الصوت هو شكل من أشكال الطاقة يجعلنا نسمع ، وينتقل في شكل موجة ، و الموجة هي اضطراب اهتزازي

في وسط يحمل الطاقة ، من نقطة إلى أخرى ، دون وجود اتصال مباشر بين النقطتين ، وهناك نوعان

من الموجات: الموجات الطولية والموجات العرضية.
الموجات

الطولية هي ، موجة تهتز فيها جزيئات الوسط ذهابًا وإيابًا في نفس الاتجاه الذي تتحرك فيه الموج ،

ويمكن أن يكون الوسط صلبًا ، أو سائلًا أو غازات ، لذلك فإن الموجات الصوتية هي موجات طولية.
والموجات

المستعرضة هي ، موجة تهتز فيها جزيئات الوسط صعودا وهبوطا بزاوية قائمة ، باتجاه الاتجاه الذي تتحرك فيه الموجات ،

ويتم إنتاج هذه الموجات فقط في المواد الصلبة ، والسوائل ولكن ليس في الغازات ، والصوت عبارة عن موجة طولية

تتكون من انضغاطات ، وعوامل نادرة تنتقل عبر وسط ، وللموجات الصوتية خصائص وسلبيات وإيجابيات .

خصائص الموجات الصوتية

يمكن وصف الموجة الصوتية بخمس خصائص هم الطول الموجي ، السعة ، الفترة الزمنية ، التردد والسرعة أو السرعة.

الطول الموجي

تسمى المسافة الدنيا التي تتكرر فيها الموجة الصوتية نفسها طولها الموجي ،

وهذا هو طول موجة كاملة ، ويشار إليه بالحرف اليوناني λ (لامدا) ، ونحن نعلم أنه في الموجة الصوتية ،

يسمى الطول المشترك للضغط والانحراف المجاور طوله الموجي ، وأيضا المسافة بين مراكز ضغطين متتاليين ، أو عمليتين نادرتين متتاليتين تساوي طول الموجة.

السعة

عندما تمر الموجة من خلال وسيط ، تتحلل جزيئات الوسط مؤقتًا من مواقعها الأصلية غير المضطربة ، وأقصى إزاحة لجزيئات الوسط من مواقعها الأصلية غير المضطربة ، عندما تمر الموجة عبر الوسط وتسمى اتساع الموجة.
وفي الواقع ، يتم استخدام السعة لوصف حجم الموجة ، وحدة S.I لقياس السعة هي متر (م) على الرغم من أنها تُقاس أحيانًا بالسنتيمترات. مع العلم بأن اتساع الموجة هو نفس اتساع الجسم الاهتزازي الذي ينتج الموجة.

الفترة الزمنية

يسمى الوقت المطلوب لإنتاج موجة أو دورة أو دورة كاملة ، بفترة زمنية للموجة ، ويتم إنتاج موجة واحدة كاملة

عن طريق اهتزاز كامل للجسم المهتز ، لذا يمكننا القول أن الوقت المستغرق لإكمال اهتزاز واحد يعرف باسم الفترة الزمنية ،

ويشار إليه بالحرف T ، ووحدة قياس الفترة الزمنية هي ثانية (ثوان).

التردد

يسمى عدد الموجات الكاملة ، أو الدورات المنتجة في ثانية واحدة تردد الموجة ، ونظرًا لأن الموجة الكاملة

تنتج عن اهتزاز كامل للجسم المهتز ، لذلك يمكننا القول أن عدد الاهتزازات في الثانية يسمى التردد ،

وعلى سبيل المثال إذا تم إنتاج 10 موجات ، أو اهتزازات كاملة في ثانية واحدة ، فإن تردد الموجات

سيكون 10 هرتز ، أو 10 دورات في الثانية ، مع العلم بأن تردد الموجة ثابت ولا يتغير ، حتى عندما يمر عبر مواد مختلفة.

