நாம் தினமும் மனிதர்கள், பறவைகள், மணிகள், இயந்திரங்கள், வாகனங்கள், தொலைக்காட்சிகள், வானொலிகள் போன்ற பல்வேறு மூலங்களிலிருந்து ஒலிகளைக் கேட்கிறோம். ஒலி என்பது ஒரு வகை ஆற்றலாகும், இது நம் காதுகளில் கேட்கும் உணர்வை உருவாக்குகிறது. இயந்திர ஆற்றல், ஒளி ஆற்றல் போன்ற பிற வகை ஆற்றல்களும் உள்ளன. முந்தைய அத்தியாயங்களில் இயந்திர ஆற்றலைப் பற்றி நாம் பேசியுள்ளோம். ஆற்றல் அழிவின்மை விதி பற்றி உங்களுக்குக் கற்பிக்கப்பட்டுள்ளது, அதாவது ஆற்றலை நாம் உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது. அதை ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்ற முடியும். நீங்கள் கைதட்டும்போது, ஒலி உருவாகிறது. உங்கள் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தாமல் ஒலியை உருவாக்க முடியுமா? ஒலியை உருவாக்க எந்த வகை ஆற்றலைப் பயன்படுத்தினீர்கள்? இந்த அத்தியாயத்தில் ஒலி எவ்வாறு உருவாகிறது, அது ஊடகம் வழியாக எவ்வாறு பரவுகிறது மற்றும் நம் காதுகளால் எவ்வாறு பெறப்படுகிறது என்பதைக் கற்றுக்கொள்ளப் போகிறோம்.

11.1 ஒலியின் உருவாக்கம்

செயல்பாடு 11.1

• ஒரு டியூனிங் ஃபோர்க் (இசைக்கவை) எடுத்து, அதன் கவையை ரப்பர் திண்டில் தட்டி அதை அதிர்வுறச் செய்யவும். அதை உங்கள் காதின் அருகில் கொண்டு வாருங்கள்.

• ஏதேனும் ஒலி கேட்கிறதா?

• அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்கின் ஒரு கவையை உங்கள் விரலால் தொட்டு, உங்கள் அனுபவத்தை நண்பர்களுடன் பகிர்ந்து கொள்ளுங்கள்.

• இப்போது, ஒரு பந்து பிங் பாங் பந்து அல்லது சிறிய பிளாஸ்டிக் பந்தை ஒரு ஆதாரத்திலிருந்து ஒரு நூல் மூலம் தொங்கவிடவும் [ஒரு பெரிய ஊசி மற்றும் நூலை எடுத்து, நூலின் ஒரு முனையில் ஒரு முடிச்சு போட்டு, பின்னர் ஊசியின் உதவியுடன் பந்தின் வழியாக நூலைக் கடந்து செல்லவும்]. அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்கின் கவையால் பந்தை மெதுவாகத் தொடவும் (படம் 11.1).

• என்ன நடக்கிறது என்பதைக் கவனித்து, நண்பர்களுடன் விவாதிக்கவும்.

படம் 11.1: தொங்கவிடப்பட்ட பந்து பிங் பாங் பந்தைத் தொடும் அளவுக்கு அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்.

செயல்பாடு 11.2

• ஒரு பீக்கர் அல்லது கண்ணாடியில் விளிம்பு வரை தண்ணீர் நிரப்பவும். படம் 11.2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்கின் கவைகளில் ஒன்றால் தண்ணீர் மேற்பரப்பை மெதுவாகத் தொடவும்.

• அடுத்து, படம் 11.3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்கின் கவைகளை தண்ணீரில் முக்கவும்.

• இரு நிலைகளிலும் என்ன நடக்கிறது என்பதைக் கவனிக்கவும்.

• இது ஏன் நடக்கிறது என்பதை நண்பர்களுடன் விவாதிக்கவும்.

படம் 11.2: அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்கின் கவைகளில் ஒன்று தண்ணீர் மேற்பரப்பைத் தொடுகிறது.

