Ο ήχος ταξιδεύει σε κύματα, τα οποία λειτουργούν σχεδόν όπως τα κύματα του ωκεανού. Ένας κύκλος κύματος είναι ένα πλήρες κύμα, που αποτελείται τόσο από το επάνω μισό (κορυφή) όσο και από το κάτω μισό (γούρνα). Τα κύματα έχουν επίσης ένα ορισμένο πλάτος που είναι το μέτρο του πόσο δυνατό είναι το κύμα. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος, τόσο υψηλότερες είναι οι κορυφές και βαθύτερες οι γούρνες. Τα κύματα συνήθως δεν αντανακλώνται όταν χτυπούν άλλα κύματα. Αντίθετα, συνδυάζονται. Εάν τα πλάτη δύο κυμάτων έχουν το ίδιο πρόσημο (είτε και τα δύο θετικά είτε και τα δύο αρνητικά), θα αθροιστούν για να σχηματίσουν ένα κύμα με μεγαλύτερο πλάτος. Αυτό ονομάζεται εποικοδομητική παρέμβαση. Εάν τα δύο πλάτη έχουν αντίθετα πρόσημα, θα αφαιρεθούν για να σχηματίσουν ένα συνδυασμένο κύμα με χαμηλότερο πλάτος. Αυτό είναι αυτό που ονομάζεται Καταστροφική Παρεμβολή, το οποίο είναι ένα υποπεδίο της ευρύτερης μελέτης στη φυσική γνωστή ως διάδοση κυμάτων.
Ένα ενδιαφέρον παράδειγμα αυτού είναι το μεγάφωνο. Όταν ακούγεται μουσική στο μεγάφωνο, ηχητικά κύματα εκπέμπονται από το μπροστινό και το πίσω μέρος του ηχείου. Δεδομένου ότι είναι εκτός φάσης, διαθλώνται σε ολόκληρη την περιοχή γύρω από το ηχείο. Τα δύο κύματα παρεμβαίνουν καταστροφικά και αλληλοακυρώνονται, ιδιαίτερα σε πολύ χαμηλές συχνότητες. Αλλά όταν το ηχείο κρατιέται πίσω από το διάφραγμα, το οποίο στην περίπτωση αυτή αποτελείται από ένα ξύλινο φύλλο με μια κυκλική τρύπα κομμένη σε αυτό, οι ήχοι δεν μπορούν πλέον να περιθλάσουν και να αναμειχθούν ενώ είναι εκτός φάσης, και κατά συνέπεια η ένταση αυξάνεται πάρα πολύ . Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ηχεία τοποθετούνται συχνά σε κουτιά, έτσι ώστε ο ήχος από το πίσω μέρος να μην μπορεί να παρεμβαίνει στον ήχο από μπροστά.
Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί χρησιμοποιούν καταστροφικές παρεμβολές για μια σειρά εφαρμογών για να μειώσουν τα επίπεδα του ήχου και του θορύβου του περιβάλλοντος. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ο σύγχρονος ηλεκτρονικός σιγαστήρας αυτοκινήτου. Αυτή η συσκευή αντιλαμβάνεται τον ήχο που διαδίδεται στον σωλήνα εξάτμισης και δημιουργεί έναν ήχο που ταιριάζει με την αντίθετη φάση. Αυτοί οι δύο ήχοι παρεμβαίνουν καταστροφικά, καταπνίγοντας τον θόρυβο του κινητήρα. Ένα άλλο παράδειγμα είναι ο βιομηχανικός έλεγχος θορύβου. Αυτό περιλαμβάνει την ανίχνευση του περιβάλλοντος ήχου σε ένα χώρο εργασίας, την ηλεκτρονική αναπαραγωγή ενός ήχου με την αντίθετη φάση και, στη συνέχεια, την εισαγωγή αυτού του ήχου στο περιβάλλον έτσι ώστε να παρεμβαίνει καταστροφικά στον ήχο περιβάλλοντος για να μειώσει το συνολικό επίπεδο ήχου.
Για μια πρακτική επίδειξη του τρόπου λειτουργίας των καταστροφικών παρεμβολών, κάντε κλικ σε αυτόν τον σύνδεσμο.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με καταστροφικές παρεμβολές για το Universe Today. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με τα εποικοδομητικά κύματα και εδώ ένα άρθρο για το φαινόμενο Casimir.
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις καταστροφικές παρεμβολές, ρίξτε μια ματιά Παρεμβολή τρεξίματος , και εδώ είναι ένας σύνδεσμος προς Επιστημονική σελίδα της NASA σχετικά με τις παρεμβολές .
Έχουμε επίσης ηχογραφήσει ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast all about the Wave Particle Duality. Ακου εδώ, Επεισόδιο 83: Wave Particle Duality .
Πηγές:
http://en.wikipedia.org/wiki/Interference_%28wave_propagation%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Loudspeaker_enclosure
http://en.wikipedia.org/wiki/Sound_baffle
http://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/tornado/beat.html
http://library.thinkquest.org/19537/Physics5.html
http://zonalandeducation.com/mstm/physics/waves/interference/destructiveInterference/InterferenceExplanation3.html