पानी ध्वनि को कैसे प्रभावित करता है?

पानी ध्वनि तरंगों को कई तरह से प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, वे हवा की तुलना में पानी के माध्यम से कई गुना तेजी से आगे बढ़ते हैं, और लंबी दूरी की यात्रा करते हैं। हालाँकि, क्योंकि मानव कान हवा में सुनने के लिए विकसित हुआ है, पानी हवा में अन्यथा स्पष्ट ध्वनियों को मफल करने के लिए जाता है। पानी भी ध्वनि को "मोड़" सकता है, इसे एक सीधी रेखा के बजाय एक ज़िगज़ैग पथ पर भेज सकता है।

ध्वनि तरंगों के रूप में गति करती है जो वस्तुओं से उत्पन्न होने वाले कंपनों से उत्पन्न होती है। यदि संयोग से कोई वस्तु टकराती है या हिलती है, तो वह कंपन उत्पन्न करती है। ये गड़बड़ी एक माध्यम के आसपास के अणुओं - वायु, तरल या ठोस - को कंपन करने का कारण बनती है। बदले में, कान इन विभिन्न पदार्थों के झटके प्राप्त करते हैं, जो मस्तिष्क को संकेत भेजते हैं। इनकी व्याख्या "ध्वनि" के रूप में की जाती है।

ध्वनि का उत्पादन भी वही पानी के भीतर होता है। जब आप किसी वस्तु से टकराते हैं, तो पानी के नीचे की वस्तु से कंपन आसपास के पानी के अणुओं से टकराने लगते हैं। जलमग्न मानव कान जमीन के ऊपर जितनी आसानी से आवाज नहीं सुनता है। इसे सुनने के लिए मानव कान के लिए उच्च आवृत्ति या वास्तव में तेज़ मात्रा की आवश्यकता होती है।

ध्वनि तरंगों की गति उपयोग किए गए माध्यम पर निर्भर करती है, न कि कंपनों की संख्या पर। ठोस और तरल पदार्थों में ध्वनि तेजी से चलती है, और गैसों में धीमी गति से चलती है। कमरे के तापमान और दबाव पर हवा में 343 मीटर प्रति सेकंड की तुलना में शुद्ध पानी में ध्वनि की गति 1,498 मीटर प्रति सेकंड है। ठोस पदार्थों की सघन आणविक व्यवस्था और तरल पदार्थों में अणुओं की निकट व्यवस्था इन अणुओं को गैसों की तुलना में पड़ोसी अणुओं की गड़बड़ी के प्रति अधिक तेज़ी से प्रतिक्रिया देती है।

गैसों की तरह, पानी के भीतर ध्वनि की गति भी घनत्व और तापमान पर निर्भर करती है। गैसों में, तापमान बढ़ने पर अणुओं का वेग बढ़ जाता है; गैसों की तरह, तापमान बढ़ने पर ध्वनि तरंगें तेजी से यात्रा करती हैं। गैसों के विपरीत, आणविक व्यवस्था के कारण पानी का घनत्व अधिक होता है। इस प्रकार, ध्वनि तरंगें तेजी से पानी के भीतर यात्रा करती हैं क्योंकि लहर अधिक अणुओं के साथ टकराती है - और कंपन करती है।

अपवर्तन एक जटिल घटना है, जिसमें ध्वनि तरंगों का झुकना शामिल है क्योंकि वे विभिन्न माध्यमों से यात्रा करते समय तेज और धीमी हो जाती हैं। यह रोजमर्रा की जिंदगी में किसी का ध्यान नहीं जाता है, फिर भी वैज्ञानिक इस संपत्ति को पानी के नीचे के समुद्री अध्ययन में महत्वपूर्ण मानते हैं। समुद्र में ध्वनि की गति भिन्न होती है। जैसे-जैसे समुद्र गहरा होता जाता है, तापमान घटता जाता है जबकि दबाव बढ़ता जाता है। सतह के स्तर की तुलना में कम गहराई पर ध्वनि तेजी से यात्रा करती है, दबाव के अंतर के कारण तापमान में कितना भी बड़ा अंतर क्यों न हो। गति में परिवर्तन से तरंगों की दिशा बदल जाती है, जिससे यह निर्धारित करना कठिन हो जाता है कि ध्वनि मूल रूप से कहाँ से आई है।

ध्वनि के व्यवहार को निर्धारित करने में लवणता भी एक कारक हो सकती है। समुद्री जल में, ध्वनि मीठे पानी की तुलना में 33 मीटर प्रति सेकंड तेज गति से यात्रा करती है। लवणता सतह पर ध्वनि की गति को प्रभावित करती है, विशेष रूप से नदी के मुहाने या मुहाने पर। समुद्र में ध्वनि तेजी से यात्रा करती है क्योंकि अधिक अणु होते हैं - विशेष रूप से नमक के अणु - तरंगों के साथ बातचीत करने के लिए, साथ ही उच्च सतह के तापमान के लिए।