படம் 11.3: அதிர்வுறும் டியூனிங் ஃபோர்க்கின் இரு கவைகளும் தண்ணீரில் முக்கப்பட்டுள்ளன

மேலே உள்ள செயல்பாடுகளிலிருந்து நீங்கள் என்ன முடிவு செய்கிறீர்கள்? அதிர்வுறும் பொருள் இல்லாமல் ஒலியை உருவாக்க முடியுமா?

மேலே உள்ள செயல்பாடுகளில் டியூனிங் ஃபோர்க்கைத் தட்டி ஒலியை உருவாக்கினோம். இழுத்து, கீறி, தேய்த்து, ஊதி அல்லது குலுக்கி வெவ்வேறு பொருள்களிலிருந்தும் ஒலியை உருவாக்கலாம். மேலே உள்ள செயல்பாடுகளின்படி பொருள்களுக்கு நாம் என்ன செய்கிறோம்? பொருள்களை அதிர்வுறச் செய்து ஒலியை உருவாக்குகிறோம். அதிர்வு என்பது ஒரு பொருளின் விரைவான முன்னும் பின்னுமான இயக்கமாகும். மனித குரலின் ஒலி குரல் நாண்களில் ஏற்படும் அதிர்வுகளால் உருவாகிறது. ஒரு பறவை அதன் சிறகுகளை அடிக்கும்போது, ஏதேனும் ஒலி கேட்கிறதா? ஒரு தேனீயுடன் இருக்கும் ரீங்கார ஒலி எவ்வாறு உருவாகிறது என்று சிந்தியுங்கள். நீட்டப்பட்ட ரப்பர் பட்டை இழுக்கப்படும்போது அதிர்வுற்று ஒலியை உருவாக்குகிறது. இதை நீங்கள் ஒருபோதும் செய்திருக்கவில்லை என்றால், அதைச் செய்து நீட்டப்பட்ட ரப்பர் பட்டையின் அதிர்வைக் கவனியுங்கள்.

செயல்பாடு 11.3

• பல்வேறு வகையான இசைக்கருவிகளின் பட்டியலை உருவாக்கி, ஒலியை உருவாக்க கருவியின் எந்தப் பகுதி அதிர்வுறுகிறது என்பதை நண்பர்களுடன் விவாதிக்கவும்.

11.2 ஒலியின் பரவல்

அதிர்வுறும் பொருள்களால் ஒலி உருவாகிறது. ஒலி பரவும் பொருள் அல்லது ஊடகம் ஊடகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அது திட, திரவ அல்லது வாயுவாக இருக்கலாம். ஒலி ஒரு ஊடகம் வழியாக உருவாகும் இடத்திலிருந்து கேட்பவருக்குச் செல்கிறது. ஒரு பொருள் அதிர்வுறும்போது, அது அதைச் சுற்றியுள்ள ஊடகத்தின் துகள்களை அதிர்வுறச் செய்கிறது. அதிர்வுறும் பொருளிலிருந்து காது வரை துகள்கள் பயணம் செய்யாது. அதிர்வுறும் பொருளைத் தொடும் ஊடகத்தின் ஒரு துகள் முதலில் அதன் சமநிலை நிலையிலிருந்து இடம்பெயர்க்கப்படுகிறது. பின்னர் அது அருகிலுள்ள துகளின் மீது ஒரு விசையைச் செலுத்துகிறது. இதன் விளைவாக அருகிலுள்ள துகள் அதன் ஓய்வு நிலையிலிருந்து இடம்பெயர்க்கப்படுகிறது. அருகிலுள்ள துகளை இடம்பெயரச் செய்த பிறகு, முதல் துகள் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது. ஒலி உங்கள் காதை அடையும் வரை இந்த செயல்முறை ஊடகத்தில் தொடர்கிறது. ஒலி மூலத்தால் ஊடகத்தில் உருவாக்கப்பட்ட குழப்பம் ஊடகத்தின் துகள்கள் வழியாக அல்லாமல் ஊடகம் வழியாக பயணிக்கிறது.

