik. 10. sınıf: Ders kitabı. genel eğitim için kurumlar. - M .: Bustard, 2004. - S. 338-344.
- Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Fizik: Salınımlar ve dalgalar. 11. sınıf: Eğitici. derinlemesine fizik çalışması için. - M .: Bustard, 2002. - S. 184-198.
İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın
Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.
Yayınlanan http://www.allbest.ru/
ÖLÇEK
SESİN FİZİKSEL VE FİZYOLOJİK ÖZELLİKLERİ
Sesin fiziksel ve fizyolojik özellikleri. İşitme diyagramı. Sesin şiddet ve ses düzeyi, bunların ölçü birimleri.
Akustik ve özellikle ses dalgalarının fiziksel özellikleri doğası gereği objektiftir ve standart birimlerdeki uygun cihazlarla ölçülebilir. Ses dalgalarının etkisi altında ortaya çıkan işitsel his özneldir, ancak özellikleri büyük ölçüde fiziksel etkinin parametreleri tarafından belirlenir.
Ses yoğunluğu I, daha önce belirtildiği gibi, birim zaman başına birim alana gelen ses dalgasının enerjisidir ve W/m2 cinsinden ölçülür. Bu fiziksel özellik işitsel duyunun düzeyini belirler. buna ses yüksekliği denir ve bu subjektif bir fizyolojik parametredir. Yoğunluk ve ses yüksekliği arasındaki ilişki doğrudan orantılı değildir. Şimdilik sadece yoğunluk arttıkça ses yüksekliği hissinin de arttığını belirtmekle yetineceğiz. Ses yüksekliği, farklı yoğunluktaki kaynaklardan gelen ses dalgalarının ürettiği işitsel duyumların karşılaştırılmasıyla ölçülebilir.
Ses bir ortamda yayıldığında, ses kaynağından alıcıya doğru hareket eden bir miktar ek basınç ortaya çıkar. Bu ses basıncının büyüklüğü R aynı zamanda sesin fiziksel özelliklerini ve yayılma ortamını da temsil eder. Oran ile yoğunlukla ilgilidir
Sesin harmonik titreşimlerinin frekansı, sesin perdesi olarak adlandırılan ses hissinin o tarafını belirler. Ses titreşimleri periyodikse ancak harmonik bir yasaya uymuyorsa, sesin perdesi, periyodu aşağıdakilerle çakışan temel tonun (Fourier serisindeki ilk harmonik bileşen) frekansına dayanarak kulak tarafından tahmin edilir. karmaşık ses efektinin dönemi.
İşitsel duyumlar, yalnızca ses dalgalarının yoğunluğu, işitme eşiği adı verilen belirli bir minimum değeri aştığında oluşur. Ses aralığının farklı frekansları için bu eşiğin farklı değerleri vardır; İşitme cihazının spektral duyarlılığı vardır.
Ses titreşimlerinin spektral bileşimi, harmonik bileşenlerin sayısı ve genliklerinin oranı ile belirlenir ve sesin tınısını karakterize eder. İşitme duyusunun fizyolojik bir özelliği olan tını, aynı zamanda bir dereceye kadar sesin yükselme hızına ve değişkenliğine de bağlıdır.
Sesin şiddeti arttıkça ses hissi de doğal olarak artar. Ancak şiddeti 1-10 W/m2 civarında olan ses dalgaları ağrı hissine neden olur. Ağrının oluştuğu yoğunluk değerine ağrı eşiği denir. İşitme eşiği gibi bu da daha az da olsa sesin frekansına bağlıdır. Ağrı eşiği ile işitme eşiği arasındaki ses şiddeti aralığı, 16-20000 Hz frekans aralığına karşılık gelir. işitme aralığı denir.
Aralarındaki niceliksel ilişki Weber-Fechner yasasına göre kurulur. duyum derecesi ile buna neden olan uyaranın yoğunluğunu birbirine bağlamak: uyaranın yoğunluğu geometrik olarak artarsa duyum aritmetik ilerlemeyle büyür Başka bir deyişle: uyarana verilen fizyolojik tepki (bu durumda ses yüksekliği) (ses yoğunluğu) ) uyaranın yoğunluğuyla doğrudan orantılı değildir, ancak artışıyla önemli ölçüde daha zayıf artar - uyaranın yoğunluğunun logaritmasıyla orantılıdır.
Sesin yoğunluğu ve yüksekliği arasında niceliksel bir ilişki kurmak için ses yoğunluğu seviyesini tanıtıyoruz (L) - ses yoğunluğu oranının ondalık logaritmasıyla orantılı bir değer
Katsayı P Formülde ses şiddeti seviyesi için ölçü birimi belirlenir. Genellikle n=10 alınır, ardından değer L desibel (dB) cinsinden ölçülür. İşitme eşiğinde (/ = 1o) ses şiddeti seviyesi I=0 ve ağrı eşiğinde (I = 10 W/m2) -- L = 130 dB. Örneğin, ses yoğunluğu 10^-7 W/m2 ise (bu normal bir konuşmaya karşılık gelir), o zaman formülden yoğunluk seviyesinin 50 dB olduğu sonucu çıkar.
Ses seviyesi seviyesi (genellikle basitçe ses yüksekliği olarak adlandırılır) e aşağıdaki ilişki ile yoğunluk seviyesi Ј ile ilişkilidir:
e= kL,
Nerede İle- Sesin frekansına ve yoğunluğuna bağlı olarak belirli bir orantı katsayısı.
