آواز شدت اور مربعِ معکوس قانون
1 · پیش گوئی
اسپیکر ہر سمت برابر آواز پھیلاتا ہے۔ سامع دو گنا دور جائے تو آواز شدت کتنی گرتی ہے؟
- شدت 1/2 پر گرتی ہے — فاصلے کے ساتھ سیدھی۔
- شدت 1/4 پر گرتی ہے — فاصلے کے مربع کے ساتھ۔
- شدت فاصلے سے قطع نظر وہی رہتی ہے۔
2 · تیاری
- آواز شدت پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ ذریعہ 0.05 W ہر سمت (کروی پھیلاؤ)۔
- مبصر پر شدت پڑائت فعال کریں۔
- ہر آزمیش کے لیے مبصر کا ذریعے سے فاصلہ سیٹ کریں اور شدت درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| فاصلہ r (m) | شدت I (µW/m²) |
|---|---|
| 2.00 | |
| 4.00 | |
| 8.00 |
اپنی تین آزمایشوں کے لیے شدت I (y محور) بمقابلہ 1/r² (x محور) کھینچیں۔ کیا لکیر مبدأ سے سیدھی؟
4 · تجزیہ
- کسی ایک آزمایش کے لیے I = P/(4πr²) حساب کریں، P = 0.05 W لے کر، اور جواب µW/m² میں بیان کریں (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²)۔ جدول سے موازنہ کریں۔
- کرے کے سطح 4πr² سے سمجھائیں کیوں باہر پھیلتی آواز قوت شدت کو 1/r² سے گراتی ہے، 1/r سے نہیں۔
5 · توسیع
- فاصلہ دو گنا شدت چوتھائی کرتا ہے، مگر بلندی (ڈیسی بل میں) ہر دو گنا فاصلے پر صرف مقرر قدر گرتی معلوم ہوتی ہے۔ آواز ڈیسی بل تجربہ دیکھیں — کون سی فعل ×4 شدت تناسب کو مقرر dB فرق میں بدلتا ہے؟
- یہ تجربہ مانتا ہے ذریعہ ہر سمت برابر پھیلاتا ہے۔ مگا فون آواز کو تنگ مخروط میں مرکوز کرتا ہے۔ مرکوز ذریعے کے لیے اسی فاصلے پر 1/r² قانون کا کیا بدلنا توقع ہے؟
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
آواز شدت کا مربعِ معکوس قانون
ہر سمت برابر پھیلی قوت 4πr² رقبے کے کرے پر پھیلتی ہے۔ شدت — فی یونٹ رقبہ قوت — اس لیے ذریعے سے فاصلے پر 1/r² سے گرتی ہے۔