அலை என்பது ஊடகத்தின் துகள்கள் அருகிலுள்ள துகள்களை இயக்கத்தில் கொண்டு வரும்போது ஒரு ஊடகம் வழியாக நகரும் ஒரு குழப்பமாகும். அவை பிற துகள்களில் இதே போன்ற இயக்கத்தை உருவாக்குகின்றன. ஊடகத்தின் துகள்கள் முன்னோக்கி நகர்வதில்லை, ஆனால் குழப்பம் முன்னோக்கி கொண்டு செல்லப்படுகிறது. ஒரு ஊடகத்தில் ஒலி பரவும் போது இதுதான் நடக்கிறது, எனவே ஒலியை ஒரு அலையாகக் கருதலாம். ஒலி அலைகள் ஊடகத்தில் துகள்களின் இயக்கத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் இயந்திர அலைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

காற்று ஒலி பயணிக்கும் மிகவும் பொதுவான ஊடகமாகும். ஒரு அதிர்வுறும் பொருள் முன்னோக்கி நகரும் போது, அது அதன் முன்னால் உள்ள காற்றைத் தள்ளி அமுக்கி, அதிக அழுத்தத்தின் பகுதியை உருவாக்குகிறது. இந்தப் பகுதி அமுக்கம் (C) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது படம் 11.4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த அமுக்கம் அதிர்வுறும் பொருளிலிருந்து விலகிச் செல்லத் தொடங்குகிறது. அதிர்வுறும் பொருள் பின்னோக்கி நகரும் போது, அது குறைந்த அழுத்தத்தின் பகுதியை உருவாக்குகிறது, அது வெளிவிடுதல் (R) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது படம் 11.4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. பொருள் விரைவாக முன்னும் பின்னுமாக நகரும் போது, காற்றில் தொடர் அமுக்கங்களும் வெளிவிடுதல்களும் உருவாகின்றன. இவை ஊடகம் வழியாக பரவும் ஒலி அலையை உருவாக்குகின்றன.

படம் 11.4: ஒரு அதிர்வுறும் பொருள் ஊடகத்தில் தொடர் அமுக்கங்கள் $(C)$ மற்றும் வெளிவிடுதல்களை $(R)$ உருவாக்குகிறது.

அமுக்கம் என்பது அதிக அழுத்தத்தின் பகுதியாகும், வெளிவிடுதல் என்பது குறைந்த அழுத்தத்தின் பகுதியாகும். அழுத்தம் என்பது கொடுக்கப்பட்ட கன அளவில் ஒரு ஊடகத்தின் துகள்களின் எண்ணிக்கையுடன் தொடர்புடையது. ஊடகத்தில் துகள்களின் அடர்த்தி அதிகமாக இருந்தால் அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும், மற்றும் நேர்மாறாகவும். எனவே, ஒலியின் பரவலை ஊடகத்தில் அடர்த்தி மாறுபாடுகள் அல்லது அழுத்த மாறுபாடுகளின் பரவலாகக் கருதலாம்.

11.2.1 ஒலி அலைகள் நெட்டலைகள்

செயல்பாடு 11.4

• ஒரு ஸ்லிங்கி (சுருள்வில்) எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். ஒரு முனையை உங்கள் நண்பர் பிடிக்கச் சொல்லுங்கள். நீங்கள் மறுமுனையைப் பிடிக்கவும்.

• இப்போது படம் 11.5(a) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஸ்லிங்கியை நீட்டவும். பின்னர் அதை உங்கள் நண்பரை நோக்கி ஒரு கூர்மையான தள்ளுதலைக் கொடுங்கள்.

• நீங்கள் என்ன கவனிக்கிறீர்கள்? நீங்கள் உங்கள் கையை நகர்த்தி ஸ்லிங்கியை மாற்றி மாற்றி தள்ளி இழுத்தால், நீங்கள் என்ன காண்பீர்கள்?

• நீங்கள் ஸ்லிங்கியில் ஒரு புள்ளியைக் குறித்தால், குழப்பத்தின் பரவலின் திசைக்கு இணையாக ஸ்லிங்கியில் உள்ள புள்ளி முன்னும் பின்னுமாக நகர்வதைக் காண்பீர்கள்.

(a)

(b)

படம் 11.5: ஸ்லிங்கியில் நெட்டலை.