Ancak işitme eşiğinin frekansa bağlı olması nedeniyle ses seviyesi de frekansla birlikte değişir. Örneğin, şiddet düzeyi 20 dB ve frekansı 1000 Hz olan bir ses, aynı yoğunluk düzeyinde ancak frekansı 100 Hz olan bir sese göre çok daha yüksek olarak algılanacaktır. 1000 Hz için yoğunluk seviyesi 20 dB ise bu frekanslarda aynı ses seviyesi elde edilecektir. ve 100 Hz --50 dB için. Bu nedenlerden dolayı ses şiddetini ölçmek için arka plan adı verilen özel bir birim tanıtılmıştır.
1000 Hz frekans için desibel cinsinden yoğunluk seviyesi ile arka plandaki ses seviyesi aynı kabul edilir. İşitilebilir aralıktaki diğer frekanslarda desibelden arka plana geçmek için uygun düzeltmelerin yapılması gerekir. Bu geçiş eşit hacim eğrileri kullanılarak gerçekleştirilebilir.
İyonların bir biyomembran yoluyla aktif taşınması. İyon pompası çeşitleri. Sodyum-potasyum pompasının çalışma prensibi.
Bir sinir hücresinin temel özelliklerinden biri, zar-zar potansiyelinin sürekli elektriksel polarizasyonunun varlığıdır. Membran potansiyeli, hücre canlı olduğu sürece zar üzerinde korunur ve ancak ölümüyle birlikte kaybolur.
Membran potansiyelinin oluşma nedeni:
1. Dinlenme potansiyeli öncelikle aşağıdakilerle bağlantılı olarak ortaya çıkar: potasyumun asimetrik dağılımı (iyon asimetrisi) membranın her iki tarafında. Hücredeki konsantrasyonu hücre dışı ortama göre yaklaşık 30 kat daha yüksek olduğundan, potasyumun hücre dışına difüzyonunu destekleyen bir transmembran konsantrasyon gradyanı vardır. Her pozitif potasyum iyonu hücreyi terk ederken, arkasında dengesiz bir negatif yük (organik anyonlar) bırakır. Bu yükler hücre içinde negatif potansiyele neden olur.
2. İyonik asimetri, termodinamik dengenin ihlalidir ve potasyum iyonları yavaş yavaş hücreyi terk etmeli ve sodyum iyonları ona girmelidir. Böyle bir karışıklığı sürdürmek için, konsantrasyonun termal eşitlenmesine karşı harcanması gereken enerji gereklidir.
Çünkü iyonik asimetri yaşam durumuyla ilişkilidir ve ölümle birlikte kaybolur; bu, bu enerjinin yaşam sürecinin kendisi tarafından sağlandığı anlamına gelir; metabolizma . Metabolik enerjinin önemli bir kısmı, sitoplazma ile çevre arasındaki iyonların eşit olmayan dağılımını sürdürmek için harcanır.
Aktif iyon taşıma/iyon pompası - iyonları konsantrasyon gradyanlarına karşı hücreden veya hücrenin içine taşıyabilen bir mekanizma (hücrenin yüzey zarında lokalizedir ve transfer için ATP hidrolizi sırasında salınan enerjiyi kullanan bir enzim kompleksidir).
Klor iyonlarının asimetrisi aktif taşıma işlemiyle de korunabilir.
İyonların eşit olmayan dağılımı, hücre sitoplazması ile dış ortam arasında konsantrasyon gradyanlarının ortaya çıkmasına neden olur: potasyum gradyanı içeriden dışarıya, sodyum ve klorür gradyanı ise dışarıdan içeriye doğru yönlendirilir.
Membran tamamen geçirimsiz değildir ve iyonların içinden belli bir dereceye kadar geçmesine izin verme yeteneğine sahiptir. Bu yetenek, hücrenin dinlenme durumundaki farklı iyonlar için aynı değildir; potasyum iyonları için, sodyum iyonlarına göre önemli ölçüde daha yüksektir. Bu nedenle dinlenme halinde hücre zarından belli bir dereceye kadar geçebilen ana iyon potasyum iyonudur.
Böyle bir durumda, bir potasyum gradyanının varlığı, potasyum iyonlarının hücre dışına küçük ama fark edilir bir akışına yol açacaktır.
Dinlenme halinde, hücre zarının sürekli elektriksel polarizasyonu, esas olarak potasyum iyonlarının hücre zarı boyunca difüzyon akımı tarafından yaratılır.
Birincil aktif taşıma
İyonların elektrokimyasal gradyanları boyunca hareket ettiği bir membran boyunca pasif taşınmanın etkisi, karşılık gelen gradyanlara karşı aktif taşınmaları ile dengelenmelidir. Aksi takdirde iyon gradyanları tamamen ortadan kalkacak ve zarın her iki tarafındaki iyon konsantrasyonları dengeye gelecektir. Bu aslında zar boyunca aktif taşımanın soğutma veya bazı zehirlerin kullanılmasıyla engellenmesiyle meydana gelir. İyonların plazma zarında aktif taşınması için birkaç sistem vardır (iyon pompaları):
1) Sodyum-potasyum pompası
2) Kalsiyum pompası
3) Hidrojen pompası.
