Sóng âm là gì? Đây là kiến thức quan trọng trong Vật lý phổ thông và có ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực, ngành nghề trong cuộc sống. Trong bài viết này, hãy cùng Vietchem.com tìm hiểu các thông tin về sóng âm cũng như ứng dụng của sóng âm trong thực tế nhé!

1. Sóng âm là gì?

1.1. Khái niệm giúp bạn hiểu sóng âm là gì?

Trong những môi trường rắn, lỏng, khí, sóng âm là dạng sóng cơ lan truyền được trong môi trường. Khi sóng âm truyền đến tai người nghe nó sẽ làm cho màng nhĩ trong tai giao động, từ đó tạo ra cảm thụ âm. Nghĩa là khi đó chúng ta có thể nghe được âm thanh truyền đến với những đặc trưng riêng.

Ảnh 1: Sóng âm là sóng cơ giúp chúng ta nhận diện được âm thanh phát ra xung quanh

Ở môi trường lỏng và khí, sóng âm sẽ tồn tại và truyền đi dưới dạng sóng dọc. Còn ở môi trường rắn, sóng âm là sóng ngang. Sóng âm không truyền được trong môi trường chân không.

1.2. Các đặc trưng của sóng âm là gì?

Sóng âm trong tự nhiên sẽ có những điểm đặc trưng sau:

Tần số âm: Đây là mức độ âm thanh của mỗi loại sóng âm. Dải tần số âm thanh đặc trưng theo từng rung động tuần hoàn có tần số, được tính theo đơn vị Hz. Tần số càng lớn thì âm thanh càng cao, khi tần số càng nhỏ thì âm thanh càng thấp và trầm.

Cường độ âm: Năng lượng của sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích là cường độ âm, đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một thời gian nhất định. Cường độ âm càng lớn thì âm thanh nghe được càng lớn và ngược lại.

Âm sắc: Mỗi nhạc cụ lại phát ra âm thanh với âm sắc khác nhau, dù có cùng tần số, cường độ nhưng chúng ta có thể phân biệt được là nhờ âm sắc của chúng hoàn toàn khác nhau.

1.3 Công thức tính

Công thức tính cường độ âm:

Trong đó, I0 là cường độ âm vừa đủ có thể nghe được, hay cường độ âm chuẩn. Khi đó, ta có thể tính được L - mức cường độ âm theo công thức trên.

2. Có mấy loại sóng âm

Ảnh 2: Hiện tại, âm thanh được chia làm 4 loại chính

Hiện tại, cách phân loại phổ biến nhất là chia sóng âm thành 4 loại như sau:

Sóng âm nghe được: Gây ra cảm giác thính giác người thường có thể nghe thấy ở trong khoảng từ 16Hz - 20.000 Hz.

Sóng siêu âm: Không gây ra cảm giác thính giác, không nghe được ở người với tần số lớn hơn 20.000Hz.

Sóng hạ âm: Không gây ra cảm giác thính giác ở người, không nghe được bình thường và có tần số nhỏ hơn 16Hz.

Nhạc âm và tạp âm: Nhạc âm là âm của các nốt Đồ, Rê, Mí thường nhắc đến trong âm nhạc với thanh, điệu nhất định. Còn tạp âm là những âm thanh có tần số không xác định như tiếng kèn, tiếng chuông, tiếng ồn ào…

3. Tìm hiểu về sự truyền âm trong các môi trường khác nhau

3.1. Về môi trường truyền âm

Sóng âm không thể truyền được trong môi trường chân không, nó chỉ chuyền trong các môi trường rắn, lỏng và khí. Âm cũng không truyền được qua các chất cách âm như bông, len, xốp cách âm.

3.2. Tốc độ truyền của sóng âm

Âm được truyền trong các môi trường với tốc độ xác định, hữu hạn và đặc trưng riêng ở từng môi trường. Dưới đây là bảng liệt kê về tốc độ truyền âm trong các môi trường vật chất khác nhau:

Ảnh 3: Bảng tốc độ truyền âm ở các môi trường với đặc trưng khác nhau

4. Ứng dụng trong đời sống của sóng âm là gì?

Hiện tại, sóng âm đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

4.1. Chữa bệnh ung thư bằng cách sử dụng sóng âm

Tại Bệnh viện Princess Grace, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu và phát triển một kỹ thuật sử dụng sóng âm có tần số cao để phá huỷ các tế bào ung thư. Khi sử dụng máy siêu âm hội tự cường độ cao để phát ra các âm thanh truyền một chùm tia mạnh đến một phần cụ thể của các tế bào ung thư sẽ giúp làm được điều đó.

Quá trình này giúp các tế bào ung thư bị tăng nhiệt theo đúng mức độ mong muốn. Sau đó chúng sẽ chết đi.

Sau khi cách này được áp dụng, một bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt đã được điều trị khác hiệu quả. Công nghệ này tính đến nay đã được áp dụng thử nghiệm trên khoảng 200 bệnh nhân và cho kết quả rất tốt.

4.2. Siêu âm bằng sóng âm

Hiện tại, việc siêu âm bằng sóng âm đã trở nên rất phổ biến. Siêu âm tại các bệnh viện sẽ sử dụng để kiểm tra, quét các bộ phận bên trong cơ thể như ngực, bụng, các mạch máu, thận, tim, thai nhi…

Ảnh 4: Siêu âm là một ứng dụng phổ biến bậc nhất của sóng âm

4.3. Ứng dụng trong sản xuất hệ thống tách, khử tiếng ồn

Công nghệ khử tiếng ồn là một kỹ thuật mới, được sử dụng bằng cách kết hợp micro, vật liệu giảm âm, loa… từ đó dễ dàng điều khiển mức độ âm thanh trong nhà hàng, các không gian chung. Đặc biệt, nó còn có thể loại bỏ những tiếng ồn không mong muốn nhằm giảm sự khó chịu của tiếng ồn, tạp âm.

Với bài viết này, Vietchem đã giúp bạn tìm hiểu về sóng âm là gì và những ứng dụng của sóng âm là gì. Hy vọng bài viết này hữu ích và giúp bạn hiểu rõ lý thuyết về sóng âm. Nếu bạn có điều gì thắc mắc, hãy trò chuyện với các chuyên gia của Vietchem để được tư vấn nhé.