Menu

Home

Ontvangst info
Scanner info
Woordenboek
Apparatuur
Modificaties

Luisteren
Frequenties
PMR kanalen
Data kanalen
Nood kanalen
Luchtvaart
Scheepvaart
Digitaal
Mystery

Downloads
Audio samples
Software

Theorie
Ontvanger
Modulatie
Golven
Projecten


Wetenschap

Golven

Evenwichtstoring in een elastische middenstof.

• Geeft men aan het uiteinde van een gespannen elastische touw een ruk op- en neer, dan vormt zich een golfberg die zich met een constante snelheid over het touw voortplant. De beweging van de punten van het touw staat loodrecht op de voortplantingsrichting van de storing. Men noemt dit een transversale golf.
Legt men aan het uiteinde een harmonische trilling op, dan plant elke fractie van die trilling zich op dezelfde manier door de koord verder en er ontstaat een lopende harmonische transversale golf.
Voorplantingssnelheid: De voorplantingssnelheid c is gelijk aan scrt: spankracht S / dichtheid p.

• Beschouwen we een cilinder gevult met lucht en voorzien van een zuiger. Als men de zuiger plots over een afstand dx verplaatst, ontstaat juist vr de zuiger een verdichting van de lucht (grotere dichtheid, lokaal hogere druk). Door onderlinge botsing van luchtdeeltjes wordt die verdichting 'doorgegeven' en plant zich met een constante snelheid c voort door het medium. De luchtdeeltjes bewegen hier in de richting waarin de golven zich voortplanten. Dit is een longitudinale golf (drukgolven door lucht, gas = geluid).
Voorplantingssnelheid: De voorplantingssnelheid c bij longitudinale golven is gelijk aan de scrt: kompressiemodulus K / dichtheid p.

• Wanneer een trilling zich in het medium voortplant zonder dat ze onderworpen is aan enige bijkomende restrictie (einde van het medium, hindernissen, verandering van medium,...) dan heeft men te maken met een lopende golf.
Bijvoorbeeld een sinusodale trilling:



Geluid.

• Als een stemvork wordt aangeslagen trillen de stangen van de vork heen en weer met een bepaalde eigen frequentie (afhankelijk van massa een veerkracht). Deze trilling creert lokaal een kleine schommeling van de luchtdruk rond de statische waarde. Deze drukschommelingen worden door onderlinge botsingen van de luchtdeeltjes doorgegeven en een longitudinale golf ontstaat.
• De drukschommelingen bereiken via de gehoorgang ons trommelvlies. De drukverandering maal de oppervlakte van het vlies geeft een wisselende kracht die ket trommelvlies doet meetrillen. Deze trilling wordt via een 3-tal hefboompjes doorgegeven aan een vlies dat het slakkenhuis afsluit. Dit vlies gaat ook meetrillen en veroorzaakt een drukgolf in de vloeistof in het inwendige van het slakkenhuis. Deze drukgolf veroorzaakt kleine verplaatsingen van haartjes die in het slakkenhuis aanwezig zijn. Deze haartjes brengen dan elektrische impulsen voort die via de gehoorzenuw de hersenen bereieken --> HOREN.
Merk op dat in dit systeem vele overgangen plaatvinden trilling <--> golf. Heel dit systeem werkt ook enkel wanneeer de frequentie van de trillingen begrepen is tussen ruwweg 20 Hz en 20 kHz (deze grenzen zijn sterk persoonsgebonden en de bovengrens neemt vrij sterk af met toenemende leeftijd).
Geluid = longitudinale golf met waarneembare frequentie. Deze golven planten zich ook voort via vaste stoffen en vloeistoffen maar wij nemen ze meestal waar via de lucht. (uitzondering: onder water met volledig gevulde gehoorgang; trillingen via het skelet en het schedel.)
We spreken van een zuivere toon wanneer de trilling harmonisch is.
• De voortplantingssnelheid van geluidsgolven licht rond de 332 m/s of 1195 km/h (bij 0C). De snelheid is afhankelijk van de omgevingstemperatuur: Hoe warmer de temperatuur, hoe sneller de snelheid gaat van het geluid. (bij 20C: 344 m/s of 1238 km/h).

Geluidsintensiteit.

• De meest gebruikte grootheden in de geluidsleer om de 'sterkte' van een geluidsgolf aan te geven is enerzijds geluisintensiteit en anderzijds het geluidsintensiteitspeil. De geluisintensiteit drukt uit welk vermogen per oppervlakte-eenheid door de geluidsgolf getransporteerd wordt.

Luidheidspeil.

• De menselijke waarneming van de luidheid van geluiden is zeer uitgebreid onderzocht voor allerlei soorten geluiden en blijkt niet te vatten in een eenvoudige formule.
Voor zuivere tonen zijn er bijvoorbeeld internationaal gestandaardiseerde krommen van gelijke luidheid opgesteld. Dit is het resultaat van een onderzoek met een uitgebreide groep proefpersonen aan wie een testtoon van 1000 Hz werd gegeven als referentie. Zij moesten dan aanduiden bij welk geluidspeil een toon met een andere frequentie even luid klinkt. Dit werd dan herhaald voor een hele reeks frequenties en referentiepeilen.
Definitie: Het luidheidspeil van een geluid is het geluidspeil van een toon van 1000 Hz die even luid klint voor de gemiddelde persoon.
Er is ook nog een luidheidsschaal gedefinieerd. Zij wordt uitgedrukt in sone. De luidheid van een geluid met luidheidspeil P (phone), is S = 2P-40/10 sone. 1 sone = luidheid van een 1 kHz toon met geluidspeil 40 dB (pW/m2).



Elektromagnetische golven.

