science
Wave
पडताळलेले उत्तर (Verified)
MPSC सराव प्रश्न:
20,000 Hz या मानवी श्राव्य मर्यादेपेक्षा जास्त वारंवारता असलेल्या ध्वनीचे वर्गीकरण _____ म्हणून केले जाते.
Frequencies higher than the human audible limit of 20,000 Hz are classified as _____.
पर्याय (Options):
A
अवश्राव्य ध्वनी
B
सुपरसॉनिक
C
सूर
D
अचूक उत्तर (Official Answer)
अतिश्राव्य ध्वनी
सविस्तर स्पष्टीकरण (Detailed Explanation):
अचूक उत्तर: पर्याय (4)
योग्य उत्तर अतिश्राव्य ध्वनी आहे.
स्पष्टीकरण आणि महत्त्वाचे मुद्दे:
• मानवी श्रवणयंत्रणा कंपनच्या एका विशिष्ट मर्यादेसाठी संवेदनशील असते, ज्याला श्राव्य मर्यादा (audible range) म्हणतात. ही मर्यादा साधारणपणे 20 Hz ते 20,000 Hz दरम्यान असते.
• 20,000 Hz (किंवा 20 kHz) या वरच्या मर्यादेपेक्षा जास्त वारंवारता असलेल्या ध्वनी लहरींचे वैज्ञानिक वर्गीकरण अतिश्राव्य ध्वनी (ultrasound) किंवा अल्ट्रासोनिक लहरी म्हणून केले जाते.
• प्रसारणाच्या दृष्टीने या लहरी भौतिकदृष्ट्या श्राव्य ध्वनीसारख्याच असतात, परंतु मानवी कानांना त्या ऐकू येत नाहीत, कारण आपला कर्णपटल (tympanic membrane) इतक्या तीव्र गतीने कंपन पावू शकत नाही.
• वटवाघुळ, डॉल्फिन आणि पॉर्पॉइजेस (porpoises) यांसारख्या अनेक प्राण्यांमध्ये अतिश्राव्य ध्वनी निर्माण करण्याची आणि ऐकण्याची जैविक क्षमता असते. ते शिकार करण्यासाठी आणि दिशा शोधण्यासाठी इकोलोकेशन (echolocation) चा वापर करतात.
• हर्ट्झ (Hz) हे वारंवारतेचे मानक SI एकक आहे, जे प्रति सेकंद कंपन संख्या दर्शवते; त्यानुसार अतिश्राव्य ध्वनीमध्ये प्रति सेकंद 20,000 पेक्षा जास्त कंपने होतात.
पूरक माहिती:
• अवश्राव्य ध्वनी (Infrasound):
• हा मानवी श्रवणशक्तीच्या खालच्या मर्यादेपेक्षा म्हणजेच 20 Hz पेक्षा कमी वारंवारता असलेला ध्वनी आहे.
• यामध्ये भूकंपाच्या भूकंपीय लहरी (seismic waves), ज्वालामुखीचा उद्रेक आणि समुद्राच्या भरती-ओहोटीचा समावेश होतो.
• हत्ती आणि गेंडे यांसारखे मोठे सस्तन प्राणी खूप लांब अंतरावरून संवाद साधण्यासाठी अवश्राव्य ध्वनी संकेतांचा वापर करतात.
• सुपरसॉनिक (Supersonic):
• हा शब्द ध्वनीच्या वारंवारतेऐवजी एखाद्या वस्तूच्या वेगाचे वर्णन करतो. जर एखादी वस्तू हवेतील ध्वनीच्या वेगापेक्षा (अंदाजे 343 मीटर/सेकंद) वेगाने प्रवास करत असेल, तर तिला सुपरसॉनिक म्हटले जाते.
• जेव्हा एखादे विमान सुपरसॉनिक वेग गाठते, तेव्हा धक्कादायक लहरींच्या (shock waves) साठ्यामुळे प्रचंड आवाज म्हणजेच सॉनिक बूम (sonic boom) निर्माण होतो.
• सूर (Tones):
• सूर (Tone) म्हणजे एकच, शुद्ध वारंवारता असलेला ध्वनी. बहुतेक संगीताचे आवाज प्रत्यक्षात "नोड्स" असतात, ज्यामध्ये मूळ वारंवारतेसह अनेक हार्मोनिक्स (harmonics) एकत्र असतात.
• अतिश्राव्य ध्वनीचे व्यावहारिक उपयोग (Practical Applications of Ultrasound):
• वैद्यकीय इमेजिंग: आयनीकरण किरणोत्सर्गाशिवाय गर्भाची आणि शरीराच्या अंतर्गत अवयवांची तपासणी करण्यासाठी सोनोग्राफी (sonography) मध्ये याचा वापर केला जातो.
• सोनार (SONAR): पाणबुड्या आणि जहाजांद्वारे पाण्याखालील अडथळे शोधण्यासाठी आणि समुद्राची खोली मोजण्यासाठी वापरला जातो.
• औद्योगिक स्वच्छता: नाजूक इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि शस्त्रक्रियेच्या उपकरणांवरील दूषित घटक काढण्यासाठी उच्च-वारंवारतेची कंपने वापरली जातात.