Всем вам известно, что звук передаётся от источника не мгновенно, а спустя некоторый промежуток времени (вспомните хотя бы грозу, когда мы сначала видим молнию, а лишь затем до нас доносятся раскаты грома).
— Так как же происходит распространения звуковых колебаний?
Итак, мы уже знаем, что любое звучащее тело совершает колебания. Так вот, его колебания передаются прилежащим частицам воздуха, которые тоже начинают колебаться и передают колебания соседним частицам, а эти в свою очередь передают колебания дальше и так далее. Мы уже с вами знаем, что процесс распространения колебаний в среде называется механической волной. Значит звук — это тоже волна, которую мы будем называть звуковой.
Достигнув уха, звуковая волна поступает в слуховой проход и достигает барабанной перепонки, которая начинает вибрировать.
В барабанной полости расположены три слуховые косточки: молоточек, наковальня и самая маленькая косточка нашего организма — стремечко.
Механические колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам – сначала молоточку, затем наковальне и стремечку. От них колебания передаются во внутреннее ухо. Оно представлено костным лабиринтом и состоит из трёх частей: преддверия, улитки и полукружных каналов органа равновесия.
В улитке находится перепонка, на которой расположены двадцать три с половиной тысячи мельчайших волокон, которые проводят слуховое раздражение к коре головного мозга.
Как мы видели, колебания частиц среды, в которой распространяется звуковая волна, совершают колебания в направлении её распространения. Следовательно, звуковая волна — это продольная волна сжатия и разрежения. А мы уже с вами знаем, что продольные волны могут распространяться в любой среде: твёрдой, жидкой и газообразной.
— А распространяется ли звук в вакууме?
Впервые установить экспериментально, передаётся ли звук в безвоздушном пространстве, удалось в тысяча шестьсот шестидесятом году Роберту Бойлю. Для этого он использовал вакуумный насос, изобретённый им же в 1657 году.
Суть опыта такова. Бойль поместил в сосуд вакуумного насоса работающий будильник (мы, для большей наглядности, используем электрический звонок). Звук, издаваемый под колоколом насоса, стал тише, но всё же был вполне различим. Затем Бойль начал откачивать воздух из сосуда с часами. Звук будильника начал постепенно слабеть, пока совсем не исчез. Но, обратите внимание, что молоточек звонка продолжает ударять по звонковой чаше. Значит, она колеблется, но эти колебания дальше не распространяются, так как нет передающей среды. Если впустить под колокол насоса воздух, то мы снова услышим звон.
Этот опыт доказал, что для распространения звука необходима среда. Среда, отделяющая нас от колеблющихся тел, — это обычно воздух. Но, как мы уже говорили, звук может также распространяться в жидкой и твёрдой среде. Так под водой хорошо слышны звуки, издаваемые водными транспортными средствами, удары камней и так далее. А показать распространение звука в твёрдых телах можно на таком опыте. Возьмите механические часы и деревянную доску. Если положить часы на один конец деревянной доски, а к другому концу доски приложить ухо, можно ясно услышать тиканье.
Приведём ещё несколько примеров. Возьмите металлическую ложку и привяжите к ней конец бечёвки. А второй конец бечёвки приложите к уху. Если ударить по ложке, то можно услышать довольно сильный звук.
Звук будет более громким, если вместо бечёвки использовать какую-либо проволоку. Но мы совсем не услышим звука, если ложку привязать к резиновому шнуру́ и повторить эксперимент.