Sodyum-potasyum pompası Tüm hayvan ve bitki hücrelerinin plazma membranlarında bulunur. Sodyum iyonlarını hücrelerden dışarı pompalar ve potasyum iyonlarını hücrelerin içine iter. Sonuç olarak, hücrelerdeki potasyum konsantrasyonu, sodyum iyonlarının konsantrasyonunu önemli ölçüde aşar. Sodyum-potasyum pompası integral membran proteinlerinden biridir. Enzimatik özelliklere sahiptir ve hücredeki metabolik enerjinin ana kaynağı ve depolanması olan adenozin trifosforik asidi (ATP) hidrolize etme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle bu integral proteine denir sodyum-potasyum ATPaz . ATP molekülü, bir adenosin difosforik asit (ADP) molekülüne ve inorganik fosfata parçalanır.
Böylece, sodyum-potasyum pompası, sodyum ve potasyum iyonlarının transmembran antiportunu gerçekleştirir. Pompa molekülü, karşılıklı dönüşümü ATP hidrolizi ile uyarılan iki ana konformasyonda bulunur. Bu konformasyonlar sodyum ve potasyum taşıyıcıları olarak işlev görür. ATP molekülü sodyum-potasyum ATPaz tarafından parçalandığında inorganik fosfat proteine bağlanır. Bu durumda, sodyum-potasyum ATPaz, hücrenin dışına pompalanan üç sodyum iyonunu bağlar. Daha sonra inorganik fosfat molekülü pompa proteininden ayrılır ve pompa bir potasyum taşıyıcısı haline gelir. Sonuç olarak hücreye iki potasyum iyonu girer. Böylece her ATP molekülü parçalandığında hücre dışına üç sodyum iyonu, hücrenin içine ise iki potasyum iyonu pompalanır. Bir sodyum-potasyum pompası, membran boyunca saniyede 150-600 sodyum iyonunu taşıyabilir. Çalışmasının sonucu, transmembran sodyum ve potasyum gradyanlarının korunmasıdır.
Bazı hayvan hücrelerinin (örneğin kas hücrelerinin) zarları aracılığıyla, kalsiyum iyonlarının hücreden birincil aktif taşınması meydana gelir ( kalsiyum pompası), bu iyonların bir transmembran gradyanının varlığına yol açar.
Hidrojen iyon pompası bakteri hücrelerinin zarında ve mitokondride ve ayrıca mide hücrelerinde hareket ederek hidrojen iyonlarını kandan boşluğuna hareket ettirir.
İkincil aktif taşıma
Hücrenin metabolik enerjisini doğrudan tüketmeden (birincil aktif taşımada olduğu gibi) maddeleri düşük konsantrasyonlu bir alandan yüksek konsantrasyonlu bir alana aktaran membranlar boyunca taşıma sistemleri vardır. Bu taşıma türüne denir ikincil aktif taşıma . Belirli bir maddenin ikincil aktif taşınması, yalnızca başka bir maddenin konsantrasyonu veya elektrokimyasal gradyanı boyunca taşınmasıyla ilişkili olduğunda mümkündür. Bu, maddelerin simport veya antiport transferidir. İki maddenin simportunda, bir iyon ve başka bir molekül (veya iyon), bu taşıyıcıda konformasyonel bir değişiklik meydana gelmeden önce aynı anda bir taşıyıcıya bağlanır. Önde gelen madde bir konsantrasyon gradyanı veya elektrokimyasal gradyan boyunca hareket ettiğinden, kontrol edilen madde gradyanın tersine hareket etmeye zorlanır. Sodyum iyonları genellikle hayvan hücresi simport sistemlerinde önde gelen maddelerdir. Bu iyonların yüksek bir elektrokimyasal gradyanı, sodyum-potasyum pompası tarafından yaratılır. Kontrol edilen maddeler şekerler, amino asitler ve diğer bazı iyonlardır. Örneğin, besinler gastrointestinal kanalda emildiğinde, glikoz ve amino asitler, sodyum iyonlarıyla ortaklaşa ince bağırsak hücrelerinden kana girer. Primer idrarın renal glomerüllerde filtrasyonundan sonra bu maddeler aynı sekonder aktif taşıma sistemi tarafından kana geri döndürülür.
Gama kronografisinin ve gama topografisinin özü nedir? Bu radyonüklid teşhis yöntemleriyle elde edilen teşhis bilgilerini karşılaştırın.
Mekansal dağılımın doğasını inceleyerek vücudun, organın veya sistemin belirli bir bölümünün yapısal ve topografik özellikleri hakkında bilgi ediniriz. Bu nedenle fonksiyonel özelliklerine göre radyofarmasötik cihazlar fizyolojik olarak tropik ve inert olarak ikiye ayrılabilir. Buradan, her biri incelenen organ veya sistemde radyofarmasötiklerin az çok stabil bir dağılımının oluşturulduğu andan itibaren gerçekleştirilen yapısal ve topografik çalışmaların yürütülmesi için birincisinin en uygun araç olduğu sonucu çıkar. Genellikle "geçiş" göstergeleri olarak adlandırılan ikincisi, esas olarak gama kronografi yöntemlerini kullanan araştırmalar için kullanılır.
Gama kronografisi - bir gama odasında radyoaktivitenin dinamiği eğriler (hepatoradyografi, radyorenografi) şeklinde belirlenir.