சுருள்கள் நெருக்கமாக வரும் பகுதிகள் அமுக்கங்கள் (C) என்றும், சுருள்கள் மேலும் தூரத்தில் இருக்கும் பகுதிகள் வெளிவிடுதல்கள் (R) என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. நாம் ஏற்கனவே அறிந்தபடி, ஒலி தொடர் அமுக்கங்கள் மற்றும் வெளிவிடுதல்களாக ஊடகத்தில் பரவுகிறது. இப்போது, ஒரு ஸ்லிங்கியில் குழப்பத்தின் பரவலை ஊடகத்தில் ஒலியின் பரவலுடன் ஒப்பிடலாம். இந்த அலைகள் நெட்டலைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த அலைகளில் ஊடகத்தின் தனிப்பட்ட துகள்கள் குழப்பத்தின் பரவல் திசைக்கு இணையான திசையில் நகரும். துகள்கள் ஒரு இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு நகர்வதில்லை, ஆனால் அவை தங்கள் ஓய்வு நிலையைப் பற்றி முன்னும் பின்னுமாக அலைவுறுகின்றன. ஒலி அலை பரவுவது சரியாக இதுதான், எனவே ஒலி அலைகள் நெட்டலைகள் ஆகும்.

குறுக்கலை என்று அழைக்கப்படும் மற்றொரு வகை அலையும் உள்ளது. ஒரு குறுக்கலையில், துகள்கள் அலை பரவலின் திசையில் அலைவுறுவதில்லை, ஆனால் அலை பயணிக்கும்போது அவற்றின் சராசரி நிலையைப் பற்றி மேலும் கீழும் அலைவுறுகின்றன. எனவே, குறுக்கலை என்பது ஊடகத்தின் தனிப்பட்ட துகள்கள் அலை பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக தங்கள் சராசரி நிலைகளைப் பற்றி நகரும் ஒன்றாகும். நாம் ஒரு குளத்தில் ஒரு சிறு கல்லை வீசும்போது, நீங்கள் நீர் மேற்பரப்பில் பார்க்கும் அலைகள் குறுக்கலையின் உதாரணமாகும். ஒளி ஒரு குறுக்கலை ஆனால் ஒளிக்கு, அலைவுகள் ஊடகத் துகள்கள் அல்லது அவற்றின் அழுத்தம் அல்லது அடர்த்தியின் அலைவுகள் அல்ல - இது ஒரு இயந்திர அலை அல்ல. உயர் வகுப்புகளில் குறுக்கலைகள் பற்றி மேலும் அறிவீர்கள்.

11.2.2 ஒலி அலையின் பண்புகள்

ஒலி அலையை அதன் மூலம் விவரிக்கலாம்

• அதிர்வெண்
• வீச்சு மற்றும்
• வேகம்.

வரைகலை வடிவில் ஒரு ஒலி அலை படம் 11.6(c) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, இது ஒலி அலை ஊடகத்தில் நகரும் போது அடர்த்தி மற்றும் அழுத்தம் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. கொடுக்கப்பட்ட நேரத்தில் ஊடகத்தின் அடர்த்தி மற்றும் அழுத்தம் சராசரி அடர்த்தி மற்றும் அழுத்த மதிப்பிற்கு மேலேயும் கீழேயும் தூரத்துடன் மாறுபடுகிறது. படம் 11.6(a) மற்றும்

படம் 11.6(b) முறையே அடர்த்தி மற்றும் அழுத்த மாறுபாடுகளை ஒலி அலை ஊடகத்தில் பரவுவதைக் குறிக்கிறது.

அமுக்கங்கள் என்பது துகள்கள் ஒன்றாக நெருக்கமாக இருக்கும் பகுதிகள் மற்றும் படம் 11.6(c) இல் வளைவின் மேல் பகுதியால் குறிக்கப்படுகின்றன. உச்சம் அதிகபட்ச அமுக்கத்தின் பகுதியைக் குறிக்கிறது. எனவே, அமுக்கங்கள் என்பது அடர்த்தி மற்றும் அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும் பகுதிகள் ஆகும். வெளிவிடுதல்கள் என்பது குறைந்த அழுத்தத்தின் பகுதிகள், அங்கு துகள்கள் பரவியுள்ளன மற்றும் பள்ளத்தாக்கால் குறிக்கப்படுகின்றன, அதாவது படம் 11.6(c) இல் வளைவின் கீழ் பகுதி. ஒரு உச்சம் முகடு என்றும், ஒரு பள்ளம் அலையின் அகடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

