الفيزياء · المسرد

ما معنى الطيف والجرس؟

يُعرف أيضًا باسم: طيف · جرس

تعريف 21.14 فيزياء المرحلة الثانوية · الفصل 21 — الصوت والصوتيات

طيف صوتٍ هو مخطط أعمدة توافقياته: عمود واحد لكل fnf_n، وارتفاعه قوة ذلك التوافقي. وتسمع الأذن f1f_1 حدّةً، ومزيج القوى جرسًا، هو الجرس — أي لون الصوت: فالآلات التي تعزف النغمة نفسها تشترك في f1f_1، ولا تختلف إلا في أطيافها.

نغمة لا نفسها (220\, Hz): أشكال الموجة (أعلى)، والأطياف (أسفل) — بالأساسي نفسه والحدّة نفسها؛ وسُلّم توافقيات الكمان هو جرسه.
نغمة لا نفسها (220Hz220\,\mathrm{Hz}): أشكال الموجة (أعلى)، والأطياف (أسفل) — بالأساسي نفسه والحدّة نفسها؛ وسُلّم توافقيات الكمان هو جرسه.

أمثلة

مثال 21.15 (لماذا تعرف المتصل)

نغمة لا في الناي شبه نغمة نقية؛ أما كمان يقوس النغمة 220Hz220\,\mathrm{Hz} نفسها فيضيف توافقيات قوية عند 440Hz660Hz and 880Hz440\,\mathrm{Hz}\text{, }660\,\mathrm{Hz}\text{ and }880\,\mathrm{Hz}. الحدّة نفسها والعلوّ نفسه، ومع ذلك لا يخلط بينهما أحد: فالصوت البشري أيضًا طيف تعرفه عن ظهر قلب.

مثال 21.19 (وتر لا في الكمان)

لوتر لا في كمان L=32.8cmL = 32.8\,\mathrm{cm} ويصدر f1=440Hzf_1 = 440\,\mathrm{Hz}: فتجري الأمواج عليه بسرعة v=2Lf1=2×0.328×440289m/sv = 2Lf_1 = 2 \times 0.328 \times 440 \approx 289\,\mathrm{m}/\mathrm{s} — يحدّدها الشدّ والكتلة، ويضبطها المِلوى. وضغط إصبع يقصّر LL ويرفع كل fnf_n دفعةً واحدة: فينزلق الطيف صعودًا.

اقرأ في الفصل ←