Desibel Ölçeği: Geniş Bir Yoğunluk Aralığını Sıkıştırmak

1 · Tahmin Et

İnsanların duyabildiği ses yoğunlukları, fısıltıdan jet motoruna kadar trilyonlarca faktöre kadar uzanır. Ses şiddetini neden doğrudan W/m² yerine desibel cinsinden ölçüyoruz?

• Desibel logaritmik bir ölçek kullanır, dolayısıyla eşit dB adımları yoğunluktaki eşit çarpımsal sıçramalara karşılık gelir.
• Desibel, kolaylık sağlamak amacıyla W/m²'nin doğrusal olarak yeniden ölçeklendirilmiş bir versiyonudur.
• Desibel yoğunluktan fiziksel olarak farklı bir şeyi ölçer.

2 · Kurulum

1. Ses desibel ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Kaynak her yöne 0,12 W yayar.
2. Gözlemcide yoğunluk ve ses seviyesi okumalarını etkinleştirin.
3. Her deneme için gözlemcinin kaynaktan uzaklığını ayarlayın ve yoğunluğu ve ses seviyesini kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç denemeniz için ses seviyesi β (y ekseni) ile log₁₀ (W/m² cinsinden yoğunluk I) (x ekseni) grafiğini çizin. Çizgi düz mü?

4 · Analiz et

1. Bir deneme için, P = 0.12 W kullanarak I = P/(4πr²)'yi hesaplayın (µW/m² cinsinden raporlayın, 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), ardından referans yoğunluk I₀ = 10⁻¹² W/m² ile β = 10·log₁₀(I/I₀)'yı hesaplayın. Her ikisini de tabloyla karşılaştırın.
2. En yakın ve en uzak denemenizin yoğunlukları 16 kat farklı olsa da, ses seviyesi sütunu ikisi arasında yalnızca yaklaşık 12 dB değişir. Formüldeki logaritmayı kullanarak nedenini açıklayın.

5 · Uzat

1. Referans yoğunluğu I₀ = 10⁻¹² W/m² kabaca bir insanın duyabileceği en sessiz ses (0 dB) olarak tanımlanır. Formülü kullanarak, dinleyici eşik yoğunluğunda tam olarak hangi ses seviyesini ölçebilir?
2. Her +10 dB, yoğunlukta iki katına değil, ×10 artışa karşılık gelir. Formülü kullanarak, iki katına çıkan (×2) bir yoğunluk aslında kaç dB ekler?

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön