Kiejtés

  • IPA: [ ˈhɒŋkhulːaːm]

Főnév

hanghullám

  1. (zene, fizika) A hanghullám mechanikai hullám, amely a közeg (például levegő, víz, szilárd anyagok) részecskéinek rezgése révén terjed, és a hang érzékeléséért felelős. A hanghullámok rezgései longitudinális hullámok, ami azt jelenti, hogy a részecskék mozgása párhuzamos a hullám terjedési irányával. Amikor egy hangforrás (például egy hangszer, emberi hang, vagy bármilyen más hangot kibocsátó eszköz) rezgéseket hoz létre, ezek a rezgések a közegben hullámokként terjednek tovább, amíg el nem érik a fülünket, ahol hallásérzetet keltenek.

Hanghullám tulajdonságai

A hanghullámoknak számos fontos fizikai tulajdonsága van, amelyek meghatározzák, hogyan halljuk és érzékeljük őket:

  1. Frekvencia:
    • A hanghullám frekvenciája határozza meg a hang magasságát. A frekvencia azt jelzi, hogy egy másodperc alatt hányszor rezeg a hullám. Mértékegysége a hertz (Hz).
    • Magasabb frekvencia = magasabb hang (például egy hegedű magas hangjai).
    • Alacsonyabb frekvencia = mélyebb hang (például egy basszusgitár mély hangjai).
    • Az emberi fül által hallható frekvenciatartomány 20 Hz-től 20 000 Hz-ig terjed, ezt nevezik hallható tartománynak.
  2. Amplitúdó:
    • Az amplitúdó a hanghullám “magasságát” jelenti, vagyis azt, hogy a rezgés mennyire intenzív. Az amplitúdó mértéke határozza meg a hang hangerősségét. Minél nagyobb az amplitúdó, annál hangosabb a hang.
    • Az amplitúdót gyakran decibelben (dB) mérik.
  3. Hullámhossz:
    • A hullámhossz az a távolság, amelyet a hullám egy rezgésciklus alatt megtesz. Fordítottan arányos a frekvenciával, vagyis minél nagyobb a frekvencia, annál kisebb a hullámhossz.
  4. Sebesség:
    • A hanghullám sebessége a közegtől függ. A hang gyorsabban terjed szilárd anyagokban, lassabban folyadékokban, és a leglassabban a levegőben. Például a hang sebessége a levegőben körülbelül 343 m/s, míg a vízben körülbelül 1500 m/s.
  5. Hullámfrontok:
    • A hullámfront az a képzeletbeli felület, amely a hanghullám által keltett rezgés egy adott időpontban elér egy bizonyos pontot. Ezek a frontok általában koncentrikus körök vagy gömbök formájában terjednek, a hangforrástól távolodva.

A hang terjedése

A hanghullámok különböző közegben különböző sebességgel és módon terjednek:

  • Levegőben: A hanghullámok rezgései a levegő molekuláit mozgatják meg. A hangforrás rezgése sűrűsödést (tömörödés) és ritkulást (higulás) hoz létre a levegő részecskéiben. Ezek a sűrűsödési és ritkulási hullámok terjednek el a levegőben, amíg el nem érik a fülünket.
  • Vízben: A hang vízben gyorsabban terjed, mint a levegőben, mivel a víz részecskéi közelebb vannak egymáshoz, ami megkönnyíti a rezgések továbbítását.
  • Szilárd anyagokban: A hanghullámok szilárd anyagokban még gyorsabban terjednek, mivel a részecskék szorosabban kapcsolódnak egymáshoz, így a rezgés gyorsabban halad.

Hanghullámok és az érzékelés

  1. Hangmagasság: A hangmagasságot a hullám frekvenciája határozza meg. A magasabb frekvenciájú hullámok magasabb hangot eredményeznek, míg az alacsonyabb frekvenciájú hullámok mélyebb hangot.
  2. Hangerő: A hang erejét az amplitúdó szabályozza. Nagyobb amplitúdóval nagyobb hangerőt érzékelünk, míg kisebb amplitúdónál a hang halkabb lesz.
  3. Hangszín (timbre): A hangszín az, ami megkülönbözteti az azonos frekvenciájú és hangerősségű hangokat egymástól. Ez annak köszönhető, hogy a valóságban a legtöbb hang nem egyszerű szinuszhullám, hanem összetett hullám, amely több különböző frekvenciájú rezgés kombinációja. Ezért más hangzása van például egy zongorának és egy gitárnak, még akkor is, ha ugyanazt a hangot játsszák.

A hanghullámok viselkedése

A hanghullámok különféle kölcsönhatásokba léphetnek a környezetükkel, amelyek befolyásolják, hogyan halljuk őket:

  1. Visszaverődés (reflexió):
    • A hanghullámok visszaverődhetnek szilárd felületekről. Ez okozza a visszhang jelenségét, amikor a hang visszaverődik egy falról, és késleltetve halljuk újra.
  2. Törés (refrakció):
    • A hanghullámok akkor törnek meg, amikor különböző sűrűségű közegeken haladnak át. Például, amikor a levegő hőmérséklete különböző rétegekben változik, a hang iránya is változhat.
  3. Elhajlás (diffrakció):
    • A hanghullámok képesek elhajolni akadályok körül vagy keskeny nyílásokon keresztül terjedni. Ezért hallunk hangokat akkor is, ha egy ajtó mögött állunk.
  4. Elnyelődés (abszorpció):
    • A hanghullámok energiája elnyelődhet, amikor egy közeg részecskéi egymásnak adják át a rezgést. Egyes anyagok, mint például a szövetek vagy a szivacs, jobban elnyelik a hangot, így csökkentve a visszhangot és a hangerőt.

Összefoglalás

A hanghullámok mechanikai hullámok, amelyek rezgéseket hoznak létre egy közegben, és a levegőben, vízben vagy szilárd anyagokban terjednek. A hullám frekvenciája, amplitúdója, hullámhossza és sebessége mind befolyásolja a hang érzékelését és annak jellemzőit, mint a hangmagasság, hangerő és hangszín. A hanghullámok visszaverődhetnek, megtörhetnek, elhajolhatnak és elnyelődhetnek, és ezek a jelenségek mind hozzájárulnak ahhoz, hogy hogyan halljuk és értelmezzük a hangokat a mindennapi életben.

Etimológia

hang +‎ hullám

Fordítások