ووحدة التردد S.I هي هرتز ، ويقال أن الجسم المهتز الذي ينبعث منه موجة واحدة في الثانية ،

له تردد 1 هرتز ، أي 1 هرتز يساوي 1 اهتزاز في الثانية ، وفي بعض الأحيان تُعرف وحدة تردد أكبر باسم كيلو هرتز (كيلو هرتز)

أي 1 كيلو هرتز = 1000 هرتز ، ويُشار إلى تردد الموجة بالحرف f.

سرعة الموجة

المسافة التي تقطعها الموجة في ثانية واحدة ، تسمى سرعة الموجة ، ويتم تمثيله بالحرف v ، ووحدة S.I لقياس السرعة هي متر في الثانية (m / s أو ms-1).

التأثيرات السلبية للموجات الصوتية على البيئة

التلوث الضوضائي هو أحد أهم التأثيرات السلبية للموجات الصوتية ، حيث يحدث في الأماكن المزدحمة

والأماكن الصناعية ، وهناك العديد من الأمثلة على التلوث الضوضائي منها : ضجيج النقل ، ضجيج الموسيقى والأغاني ،

ضجيج المختبرات الصناعية وورش العمل الحرفية ، ضجيج المولد.

سلبيات الموجات الصوتية على الانسان

كما ذكرنا سابقًا نحن نسمع صوتًا بسبب الاهتزازات (الموجات الصوتية) ، التي تصل إلى آذاننا ،

ونحن ندرك هذه الاهتزازات ونميزها مثل الكلام ، أو الموسيقى ، أو الأصوات الأخرى ، ولكن اذا زادت

تلك الموجات الصوتية حد الضوضاء ، هنا يظهرالأثر لسلبي لها كالتالي :

فقدان السمع المؤقت أو الدائم

حيث تلحق الضرر بخلايا الشعر أو الأغشية أو الأعصاب أو أجزاء أخرى من أذن الانسان ، مما يتسبب في فقدان السمع المؤقت أو الدائم.

وضعف السمع هو انخفاض في قدرتك على سماع أو فهم الكلام والأصوات من حولك ، ويمكن

أن يحدث فقدان السمع عندما لا يعمل أي جزء من الأذن ، أو الأعصاب التي تحمل معلومات عن الأصوات

إلى دماغك بالطريقة المعتادة ، وفي بعض الحالات ، يمكن أن يكون فقدان السمع مؤقتًا ، ومع ذلك ،

يمكن أن تصبح دائمة عندما تتلف أجزاء حيوية من الأذن لا يمكن إصلاحها ، يمكن أن يؤدي تلف أي جزء من الأذن إلى فقدان السمع.

فيمكن أن يتسبب التعرض لمرة واحدة إلى صوت عال للغاية ، أو الاستماع إلى أصوات عالية لفترة طويلة

في فقدان السمع ، كما يمكن للضوضاء العالية أن تتلف الخلايا والأغشية الموجودة في القوقعة ،

ويمكن أن يؤدي الاستماع إلى ضوضاء عالية لفترة طويلة إلى إرهاق خلايا الشعر في الأذن ، مما قد يؤدي

إلى موت هذه الخلايا ، ويتقدم فقدان السمع طالما استمر التعرض ، بدرجة أنه قد تستمر التأثيرات الضارة

حتى بعد توقف التعرض للضوضاء ، فعادة ما يكون تلف الأذن الداخلية أو الجهاز العصبي السمعي دائمًا.

الغثيان وضعف البصر

يمكن للبشر فقط سماع الموجات الصوتية ما بين 20 و 20000 هرتز ، ولكن لا تزال الموجات الصوتية

تؤثر علينا أقل من تلك الدرجة ، ففي حال إذا جلست أمام مضخم صوت بتردد 19 هرتز ، حتى مع رفع مستوى الصوت

إلى 100 ديسيبل ، فلن تسمع أي شيء ، لكنك ستشعر بالاهتزازات ، وفي الواقع ، في الساعة 19 هرتز ،

تبدأ عيناك بالمرور لأن ذلك يحدث على أنه تردد الرنين لمقلة العين البشرية.
وإذا

تعرضت لموجات صوتية تبلغ 177 ديسيبل بتردد 0.5 إلى 8 هرتز ، فقد يبدأ في العبث مع رئتيك ،

مما يجعل تنفسك غير منتظم ، ويهز عظامك بشكل حرفي ، ويمكن أن يؤدي التعرض قصير المدى إلى إتلاف المفاصل ، ولكن آثار التعرض المزمن ، يمكن أن تشمل الغثيان وضعف البصر.

