Konu anlatımı
Konuşmamız, müzik ve doğadaki sesler havada yayılan dalgalardır. Bu alt başlıkta sesin nasıl oluştuğunu ve yayıldığını, sesi tanımlayan yükseklik, şiddet ve tını kavramlarını, rezonansı, yankıyı ve sesin günlük hayattaki kullanım alanlarını göreceksin.
Sesin oluşumu ve yayılması
Ses, titreşen bir cismin çevresindeki ortamın taneciklerini titreştirmesiyle oluşan mekanik ve boyuna bir dalgadır. Ses yayılmak için maddesel bir ortama gerek duyar ve boşlukta yayılmaz. Ses genellikle katılarda en hızlı, gazlarda en yavaş yayılır: sesin havadaki sürati yaklaşık 340 m/s, sudaki sürati yaklaşık 1500 m/s'dir. Havanın sıcaklığı arttıkça sesin havadaki sürati de artar.
Yükseklik, şiddet ve tını
Sesin yüksekliği, sesin ince ya da kalın oluşudur ve frekansa bağlıdır: frekansı büyük sesler ince (tiz), küçük sesler kalın (pes) duyulur. Sesin şiddeti, yani gürlüğü dalganın genliğine ve taşıdığı enerjiye bağlıdır ve desibelle ifade edilir; kaynaktan uzaklaştıkça şiddet azalır. Tını, aynı yükseklik ve şiddetteki seslerin farklı kaynaklardan geldiğini ayırt etmemizi sağlayan özelliktir: aynı notayı çalan keman ile piyanoyu tınılarından ayırt ederiz. İnsan kulağı yaklaşık 20 Hz ile 20 000 Hz arasındaki sesleri duyabilir.
Rezonans, yankı ve gürültü
Her cismin kendine özgü bir doğal titreşim frekansı vardır; cisim bu frekansta titreşen bir kaynakla etkilenince büyük genlikle titreşir. Bu olaya rezonans denir; frekansları aynı iki diyapazondan biri titreştirilince öbürünün de titreşmeye başlaması buna örnektir. Sesin bir engelden yansıyarak ilk sesten ayrı olarak duyulmasına yankı denir; yankının duyulması için engelin yeterince uzakta olması gerekir. Kapalı ortamlarda yansıyan seslerin birbirine karışmasıyla oluşan uğultu konuşmaları anlaşılmaz hâle getirir. Rahatsız edici ve düzensiz seslere gürültü denir; yoğun gürültü ses kirliliği oluşturur ve sağlığa zarar verir.
Farabi ve kullanım alanları
Farabi, Büyük Musiki Kitabı adlı eserinde sesin oluşumunu ve ses yüksekliğinin titreşimin özelliklerine bağlı olduğunu incelemiştir. Sesten yararlanma alanları geniştir: tıpta ultrason ile vücudun içi görüntülenir ve ses dalgalarıyla böbrek taşı kırılır; denizcilikte sonar ile deniz derinliği ölçülür, balık sürüleri ve denizaltılar bulunur; sanatta müzik aletleri ve konser salonlarının akustik tasarımı ses bilgisine dayanır; coğrafyada yer altı katmanları ve deniz tabanı ses dalgalarının yansımalarıyla incelenir.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Bir müzisyen aynı notayı önce kemanla, sonra flütle aynı şiddette çalıyor. Dinleyici iki sesi nasıl ayırt eder? Müzisyen daha ince bir notaya geçerse sesin hangi özelliği değişir?
Çözüm. Aynı nota aynı frekans, yani aynı yükseklik demektir; şiddetler de aynıdır. Dinleyici iki sesi tınılarından ayırt eder, çünkü her çalgı aynı notayı kendine özgü bir dalga biçimiyle üretir. Daha ince bir notaya geçilince sesin frekansı ve dolayısıyla yüksekliği artar; şiddet ve tını bu değişiklikten bağımsızdır.
Örnek 2. Ay yüzeyindeki iki astronot kasklarını birbirine değdirmeden bağırırlarsa birbirlerini duyabilirler mi? Kasklarını birbirine değdirirlerse ne olur?
Çözüm. Ay'da sesi taşıyacak bir atmosfer yoktur; ses mekanik bir dalga olduğu için boşlukta yayılamaz. Bu yüzden astronotlar bağırsalar da birbirlerini duyamaz. Kasklar birbirine değdirilirse ses, kaskların katı malzemesi üzerinden iletilebilir ve astronotlar birbirlerini zayıf da olsa duyabilir. Astronotlar bu nedenle iletişim için radyo dalgalarıyla çalışan telsizler kullanır.
Sık yapılan hatalar
- Ses yüksekliği ile ses şiddetini karıştırmak: yüksek ses ince ses demektir, gür ses demek değildir.
- Sesin boşlukta da yayılabileceğini sanmak.
- Rezonansın her frekansta oluştuğunu düşünmek; rezonans için kaynağın frekansı cismin doğal frekansıyla uyuşmalıdır.
- Ses mekanik ve boyuna bir dalgadır; boşlukta yayılmaz.
- Yükseklik frekansa, şiddet genliğe bağlıdır; tını kaynağı ayırt ettirir.
- Rezonans doğal frekansta olur; yankı, yansıyan sesin ayrı duyulmasıdır.