Звукові та світлові фізичні явища

Чому виникає звук

Розглянемо приклади звукових явищ. Гру на бандурі, шелест листя дерев, дзижчання крилець джмеля ми чуємо завдяки тому, що струна бандури, кожен листок дерева, крильця джмеля коливаються. Від них коливання передається частинкам повітря, розташованим найближче до цих тіл, і продовжує поширюватися далі від частинки до частинки. Так виникає і поширюється звук. Тіло, що своїми коливаннями створює звук, є джерелом звуку.
Спостерігати за тим, як утворюється звук, можна за допомогою звичайної лінійки. Один кінець лінійки притисни до столу, а інший нехай вільно звисає. Для того щоб виник звук, натисни на вільний кінець лінійки і відпусти, як це показано на малюнку 47.

Поширення звуку можна порівняти з поширенням хвилі, що виникає на водній поверхні, якщо кинути у воду камінець. Поширення звукових коливань називають звуковою хвилею. Їх вловлює наше вухо, і ми чуємо звуки: одними звуками ми насолоджуємося, інших прагнемо уникнути.

Звукові явища - явища поширення звукових коливань у повітрі, а також у воді, металах.

Від джерела звуку звук поширюється рівномірно в усі боки, але його поширення сповільнюють, а то й припиняють перешкоди - стіни, шибки вікон, звукоізоляція.

Що таке світлові явища

Існують тіла, що водночас із теплом випромінюють ще й світло. Це Сонце, багаття, свічка, електрична лампочка, блискавка. Деякі медузи, риби, бактерії, полярне сяйво випромінюють лише світло (мал. 48).

Явища, пов’язані з поширенням світла, називають світловими. Їх значення в живій природі важко переоцінити. Адже лише на світлі зелені рослини утворюють

з води й вуглекислого газу органічні речовини, якими живляться багато тварин і людина.

Діти малюють Сонце у вигляді кола, від якого в різні боки розходяться прямі лінії - сонячні світлові промені.

І це правильно, бо світло поширюється від джерела прямолінійно в усі боки (мал. 49, а). Проте воно не може проникати через непрозорі предмети. Доказом цього є утворення тіні (мал. 49, б, в). Тому в спеку ми ховаємося в тіні дерев, будинків, парасольок тощо.

Завдяки якому явищу ми бачимо тіла?

Ми бачимо все довкола завдяки відбиттю світла. Світлові промені відбиваються від непрозорих тіл і потрапляють до нас в очі. Тому вночі  в темній кімнаті нічого не видно, доки не ввімкнеш електричну лампочку, ліхтарик чи не запалиш свічку. Світло добре відбивають білі та блискучі тіла, погано - чорні й темних відтінків. Тому влітку в білому вбранні не так жарко, як у темному, а одяг сталеварів і пожежників -блискучий (мал. 50). Найкраще відбивають світло дзеркальні поверхні.

Згадай, як ти, підставляючи під сонячні промені дзеркало, пускаєш сонячні зайчики. Вони є відбитим сонячним світлом.

Чому ми бачимо предмети різнокольоровими?

Захоплююче враження справляє природне явище веселка. Нерідко її можна побачити на небі після дощу, у бризках водоспаду, фонтана. Пояснюється це тим, що сонячне світло, проходячи через краплини води, змінює напрямок і розкладається на сім основних кольорів: червоний, жовтогарячий (помаранчевий), жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Як бачиш, біле світло є сумішшю цих кольорів.

Ми бачимо навколишній світ різнокольоровим, тому що кожне тіло одні кольори білого світла поглинає, інші відбиває. Сніг видається нам білим, бо все світло, що потрапляє на нього, відбивається від його поверхні. А чорна тканина, навпаки, поглинає всі промені білого світла, і тому ми її сприймаємо такою. Пожежний автомобіль ми бачимо червоним, бо фарба з його поверхні поглинає всі кольори, крім червоного. Якщо тіло пропускає крізь себе всі кольорові промені білого світла, то воно прозоре (скло, тонкий лід).

( Явища, що пов’язані з поширенням коливань у повітряному та деяких інших середовищах і супроводжуються виникненням звуку, називають звуковими.

( Тіло, що своїми коливаннями створює звук, є джерелом звуку.

( Звук поширюється від джерела звуку в усіх напрямках.

( Явища, пов’язані з поширенням світла, називають світловими.

( Світлові промені - лінії, уздовж яких поширюється світло.

( Біле світло розкладається на сім основних кольорів. Завдяки поглинанню одних з них та відбиттю інших ми бачимо предмети різнокольоровими.

Сторінка природодослідника

Виконай удома завдання. Досліди роль повітря в поширенні звуку. Для цього тобі знадобляться будильник, дві пластмасові посудини, які є більшими за розмірами за будильник і які накладаються одна на одну, але при цьому між їхніми стінками залишається простір.

Завдання 1. Увімкни будильник і послухай, як він дзвенить. Визнач, на якій найбільшій від нього відстані ти чуєш звук.

Завдання 2. Обережно накрий будильник однією посудиною. Повтори спостереження і зафіксуй відстані, на які чути дзвін будильника. Чи змінилося його звучання?

Завдання 3. Не знімаючи першої посудини, накрий будильник ще однією посудиною. Чи змінилося тепер звучання будильника?

Завдання 4. Порівняй звучання будильника під впливом виконаних дій і поясни причину помічених змін.

Сторінка ерудита

Звук у повітрі поширюється зі швидкістю 300 м/с, у воді -1500 м/с, а в металах - декілька тисяч метрів за секунду. Та найбільшою швидкістю в природі є швидкість світла - 300 ООО км/с. Відстань від і\/1ісяця до Землі воно долає за 1,3 с, а 150 мільйонів кілометрів від Сонця до Землі - всього за 8 хв. Для порівняння зазначимо, що людина ходить із середньою швидкістю 1,5 м/с.

Перевір свої знання

1.    Як виникає і поширюється звук?

2.    Що таке звукові явища? Наведи приклади таких явищ.

3.    Наведи прикпади різних джерел світла і середовищ, у яких воно поширюється.

4.    Що таке веселка? Як вона виникає?

5*. Запропонуй дослід, за допомогою якого можна довести, що світло поширюється прямолінійно.