இரண்டு தொடர் அமுக்கங்கள் (C) அல்லது இரண்டு தொடர் வெளிவிடுதல்கள் (R) இடையே உள்ள தூரம் அலைநீளம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது படம் 11.6(c) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, அலைநீளம் பொதுவாக $\lambda$ (கிரேக்க எழுத்து லாம்டா) மூலம் குறிக்கப்படுகிறது. அதன் SI அலகு மீட்டர் (m) ஆகும்.

ஹென்றிச் ருடால்ஃப் ஹெர்ட்ஸ் 22 பிப்ரவரி 1857 அன்று ஜெர்மனியின் ஹாம்பர்க்கில் பிறந்து பெர்லின் பல்கலைக்கழகத்தில் கல்வி பயின்றார். அவர் தனது பரிசோதனைகளால் ஜே.சி. மேக்ஸ்வெல்லின் மின்காந்தக் கோட்பாட்டை உறுதிப்படுத்தினார். வானொலி, தொலைபேசி, தந்தி மற்றும் தொலைக்காட்சியின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கான அடித்தளத்தை அமைத்தார். பின்னர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் விளக்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த விளைவையும் கண்டுபிடித்தார். அதிர்வெண்ணின் SI அலகு அவரது நினைவாக ஹெர்ட்ஸ் எனப் பெயரிடப்பட்டது.

அதிர்வெண் ஒரு நிகழ்வு எவ்வளவு அடிக்கடி நிகழ்கிறது என்பதை நமக்குச் சொல்கிறது. நீங்கள் ஒரு முரசை அடிப்பதாக வைத்துக்கொள்வோம். நீங்கள் அலகு நேரத்தில் முரசை எத்தனை முறை அடிக்கிறீர்கள் என்பது உங்கள் முரசு அடிப்பதின் அதிர்வெண் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒலி ஒரு ஊடகம் வழியாக பரவும்போது,

படம் 11.6: ஒலி அடர்த்தி அல்லது அழுத்த மாறுபாடுகளாக பரவுகிறது (a) மற்றும் (b) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, (c) அடர்த்தி மற்றும் அழுத்த மாறுபாடுகளை வரைபடமாகக் குறிக்கிறது.

ஊடகத்தின் அடர்த்தி அதிகபட்ச மதிப்புக்கும் குறைந்தபட்ச மதிப்புக்கும் இடையில் அலைவுறுகிறது. அதிகபட்ச மதிப்பிலிருந்து குறைந்தபட்ச மதிப்பிற்கு அடர்த்தியில் ஏற்படும் மாற்றம், பின்னர் மீண்டும் அதிகபட்ச மதிப்பிற்கு, ஒரு முழுமையான அலைவை உருவாக்குகிறது. அலகு நேரத்திற்கு அத்தகைய அலைவுகளின் எண்ணிக்கை ஒலி அலையின் அதிர்வெண் ஆகும். அலகு நேரத்திற்கு நம்மைக் கடந்து செல்லும் அமுக்கங்கள் அல்லது வெளிவிடுதல்களின் எண்ணிக்கையை நாம் எண்ண முடிந்தால், ஒலி அலையின் அதிர்வெண்ணைப் பெறுவோம். இது பொதுவாக $v$ (கிரேக்க எழுத்து, நியூ) மூலம் குறிக்கப்படுகிறது. அதன் SI அலகு ஹெர்ட்ஸ் (சின்னம், Hz) ஆகும்.