• Een merkwaardig en raadselachtig verschil tussen deze EM golven en akoestische golven is het feit dat EM golven zich kunnen voortplanten door het luchtledige: er is geen middenstof nodig! De EM golven verplaatsen zich bovendien met de snelheid van het licht.

Lichtsnelheid c:
c = (2,997925 ± 0,000003) x 108 m/s
is ongeveer gelijk aan 300000 km/s

Ontstaan van elektromagnetische golven.

• E-mailtjes reizen via satellieten razendsnel de aardbol rond en telefoneren kan vanaf vrijwel iedere willekeurige plaats met een apparaat ter grootte van een sigarettenpakje. Moderne communicatie werkt volop met elektromagnetische straling. Het stopcontact is in huishouden en bedrijf de belangrijkste bron van energie. De maatschappij kan niet meer zonder elektriciteit, maar die zorgt voor elektromagnetische velden.
Radio- en televisiezenders, mobiele telefoons en de bijbehorende antennes, radarinstallaties, hoogspanningsleidingen, maar ook het gewone elektriciteitsnet en alle apparatuur die op elektriciteit werkt: het zijn allemaal bronnen van elektromagnetische velden. Alles en iedereen is voortdurend ondergedompeld in een zee van elektromagnetische golven.
Elke elektromagnetische bron wekt elektrische en magnetische velden op. Vanuit de bron verspreiden de velden zich golfvormig in de ruimte, als de rimpelingen op een vijver waarin een steen is gevallen. Zowel de laagfrequente elektromagnetische velden van de elektriciteitsvoorziening als de hoogfrequente straling van de draadloze telefoon behoren tot de niet-ioniserende straling. Dit soort straling heeft te weinig energie om direct moleculaire bindingen te verbreken en bijvoorbeeld zo het DNA beschadigen. Toch zijn veel mensen ongerust over mogelijke gezondheidschade.
Een elektromagnetisch veld is het sterkst bij de bron en verzwakt met de afstand. De elektrische en de magnetische component van het veld zijn vlakbij de bron slechts zwak gekoppeld. Daar, in het zogenaamde nabije veld, zijn ze min of meer afzonderlijke verschijnselen. Op grotere afstand, in het verre veld, zijn ze wel volledig gekoppeld en staan ze loodrecht op elkaar en op de voortplantingsrichting van het veld. Onder deze voorwaarden heet de voortplanting van energie straling. Een hoogspanningsleiding wekt velden met een frequentie van 50 Hertz op. Daarbij hoort een golflengte van 6000 kilometer. Wie onder de leiding doorloopt, heeft weinig met straling te maken. Hij bevindt zich in het nabije veld, waar het elektrische en het magnetische veld afzonderlijk een rol spelen.
Hoogspanningsleiding
Steeds weer duiken geluiden op dat de elektromagnetische velden afkomstig van het elektriciteitsnet in Europa 50 Hz, in de VS 60 Hz op een of andere wijze het ontstaan van kanker benvloeden. De discussie begon toen in 1979 Amerikaanse onderzoekers een verband meenden te ontdekken tussen de elektromagnetische velden van elektriciteitsleidingen en kanker bij kinderen.
Zowel elektrische als magnetische velden kunnen in het lichaam elektrische stroompjes opwekken. Als die sterk genoeg zijn, kunnen ze de werking van het zenuwstelsel benvloeden en bijvoorbeeld leiden tot onwillekeurige spierbewegingen. Als dit de hartspier betreft, kan dit tot levensgevaarlijke situaties leiden.
De stroomdichtheid die een elektrisch veld in een lichaam of orgaan veroorzaakt, hangt af van de vorm en de positie van lichaam of organen ten opzichte van de veldrichting. Het maakt bijvoorbeeld uit of iemand staat, zit of ligt. Hoe goed de lichaamsweefsels elektrische stroom geleiden, is ook bepalend. Een elektrisch veld met een sterkte van 10.000 volt per meter veroorzaakt in iemands hoofd een stroom met een stroomdichtheid van ten hoogste slechts 1 mA m-2 en in zijn hart een van 2,5 tot 3 mA m-2. Deze stroomdichtheden zijn klein vergeleken met die van de natuurlijke elektrische stroompjes in het menselijk lichaam, in het hoofd 50 tot 4000 mA m-2 en in de hartspiercellen ongeveer 1000 mA m-2. In het dagelijks leven komen dergelijke elektrische veldsterkten echter niet voor. Direct onder een hoogspanningslijn is het elektrische veld maximaal 5500 V m-1 en in huis varieert het van 0,2 tot 2 V m-1.
Het elektrisch veld wordt door de meeste materialen tegengehouden, in tegenstelling tot het magnetisch veld, dat overal doorheen gaat. Daarom heeft het onderzoek naar de relatie tussen ziekten en blootstelling aan elektromagnetische velden zich vooral gericht op het effect van het magnetisch veld. In een 50-Hz-magnetisch veld van 500 microtesla (tienmaal de sterkte van het statische magneetveld van de Aarde) is de stroomdichtheid in het hoofd en in het hart 1 mA m-2. Het magneetveld in de buurt van een hoogspanningsleiding is veel zwakker, maximaal zon 20 T. Op een meter afstand van een wasmachine, een magnetron of een elektrische blikopener bedraagt het magneetveld hooguit circa 0,2 T, in het midden van de huiskamer kan dit zijn gedaald tot 0,02 T.

Gerelateerd

Feedback




. . . Altijd in opbouw . . .
Laatst gewijzigd: 24-10-2012


--Linkbanner van deze site--

Ontwerp & beheer : "nomoresecrets", juli 2003 - oktober 2012
Best bekeken met 1024x768 schermresolutie.