डेसिबल मोजपट्टी: तीव्रतेच्या प्रचंड श्रेणीचे संकुचन
1 · अनुमान
माणसाला ऐकू येणाऱ्या ध्वनी तीव्रता कुजबुजापासून जेट-इंजिनापर्यंत खर्वखर्व पटींच्या फरकात असतात. आम्ही तीव्रता W/m² मध्ये न जोखता डेसिबलमध्ये का जोखतो?
- डेसिबल लघुगणकीय मोजपट्टी वापरतात, म्हणून समान dB पायऱ्या म्हणजे तीव्रतेत समान गुणोत्तर-उड्या.
- डेसिबल म्हणजे सोयीसाठी W/m² ची फक्त रेषीय पुनर्मोजणी.
- डेसिबल तीव्रतेपेक्षा भौतिकदृष्ट्या वेगळेच काही मोजतात.
2 · मांडणी
- साउंड-डेसिबल प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. स्रोत 0.12 W सर्व दिशांना पसरवतो.
- निरीक्षकाकडे तीव्रता व ध्वनी-पातळी वाचने सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी स्रोतापासून निरीक्षकाचे अंतर निश्चित करा व तीव्रता व ध्वनी पातळी नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| अंतर r (m) | तीव्रता I (µW/m²) | ध्वनि-पातळी β (dB) |
|---|---|---|
| 2.00 | ||
| 4.00 | ||
| 8.00 |
तुमच्या तीन फेर्यांसाठी ध्वनी पातळी β (y-अक्ष) विरुद्ध log₁₀(तीव्रता I in W/m²) (x-अक्ष) काढा. रेषा सरळ आहे का?
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी P = 0.12 W सह I = P/(4πr²) काढा (µW/m² मध्ये द्या, 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), मग संदर्भ-तीव्रता I₀ = 10⁻¹² W/m² सह β = 10·log₁₀(I/I₀). दोन्ही तक्त्याशी तुलना करा.
- तुमच्या सर्वांत जवळची व सर्वांत दूरची फेरी तीव्रतेत 16 पटींनी वेगळ्या असूनही, ध्वनी-पातळी स्तंभ त्यांच्यात केवळ सुमारे 12 dB ने बदलतो. सूत्रातील लघुगणक वापरून ते का ते स्पष्ट करा.
5 · विस्तार
- संदर्भ-तीव्रता I₀ = 10⁻¹² W/m² ही सुमारे माणसाला ऐकू येणारी सर्वांत शांत आवाज म्हणून परिभाषित (0 dB). सूत्र वापरून, नेमक्या देहली-तीव्रतेवर ऐकणारा कोणती ध्वनी-पातळी मापेल?
- प्रत्येक +10 dB म्हणजे तीव्रतेत ×10 वाढ, दुप्पट नाही. सूत्र वापरून, तीव्रता दुप्पट (×2) झाल्यावर सुमारे किती dB मिळतात?
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
डेसिबलमधील ध्वनी पातळी
डेसिबल मोजपट्टी तीव्रतेची प्रचंड गती-श्रेणी सर्वांत शांत ऐक्य I₀ = 10⁻¹² W/m² च्या सापेक्ष बेस-10 लघुगणकाने दाबते, म्हणून प्रत्येक +10 dB म्हणजे खरी तीव्रता ×10 उडी.