இரண்டு தொடர் அமுக்கங்கள் அல்லது வெளிவிடுதல்கள் ஒரு நிலையான புள்ளியைக் கடக்க எடுக்கும் நேரம் அலையின் காலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. வேறுவிதமாகக் கூறினால், ஒரு முழுமையான அலைவுக்கு எடுக்கும் நேரம் ஒலி அலையின் காலம் என்று கூறலாம். இது $T$ என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. அதன் SI அலகு வினாடி (s) ஆகும். அதிர்வெண் மற்றும் காலம் பின்வருமாறு தொடர்புடையவை:

$$ v=\frac{1}{T} $$

ஒரு வயலின் மற்றும் ஒரு புல்லாங்குழல் இரண்டும் ஒரு நிகழ்ச்சியில் ஒரே நேரத்தில் வாசிக்கப்படலாம். இரண்டு ஒலிகளும் ஒரே ஊடகம் வழியாக பயணிக்கின்றன, அதாவது காற்று, மற்றும் ஒரே நேரத்தில் நம் காதை அடைகின்றன. மூலத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் இரண்டு ஒலிகளும் ஒரே வேகத்தில் பயணிக்கின்றன. ஆனால் நாம் பெறும் ஒலிகள் வேறுபட்டவை. இது ஒலியுடன் தொடர்புடைய வெவ்வேறு பண்புகளால் ஏற்படுகிறது. சுருதி என்பது பண்புகளில் ஒன்றாகும்.

ஒரு வெளிப்படும் ஒலியின் அதிர்வெண்ணை மூளை எவ்வாறு விளக்குகிறது என்பது அதன் சுருதி என்று அழைக்கப்படுகிறது. மூலத்தின் அதிர்வு வேகமாக இருந்தால், அதிர்வெண் அதிகமாக இருக்கும் மற்றும் சுருதி அதிகமாக இருக்கும், இது படம் 11.7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. எனவே, அதிக சுருதி ஒலி அலகு நேரத்திற்கு ஒரு நிலையான புள்ளியைக் கடந்து செல்லும் அதிக எண்ணிக்கையிலான அமுக்கங்கள் மற்றும் வெளிவிடுதல்களுக்கு ஒத்திருக்கிறது.

வெவ்வேறு அளவுகள் மற்றும் நிலைகளின் பொருள்கள் வெவ்வேறு அதிர்வெண்களில் அதிர்வுற்று வெவ்வேறு சுருதியின் ஒலிகளை உருவாக்குகின்றன.

சராசரி மதிப்பின் இருபுறமும் ஊடகத்தில் ஏற்படும் அதிகபட்ச குழப்பத்தின் அளவு அலையின் வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது பொதுவாக A என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது, இது படம் 11.6(c) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஒலிக்கு அதன் அலகு அடர்த்தி அல்லது அழுத்தத்தின் அலகாக இருக்கும்.

படம் 11.7: குறைந்த சுருதி ஒலி குறைந்த அதிர்வெண்ணையும், அதிக சுருதி ஒலி அதிக அதிர்வெண்ணையும் கொண்டுள்ளது.

ஒரு ஒலியின் உரத்த அல்லது மென்மையான தன்மை அடிப்படையில் அதன் வீச்சால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒலி அலையின் வீச்சு ஒரு பொருள் அதிர்வுறச் செய்யப்படும் விசையைப் பொறுத்தது. நாம் ஒரு மேசையை லேசாகத் தட்டினால், குறைந்த ஆற்றல் (வீச்சு) கொண்ட ஒலி அலையை உருவாக்குவதால் மென்மையான ஒலியைக் கேட்கிறோம்.

நாம் மேசையை கடுமையாகத் தட்டினால், நாம் ஒரு உரத்த ஒலியைக் கேட்கிறோம். ஏன் என்று சொல்ல முடியுமா? ஒலி அலை அதன் மூலத்திலிருந்து பரவுகிறது. அது மூலத்திலிருந்து விலகிச் செல்லும்போது அதன் வீச்சு மற்றும் அதன் உரத்த தன்மை குறைகிறது. உரத்த ஒலி அதிக ஆற்றலுடன் தொடர்புடையதாக இருப்பதால் அதிக தூரம் பயணிக்க முடியும். படம் 11.8 ஒரே அதிர்வெண்ணின் உரத்த மற்றும் மென்மையான ஒலியின் அலை வடிவங்களைக் காட்டுகிறது.

படம் 11.8: மென்மையான ஒலி சிறிய வீச்சையும், உரத்த ஒலி பெரிய வீச்சையும் கொண்டுள்ளது.

