So i llum

1. El so

El so és una successió de canvis de pressió (compressions i dilatacions) en un medi (sòlid, líquid o gas), provocats per una vibració que s'hi transmet en forma d'ones sonores.

1.1 Com es produeix el so?

Per produir un so n’hi ha prou de fer vibrar un objecte en un medi material. Vegeu:

Polsant una corda. En colpejar una làmina de xilòfon.

La vibració de leslàmines del diapasó es transmeten a l’aire i provoca una pertorbació que es propaga com una ona. El so avança amb l’ona de pressió.

L’ona sonora és una ona longitudinal, ja que les partícules del medi vibren en la mateixa direcció en què es propaga l’ona. I és una ona tridimensional, ja que la pertorbació sonora es propaga en les tres dimensions de l’espai.
Perquè hi hagi so es necessita:

• Unfocus sonor, el cos que vibra.
• Un medi material elàstic. El so no es transmet en el buit.
• Un receptor capaç de captar l’ona sonora i interpretar-la.
1.2 Com es propaga el so?

El so es propaga quan les partícules del medi vibren i transmeten la vibració a les veïnes. La velocitat a què es propaga el so depèn del medi i de la temperatura:

• És més gran com més dens és el medi.

V sosòlid > V so líquid > V so gas

• És més gran com més gran sigui la temperatura.

1.3 Característiques del so

S’aprecien tres característiques del so que identifiquem com a to, intensitat i timbre.

To

En l’àmbit musical el to també rep el nom d’altura del so.

• Els sons de freqüència inferior a 20 Hz s’anomenen infrasons.
• Els sons de freqüència superior a 20.000 Hz s’anomenenultrasons.

Intensitat

L’orella només pot percebre sons de certa intensitat.

• El nivell mínim s’anomena llindar d’audició.
• El nivell màxim s’anomena llindar de dolor.
 
 
 

Per conveni el nivell d’intensitat sonora s’expressa en decibels (dB).

Timbre

Els harmònics són ones molt característiques de l’objecte que origina el so.

1.4 La reflexió del soQuan una ona sonora xoca contra un obstacle experimenta una reflexió semblant a la que experimenta un raig de llum.

La direcció en què surt el so reflectit depèn de l’orientació del so inicial i de la paret on xoca. L’angle que forma el raig incident amb la perpendicular a la paret és igual al raig reflectit.

L’eco i la reverberació

• L’eco es produeix quan la nostra orella és capaç dedistingir el so incident i el reflectit després de xocar contra un obstacle. Perquè passi això, tots dos sons han d’arribar a la nostra orella separats 0.1 s o més.
• Si l’obstacle està a una distància menor de 17m, el so reflectit se superposa a l’incident i el que sentim és com si el so s’allargués: és una reverberació.

1.5 Altres fenòmens associats al so

La refracció del so

Les onessonores quan canvien de medi de propagació es refracten, és a dir, canvien de velocitat i de direcció de propagació.

L’absorció del so

Quan una ona incideix sobre un medi, una part de l’energia de l’ona és absorbida per les partícules que formen aquest medi.
L’absorció depèn del medi de propagació i també de la freqüència del so, com més elevada sigui la freqüència més absorció es produeix.La difracció del so

Es produeix quan el so incideix sobre un obstacle, o un petit forat, situat en la seva direcció de propagació i és capaç de rodejar-lo i continuar propagant-se.

1.6 La generació del so en els instruments musicals

Ones estacionàries i ressonància

• Una ona estacionària es produeix per la superposició de dues ones de la mateixa freqüència i amplitud que espropaguen en la mateixa direcció però en sentits contraris

• La ressonància consisteix en el reforçament i també en l’allargament d’un so, generalment pel fet de fer vibrar un cos per la influència d’un altre cos sonor.

Producció d’ones estacionàries: En la
guitarra, en la mateixa corda.
1.7 El so en l’ésser humà

La percepció del so

Per percebre el so, en primer terme el pavelló de...