“Görselleştirme” terimi İngilizce vizyon sözcüğünden türetilmiştir. Bir görüntünün edinildiğini gösterirler. Radyonüklid görselleştirme, vücuda verilen radyofarmasötiklerin organlarındaki mekansal dağılımının (gama topografisi) bir resminin oluşturulmasıdır. Vücutta dağılan radyofarmasötikleri görselleştirmek için modern radyoloji merkezleri ve laboratuvarlar 4 radyodiagnostik cihaz kullanır: bir tarayıcı, bir gama kamera, tek fotonlu emisyon tomografisi ve iki fotonlu bir tomografi.
Radyonüklidlerin vücudun farklı organlarındaki dağılımını tespit etmek için kullanılırlar. gama topografı(sintigraf), radyoaktif ilacın yoğunluk dağılımını otomatik olarak kaydeder. Gama topografı, hastanın vücudu üzerinde geniş alanları kademeli olarak geçiren bir tarama sayacıdır. Radyasyonun kaydı, örneğin kağıt üzerindeki bir çizgi işaretiyle kaydedilir. İncirde. 1, A Sayaç yolu şematik olarak gösterilmiştir ve Şekil 2'de gösterilmiştir. 2, B -- kayıt kartı.
Esas olarak bir organın veya sistemin fonksiyonunun durumunu değerlendirmenize izin veren yöntemler, dinamik radyonüklid araştırma yöntemlerine aittir ve radyometri, radyografi veya gama kronografi olarak adlandırılır.
Eğrinin kaydını alarak bireysel organ ve sistemlerin fonksiyonunun belirlenmesi prensibine dayanan yöntemlere aşağıdaki ad verilir.
kalbin radyokardiyografisi veya gama kronografisi
kafatasının radyoensefalografisi veya gama kronografisi
böbreklerin radyorenografisi veya gama kronografisi
karaciğerin radyohepatografisi veya gama kronografisi
akciğerlerin radyopulmonografisi veya gama kronografisi
İç organ ve sistemlerin anatomik ve topografik durumu hakkında fikir sahibi olmayı sağlayan yöntemler statik radyonüklid çalışmalara ait olup gama topografisi veya tarama, sintigrafi olarak adlandırılır.Statik çalışmalarda çalışmalar tarayıcılar (tarama) veya gama üzerinde gerçekleştirilir. iç organların anatomik ve topografik durumunu değerlendirmede yaklaşık olarak eşit teknik yeteneklere sahip kameralar (sintigrafi), ancak sintigrafinin bazı avantajları vardır.Sintigrafi daha hızlı gerçekleştirilir. Sintigrafi statik ve dinamik çalışmaları birleştirmeyi mümkün kılar
Göz konaklama olgusunu tanımlayın. Bu fenomeni uygulama mekanizmasını belirtin. Gözden eşit uzaklıktaki nesnelerin görüntüsünü oluşturarak uyum ihtiyacını gösterin.
Konaklama, gözümüze olan uzaklığı ne olursa olsun bir nesneye odaklanmamızı sağlayan bir mekanizmadır.
Önce anatomi. Siliyer cisimde bulunan siliyer kas, üç bağımsız kas lifi grubundan oluşur (bunlara ayrı kaslar bile denir): radyal lifler (mercekten gözün dış kabuğuna kadar), dairesel (bunlar bir halka halindedir) bir boa yılanı gibi) ve meridyen (göz küresindeki kutupların önde ve arkada olduğunu varsayarsak, meridyenlerin gözleri boyunca skleranın altında). Kas lifleri merceğe bağlı değildir; siliyer cismin derinlerinde bulunurlar. Ancak siliyer cisimden merkeze, mercek kapsülüne Zinn bağları denir. Resmin tamamı bir bisiklet tekerleğini andırıyor; burada lastik siliyer kastır, jant siliyer cisimdir, jant telleri Zinn'in bağlarıdır ve eksen mercektir. Helmholtz'un konaklama teorisi: siliyer kas, otonom sinir sisteminden motor innervasyonu alır, bu nedenle konaklama eylemi serebral korteksin emirlerine uymaz. Kolumuzu kaldırabildiğimiz gibi siliyer kasını da geremeyiz. Konaklama mekanizmasını açmak için bakışınızı daha yakın bir nesneye kaydırmanız gerekir. Ondan, gözün optik gücünün kırılması için yeterli olmayan, farklı bir ışın demeti göze girer, görüntünün odağı retinanın arkasındadır ve retinada odaklanma belirir. Beyin tarafından algılanan görüntünün bu şekilde odaklanmaması, uyum mekanizmasını harekete geçiren bir dürtüdür. Sinir impulsu (düzen) okülomotor sinir boyunca (parasempatik otonomik lifler içerir) siliyer kasına doğru ilerler, kas kasılır (boa yılanı halkası kasılır), Zinn bağlarının gerginliği azalır, lens kapsülünün gerilmesi durur. Ve mercek, yalnızca kapsülün gerilimiyle düzleştirilen elastik bir toptur. Kapsülün gerilimi azaldığında mercek daha dışbükey hale gelir, kırma gücü artar, gözün kırılması artar ve yakındaki bir nesnenin görüntüsünün odağı retinaya döner. Şimdi bakışınızı tekrar uzaklara çevirirseniz, görüntünün odağı retinaya döner, odaklanma hakkında hiçbir bilgi yoktur, sinir uyarısı yoktur, siliyer kas gevşer, Zinn bağlarının gerginliği artar, gerilirler mercek kapsülü ve mercek yeniden düz hale gelir. Dolayısıyla Helmholtz'a göre aşağıdaki hükümler geçerlidir:
1. Uyum mekanizması iki bileşenden oluşur: Uyum gerilimi (aktif süreç) ve uyumun gevşemesi (pasif süreç). ses harmonik titreşim görselleştirmesi
2. Uyum gerilimi odağı yalnızca ileriye doğru hareket ettirir; uyum rahatladığında kendisi de geriye doğru hareket eder.
3. Gözün kendisi, siliyer kasın gücünden dolayı küçük derecelerdeki uzak görüşlülüğü telafi edebilir - siliyer kas her zaman hafif bir gerilim halindedir, buna "alışılmış uyum tonu" denir. Bu nedenle genç yaşta gizli bir ileri görüşlülük vardır ve zamanla ortaya çıkar. Bu nedenle, bazı insanlar yaşlılığa kadar mesafeyi iyi görürken, diğerleri yaşla birlikte pozitif mesafe gözlüklerine ihtiyaç duyar - gizli ileri görüşlülük kendini gösterdi.
4. Miyopluk gözler tarafından telafi edilemez çünkü uyum sağlamanın zorlanmasıyla odağı geriye kaydırmak imkansızdır. Bu nedenle, hafif derecedeki miyopi bile uzak görüşte azalma ile kendini gösterir, dolayısıyla gizli bir miyopi yoktur.
Konaklama hacmi, merceğin optik gücünü değiştirebildiği diyoptri cinsinden miktardır. Konaklama uzunluğu, içinde konaklamanın çalıştığı, yani içinde nesneleri açıkça görebildiğimiz alanın (metre veya santimetre cinsinden) kısmıdır. Konaklama uzunluğu iki noktanın konumu ile karakterize edilir; en yakın net görüş noktası ve daha uzaktaki net görüş noktası. Aralarındaki mesafe konaklama uzunluğu kadardır. Buna göre, maksimum konaklama gerilimi ile net görüşe sahip en yakın noktaya ve tam konaklama dinlenmesi ile daha uzak noktaya bakıyoruz. Her iki gözle konaklamayı ayrı ayrı (bu mutlak uyumdur) ve her iki gözle birlikte (göreceli uyum) ayırıyoruz. Optometride, mutlak akomodasyonu, daha uzak ve en yakın net görüş noktalarının konumuna ve göreceli akomodasyonun hacme göre karakterize edilmesi gelenekseldir.
Emetroplar için konaklama uzunluğu gözün birkaç santimetre önündedir (net görüşe en yakın noktadan daha yakın). Buna bağlı olarak konaklama hacmi yüksektir. Siliyer kasları eğitilmiştir.
Uzaktaki net görüş noktası 5 metreden daha yakınsa bu miyopidir ve derecesi ilerideki net görüş noktasının tersi olacaktır. Örneğin gözden uzaklaşıldığında yazı 50 cm bulanıklaşmaya başlıyor, bu da 2D miyopi oluştuğu anlamına geliyor (GHS sisteminde 100 cm'yi 50 cm'ye, SI sisteminde ise 1'i 0,5'e bölüyoruz). Metin gözden 25 cm uzakta bulanıklaşıyorsa miyopi 4 D'dir. Miyop kişilerde konaklama süresi emetroplara göre çok daha kısadır - bu, net görmenin en uzak ve en yakın noktaları arasındaki alandır. Lütfen hala retinaya odaklanan ışınların bulunduğunu unutmayın; bu, miyopili çocuklarda görme keskinliğinin hala gelişeceği anlamına gelir. Yakını iyi görebilirler ama gözlük yardımıyla uzağı da iyi görebilirler. Buna göre miyop kişilerde akomodasyon hacmi emetroplara göre azalır. Ve bu anlaşılabilir bir durum. Net görüşe en yakın nokta gözün 10 cm önü diyelim. Bir emetropta konaklama hacmi, bakışın sonsuzdan gözün 10 cm önüne kadar olan aralığıdır. Ve miyopi için - yalnızca gözün önündeki aynı 10 cm'ye 5 m'den daha yakın bir mesafeden. Miyopi ne kadar büyük olursa, konaklama hacmi o kadar az olur. Miyopların siliyer kaslarını çalıştırmalarına gerek yoktur; gerginlik olmadan bile yakını iyi görebilirler. Bu nedenle miyopide başlangıçta uyum zayıflığı yaşarız.
Uzak görüşlülük en zor şeydir. Uzak görüşlü kişilerde net görmenin ileri noktası hayalidir, gözün arkasında yer alır ve pratik olarak gözün odak noktasına denk gelir (uzağı göremeyen kişilerde retinanın arkasında olduğunu hatırlatayım). Bu, doğada gözün retinasına odaklanan ışınların olmadığı, yalnızca konaklama veya toplama merceklerinin voltajıyla elde edilebileceği anlamına gelir. Buradan önemli bir sonuç çıkar: Uzak görüşlülük derecesi uyum sınırlarının ötesine geçerse, çocuk görme keskinliğini geliştiremeyecek; net bir görüş deneyimi olmayacaktır. Bu tür çocukların 12 yaşından sonra görme keskinliğini geliştirmeleri neredeyse imkansızdır. Bu, görme keskinliğini geliştirme fırsatı vermek için yüksek görüşlü gözlüklerin mümkün olduğu kadar erken takılması gerektiği anlamına gelir. Uzak görüşlü kişilerde konaklama hacmi genellikle emetroplardan çok daha yüksektir. Siliyer kasları düzgün bir şekilde pompalanır, çünkü uzak görüşte bile, emetroplarda dinlenirken, ileri görüşlü insanlarda bu kas çalışır. Uzak görüşlü kişilerde siliyer kas aşırı yüklendiğinde, net görüşe en yakın nokta gözden uzaklaşmaya başlar. Burada yardımcı olmanın iki yolu vardır: Kas üzerindeki aşırı stresi azaltmak için sürekli kullanım için gözlük reçete edin (bu gözlüklerle siliyer kas, emetroplarda olduğu gibi fizyolojik durumlarda yakından gerilir) veya yalnızca aşırı stresi azaltmak için okuma gözlüğü verin. İlk yöntem çocuklar için daha uygundur, alışılmış bir uyum tonu geliştirmiş olan yetişkinler ikinci yöntemi daha çok severler. Göreceli konaklama genellikle hacimle karakterize edilir. Ve bunu kitteki deneme lenslerini kullanarak diyoptri cinsinden ölçüyorlar. Göreli uyumun iki bölümü vardır: olumlu ve olumsuz. Negatif kısım, herhangi bir nesneyi net bir şekilde görebilmek için harcadığımız konaklamadır, bunu pozitif gözlüklerle nötralizasyon yöntemiyle belirleriz: bir nesneye bakarız ve gözlerimize pozitif gözlükler takarız, nesne bulanıklaşmaya başlayana kadar onları yoğunlaştırırız. . Nesnenin hala net bir şekilde görülebildiği camların sağlamlığı, harcanan akomodasyon miktarını gösterecektir. Pozitif kısım konaklama rezervidir, yani siliyer kasın hala kasılma kabiliyetine sahip olduğu miktar, diğer bir deyişle rezervdir. Negatif kısımla aynı şekilde belirlenir, göze sadece negatif mercekler yerleştirilir.
AB nesnesinin net bir görüntüsünü elde etmek için mercek,
odak uzaklığı (optik güç)
Allbest.ru'da yayınlandı
Benzer belgeler
Sesin doğası ve kaynakları. Bilgisayarda ses üretiminin temelleri. Ses giriş/çıkış aygıtları. Ses titreşimlerinin enerji özelliği olarak ses yoğunluğu. Ses hızı dağılımı. Sönümlü ses titreşimleri.
test, 25.09.2010 eklendi
Sesin doğası, fiziksel özellikleri ve klinikte ses araştırma yöntemlerinin temelleri. Mekanik titreşimlerin ve dalgaların özel bir durumu. Sonik patlama ve kısa süreli ses etkisi. Ses ölçümleri: ultrason, infrasound, titreşim ve duyum.
özet, 11/09/2011 eklendi
Ses dalgalarının atmosferde yayılması. Ses hızının sıcaklık ve neme bağlılığı. Ses dalgalarının insan kulağı tarafından algılanması, frekansı ve ses şiddeti. Rüzgârın ses hızına etkisi. İnfrasoundların bir özelliği atmosferdeki sesin zayıflamasıdır.
ders, 11/19/2010 eklendi
Ses titreşimlerinin sıklığının insan kulağı tarafından algılanmasının özellikleri, gelen titreşimlerin paralel spektral analizi. İşitsel analizörün eşdeğer elektrik devresi. Ses yoğunluğunu, seslerin ve gürültülerin ses düzeylerini ayırt etmek için eşikler.
Özet, 11/16/2010 eklendi
Okulumuzdaki öğrencilerin etrafındaki ses kaynaklarının ses seviyelerine ilişkin verileri ölçüp analiz edin ve gürültüye karşı korunma yolları önerin. Sesin fiziksel özellikleri. Seslerin ve gürültülerin insanlar üzerindeki etkisi. Fısıltınızın, konuşmanızın ses seviyesini ölçmek.
laboratuvar çalışması, 22.02.2016 eklendi
Ses dalgaları ve sesin doğası. Ses dalgalarının temel özellikleri: hız, yayılma, yoğunluk. Ses ve ses duyumlarının özellikleri. Ultrason ve teknolojide ve doğada kullanımı. İnfrasonik titreşimlerin doğası, uygulamaları.
özet, 06/04/2010 eklendi
Ses nedir? Ortamın mekanik titreşimlerinin uzayda yayılması. Sesin perdesi ve tınısı. Havanın sıkıştırılması ve seyrekleşmesi. Sesin yayılması, ses dalgaları. Sesin yansıması, yankı. İnsanın seslere duyarlılığı. Seslerin insanlar üzerindeki etkisi.
özet, eklendi: 05/13/2015
İnsan kulağının mekanizmasının incelenmesi. Ses kavramının tanımı ve fiziksel parametreleri. Ses dalgalarının havada yayılması. Sesin hızını hesaplamak için formül. Mach sayısının boyutsuz gaz akış hızının bir özelliği olarak dikkate alınması.