اضطراب النوم

اضطرابات النوم هي آثار واسعة النطاق للتلوث الضوضائي على كل من البشر ، فبدون إدراك ،

يتعرّض الجسم والعقل للإجهاد عند التعرّض لضوضاء شديدة ، ونتيجة لذلك ، فإن قلة النوم المناسب هي المسؤولة عن مشاكل أخرى مثل التعب وصعوبات التركيز.

مشاكل القلب والأوعية الدموية

عندما يتعرض الشخص لمستويات ضوضاء خطرة ، فإنه يزعج القلب ، ويبدأ في النبض بشكل أسرع ، مما يؤدي إلى زيادة ضغط الدم ، هذا يؤدي أيضًا إلى إطلاق الأدرينالين والكورتيزول ، لذلك فإن التعرض المنتظم لمستويات عالية من الضوضاء ، يزيد من فرص الإصابة بنوبة قلبية ، أو أمراض القلب والأوعية الدموية الأخرى.

سلبيات الموجات الصوتية على الحيوان

اضطراب النوم وتغيير السلوك

من أكثر ما يزعج الحيوانات مثلها مثل البشر ، هو التأثير السلبي للموجات الصوتية العالية ، الذي يؤدي إلى اضطراب النوم وفقد الشعور بالأمان ، مما يؤثر على كفاءتهم وطبيعتهم التي جلبهم الله عليها ، ويحدث تغيير في سلوكهم لا يحمد عقباه ، حيث تزداد مستويات التهيج الكلية ، بسبب التلوث الضوضائي فتتغير سلوكيات الحيوانات حتى يصبحوا أقل صبرًا.

اضطراب السمع

تعد اضطرابات السمع من أكثر التأثيرات شيوعًا على الحيوانات مثلها مثل الانسان ، عند تعرضهم بانتظام لأكثر من 85 ديسيبل من الصوت ، ومن المعروف أيضًا أنه أثر على القدرة السمعية للحيتان والدلافين في المحيط ، كان ذلك نتاج الضوضاء من آلات الحفر والسفن وغيرها ، حيث كانت المسؤول الأول عن التلوث الضوضائي في المحيطات.

سلبيات الموجات الصوتية على النباتات

أفادت دراسة بيئية أمريكية حديثة، بأن الضوضاء التي تثيرها ، الموجات الصوتية العالية المستوى ،

أثناء ممارسة البشر أنشطة حياتهم اليومية، مثل قيادة السيارات ، أو تشغيل الآلات ، وغيرها تؤثر سلبًا على نمو النباتات والزهور ، والأشجار.

وأرجعت الدراسة التي نشرتها دورية (بروسيدنجز أوف رويال سوسايتي ) البريطانية ، السبب في ذلك

إلي التأثير طويل الأمد للضوضاء ، على الفراشات وانواع الطيور والحيوانات ، والتي تساهم في تكاثر النباتات بتلقح الزهور والنباتات ونثر البذور.

وذلك حسب نتائج سلسلة من التجارب ، أجريت بالقرب من آبار إنتاج الغاز بولاية نيو مكسيكو الأمريكية ،

حيث يوجد آلات ضغط عملاقة ، تعمل على مدى الليل والنهار دون توقف ، وقد أشارت الدراسة،

إلي أنها اكتشفت أن بعض أنواع الحيوانات التي تعيش على البذور ، مثل طائر أبو زريق تجنب البحث عن رزقه بالمنطقة ،

التي تعج بالضوضاء ، مما أثار مخاوف لدى الباحثين من إمكانية انقراض بعض أنواع النباتات والأشجار التقليدية بالمنطقة ،

وعلى المدى البعيد نظرًا لطبيعة الطائر في ادخار معظم ما يجمعه من البذور لطعامه.