ஒலியின் தரம் அல்லது குரல் என்பது ஒரே சுருதி மற்றும் உரத்தன்மை கொண்ட ஒரு ஒலியிலிருந்து மற்றொன்றை வேறுபடுத்த அனுமதிக்கும் பண்பு ஆகும். மிகவும் இனிமையான ஒலி செழுமையான தரம் கொண்டது என்று கூறப்படுகிறது. ஒற்றை அதிர்வெண்ணின் ஒலி தொன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பல அதிர்வெண்களின் கலவையால் உருவாகும் ஒலி நோட் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் கேட்பதற்கு இனிமையானது. சத்தம் காதுக்கு விரும்பத்தகாதது! இசை கேட்பதற்கு இனிமையானது மற்றும் செழுமையான தரம் கொண்டது.

ஒலியின் வேகம் என்பது அலகு நேரத்திற்கு ஒரு அலையில் உள்ள ஒரு புள்ளி, அமுக்கம் அல்லது வெளிவிடுதல் போன்றவை பயணிக்கும் தூரம் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

நமக்குத் தெரியும்,

$$ \begin{aligned} \text { speed , $v=$ } & =\frac{\text { distance }}{\text { time }} \\ & =\frac{\lambda}{T}=\lambda \times \frac{1}{T} \end{aligned} $$

இங்கே $\lambda$ என்பது ஒலி அலையின் அலைநீளம். இது ஒலி அலை ஒரு காலம் $(T)$ இல் பயணிக்கும் தூரம். இவ்வாறு,

$$ \begin{aligned} v & =\lambda v(\because \frac{1}{T}=v) \\ \text{ or } \quad v & =\lambda v \end{aligned} $$

அதாவது, வேகம் $=$ அலைநீளம் $\times$ அதிர்வெண்.

கொடுக்கப்பட்ட ஊடகத்தில் ஒரே இயற்பியல் நிலைகளின் கீழ் அனைத்து அதிர்வெண்களுக்கும் ஒலியின் வேகம் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

எடுத்துக்காட்டு 11.1 ஒரு ஒலி அலையின் அதிர்வெண் $2 kHz$ மற்றும் அலைநீளம் $35 cm$ ஆகும். $1.5 km$ பயணிக்க எவ்வளவு நேரம் ஆகும்?

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்டவை,

அதிர்வெண், $v=2 kHz=2000 Hz$

அலைநீளம், $\lambda=35 cm=0.35 m$

வேகம், $v$ அலை என்பது நமக்குத் தெரியும் $=$ அலைநீளம் $\times$ அதிர்வெண்

$v=\lambda v$

$$=0.35 m 2000 Hz=700 m / s$$

தூரம் பயணிக்க அலை எடுக்கும் நேரம், $d$ $1.5 km$ என்பது

$t=\frac{d}{v}=\frac{1.5 \times 1000 m}{700 m s^{-1}}=\frac{15}{7} s=2.1 s$.

எனவே ஒலி $2.1 s$ எடுக்கும் $1.5 km$ தூரம் பயணிக்க.

ஒலி ஆற்றலின் அளவு ஒவ்வொரு வினாடியும் அலகு பரப்பளவு வழியாக செல்வது ஒலியின் செறிவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. நாம் சில நேரங்களில் “உரத்தன்மை” மற்றும் “செறிவு” என்ற சொற்களை மாற்றி மாற்றி பயன்படுத்துகிறோம், ஆனால் அவை ஒரே மாதிரியானவை அல்ல. உரத்தன்மை என்பது காதின் ஒலிக்கான பதிலின் அளவீடு ஆகும். இரண்டு ஒலிகள் சம செறிவு கொண்டிருந்தாலும், நம் காது அதை சிறப்பாகக் கண்டறிவதால், ஒன்றை மற்றொன்றை விட உரத்ததாகக் கேட்கலாம்.

11.2.3 வெவ்வேறு ஊடகங்களில் ஒலியின் வேகம்

ஒலி ஒரு ஊடகம் வழியாக வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்தில் பரவுகிறது. இடியின் ஒலி ஒளியின் ஒளி பளிச்சென்று காணப்பட்ட சிறித