özet, 18.04.2012 eklendi
İşitsel algının yoğunluk düzeyi ve zaman farkına göre lokalizasyonu. Aralarındaki açı ve yükseklik değiştirilirken surround ses veya bir ses kaynağı yanılsaması yaratmak için en iyi hoparlör yerleştirme parametrelerinin seçimine ilişkin deneysel bir çalışma.
kurs çalışması, eklendi 25.01.2012
Gürültü kontrolü sorunu ve bunu çözmenin yolları. Sesin fiziksel özellikleri. İzin verilen gürültü seviyesi; normu aşan seslerin insan vücudu üzerindeki zararlı etkileri. Okuldaki çeşitli ses kaynaklarının ses seviyelerinin ölçümü ve karşılaştırmalı analizi.
Ses, işitsel duyunun nesnesidir. Kişi tarafından subjektif olarak değerlendirilir. İşitme duyusunun tüm öznel özellikleri, ses dalgasının nesnel (fiziksel) özellikleriyle ilgilidir.
Bir kişi algılanan sesleri şu şekilde ayırt eder: tını, perde, ses seviyesi.
Tını – « Bir sesin rengi ve harmonik spektrumu tarafından belirlenir. Farklı akustik spektrumlar, temel tonları aynı olsa bile farklı tınılara karşılık gelir. Tını sesin niteliksel bir özelliğidir.
Ton yüksekliği– sesin frekansına ve yoğunluğuna bağlı olarak ses sinyalinin öznel değerlendirmesi. Temel tonun frekansı ne kadar yüksek olursa, algılanan sesin yüksekliği de o kadar yüksek olur. Yoğunluk ne kadar büyük olursa, sesin algılanan perdesi o kadar düşük olur.
Hacim – aynı zamanda yoğunluk düzeyini karakterize eden subjektif bir değerlendirme.
Ses yüksekliği esas olarak sesin yoğunluğuna bağlıdır. Ancak şiddetin algılanması sesin frekansına bağlıdır. Bir frekanstaki daha yüksek yoğunluktaki bir ses, başka bir frekanstaki daha düşük yoğunluktaki bir sese göre daha az yüksek olarak algılanabilir.
Deneyimler, işitilebilir ses aralığındaki her frekans için şunu göstermektedir:
(16 – 20.10 3 Hz) işitme eşiği denilen bir eşik vardır. Bu, kulağın hâlâ sese tepki verdiği minimum yoğunluktur. Ek olarak, her frekans için ağrı eşiği adı verilen bir eşik vardır; kulak ağrısına neden olan ses yoğunluğunun değeri. İşitme eşiğine karşılık gelen noktaların ve ağrı eşiğine karşılık gelen noktaların birleşimi, diyagramda (L,ν) (Şekil 1) kesişene kadar noktalı bir çizgiyle tahmin edilen iki eğri oluşturur.
İşitme eşiği eğrisi (a), ağrı eşiği eğrisi (b).
Bu eğrilerin sınırladığı alana işitilebilirlik bölgesi denir. Yukarıdaki şemadan, özellikle, A noktasına karşılık gelen daha az yoğun bir sesin, B noktasına karşılık gelen daha yoğun bir sesten daha yüksek olarak algılanacağı açıktır, çünkü A noktası, işitilebilirlik eşiğinden B noktasına göre daha uzaktadır.
4. Weber-Fechner yasası.
Ses yüksekliği, iki kaynağın işitsel duyumları karşılaştırılarak ölçülebilir.
Ses yüksekliği düzeyi ölçeğinin oluşturulması Weber-Fechner psikofizik yasasına dayanmaktadır. Tahrişi geometrik bir ilerlemeyle (yani aynı sayıda) artırırsanız, bu tahrişin hissi aritmetik bir ilerlemeyle (yani aynı değerde) artar.
Sesle ilgili olarak bu şu şekilde formüle edilir: Eğer ses yoğunluğu bir dizi ardışık değer alıyorsa, örneğin a I 0 ve 2 I 0,
a 3 I 0 ,….(a belirli bir katsayıdır, a > 1), vb., o zaman ses şiddeti duyumlarına karşılık gelirler E 0, 2 E 0, 3 E 0….. Matematiksel olarak bu şu anlama gelir: ses şiddetinin ondalık logaritmasıyla orantılı ses seviyesi. I ve I 0 yoğunluklarına sahip iki ses uyaranı varsa ve I 0 işitilebilirlik eşiği ise, o zaman Weber-Fechner yasasına göre, E ses seviyesi ve I 0 yoğunluğu aşağıdaki gibi ilişkilidir:
E= k log (I/I 0),
burada k orantılılık katsayısıdır.
Eğer k katsayısı sabit olsaydı, ses yoğunluklarının logaritmik ölçeğinin, ses yüksekliği düzeyleri ölçeğine karşılık geldiği sonucu çıkacaktı. Bu durumda sesin şiddeti ve şiddeti bel veya desibel cinsinden ifade edilir. Bununla birlikte, k'nin sesin frekansına ve yoğunluğuna olan güçlü bağımlılığı, ses yüksekliği ölçümünün basitçe şu formülün kullanılmasına indirgenmesine izin vermez: E = k log(I / I 0).
Geleneksel olarak 1 kHz'lik bir frekansta ses seviyesi ve ses yoğunluğu ölçeklerinin tamamen örtüştüğüne inanılmaktadır, yani. k = 1 ve E B = log (I / I 0). Sesin gürlük ve yoğunluk ölçeklerini ayırt etmek için, ses yüksekliği düzeyi ölçeğinin desibellerine fon (arka plan) adı verilir.
E f = 10 k log(I / I 0)
Diğer frekanslardaki ses yüksekliği, test edilen ses karşılaştırılarak ölçülebilir
1 kHz ses frekansı ile.
Eşit ses yüksekliği eğrileri. Bir ses ölçüm sisteminde ses yüksekliğinin titreşim frekansına bağımlılığı, eşit ses yüksekliği eğrileri olarak adlandırılan grafikler (Şekil 2) kullanılarak deneysel verilere dayanarak belirlenir. Bu eğriler yoğunluk seviyesinin bağımlılığını karakterize eder L frekanstan ν Sabit bir ses seviyesinde ses. Eşit ses yüksekliği eğrileri denir izofonemik.
Düşük izofon işitme eşiğine karşılık gelir (E = 0 arka plan). Üstteki eğri, işitsel duyunun ağrı duyusuna dönüştüğü andaki kulak duyarlılığının üst sınırını göstermektedir (E = 120 arka plan).
Her eğri aynı ses yüksekliğine karşılık gelir, ancak belirli frekanslarda o ses yüksekliği hissine neden olan farklı yoğunluklara karşılık gelir.
Ses ölçümleri. İşitmenin subjektif değerlendirilmesi için eşik odyometri yöntemi kullanılır.
Odyometri– farklı frekanslar için ses algısının eşik yoğunluğunu ölçmek için bir yöntem. Özel bir cihaz (odyometre) farklı frekanslarda işitsel duyunun eşiğini belirler:
L p = 10 lg (I p / ben 0),
burada ben p, öznede işitsel bir hissin ortaya çıkmasına yol açan eşik ses yoğunluğudur. Eğriler elde edilir - algı eşiğinin ton frekansına bağımlılığını yansıtan odyogramlar, yani. Bu, işitme eşiğindeki kulağın spektral özelliğidir.
Hastanın odyogramını (Şekil 3, 2) işitsel duyu eşiğinin normal eğrisiyle (Şekil 3, 1) karşılaştırarak, ∆L=L 1 –L 2 yoğunluk seviyelerindeki fark belirlenir. L 1 – normal bir kulağın işitme eşiğindeki yoğunluk seviyesi. L 2 - test edilen kulağın işitme eşiğindeki yoğunluk seviyesi. ∆L eğrisine (Şekil 3, 3) işitme kaybı denir.
Odyogram, hastalığın doğasına bağlı olarak sağlıklı bir kulağın odyogramından farklı bir görünüme sahiptir.
Ses seviyesi ölçerler- hacim seviyelerini ölçmek için aletler. Ses seviyesi ölçer, akustik sinyali elektriksel sinyale dönüştüren bir mikrofonla donatılmıştır. Ses seviyesi bir kadran veya dijital ölçüm cihazı ile kaydedilir.
5. İşitme fiziği: işitme cihazının sesi ileten ve sesi alan kısımları. Helmholtz ve Bekesy'nin teorileri.
İşitme fiziği dış (1,2 Şekil 4), orta (3, 4, 5, 6 Şekil 4) ve iç kulağın (7-13 Şekil 4) işlevleriyle ilişkilidir.
İnsan işitme sisteminin ana elemanlarının şematik gösterimi: 1 - kulak kepçesi, 2 - dış işitsel kanal, 3 - kulak zarı, 4, 5, 6 - kemikçik sistemi, 7 - oval pencere (iç kulak), 8 - scala vestibularis, 9 - yuvarlak pencere, 10 - scala timpani, 11 - helicotrema, 12 - koklear kanal, 13 - ana (baziler) membran.
İnsan işitme cihazında gerçekleştirilen işlevlere dayanarak, ana unsurları Şekil 5'te sunulan ses ileten ve ses alan parçaları ayırt edebiliriz.
1 - kulak kepçesi, 2 - dış işitsel kanal, 3 - kulak zarı, 4 - kemikçik sistemi, 5 - koklea, 6 - ana (baziler membran, 7 - reseptörler, 8 - işitsel sinirin dallanması).
Ana zar çok ilginç bir yapıdır; frekans seçici özelliklere sahiptir. Bu, ana zarın piyanodaki bir dizi oluşturulmuş tellere benzediğini düşünen Helmholtz tarafından fark edildi. Helmholtz'a göre baziler membranın her bölümü belirli bir frekansta rezonansa giriyordu. Nobel ödüllü Bekesy bu rezonans teorisinin yanlış olduğunu kanıtladı. Bekesy'nin çalışması, ana zarın, mekanik uyarılmanın heterojen bir iletim hattı olduğunu gösterdi. Akustik bir uyarana maruz kaldığında, ana zar boyunca bir dalga yayılır. Frekansa bağlı olarak bu dalga farklı şekilde zayıflar. Frekans ne kadar düşük olursa, oval pencereden o kadar uzaklaşır (7 Şekil 4), dalga zayıflamaya başlamadan önce ana zar boyunca yayılır. Örneğin frekansı 300 Hz olan bir dalga zayıflama başlamadan önce oval pencereden yaklaşık 25 mm kadar uzanır ve 100 Hz frekansındaki bir dalga 30 mm civarında maksimumuna ulaşır.
Modern kavramlara göre perde algısı, ana zarın maksimum titreşimlerinin konumuna göre belirlenir. Corti organının reseptör hücrelerine etki eden bu titreşimler, işitsel sinirler boyunca serebral kortekse iletilen bir aksiyon potansiyelinin oluşmasına neden olur. Beyin nihayet gelen sinyalleri işler.
Yükleniyor...