ابن هیثم اولین محاسبه گر سرعت صوت
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
ساخت روباتی که که با فرامین لیزری حرکتی می کند
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
بلندگو و میکروفون
ضبط صوت، پخش CD، سینما، تلویزیون و رادیو صدای انسان، موسیقی یا دنیای اطراف ما را باز سازی می کنند. باز سازی صدا در استودیوها آغاز می شود، محلی که میکروفون صدا را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. بازسازی صدا به بلندگو ختم می شود. بلندگو سیگنال ها را به امواج صوتی تبدیل می کنند و سر انجام به گوش ما می رسد.
میکروفونی بسازید که بتواند صدای شما را ضبط کند. این وسیله یک پرده بادکنکی دارد که داخل سیم پیچ حرکت می کند. میدان مغناطیسی با آهن ربا حرکت می کند، و در نتیجه سیگنال الکتریکی در سیم پیچ تولید می گردد. سیگنال به ضبط صوت می رود. همچنین، میکروفون می تواند سیگنال را از ضبط گرفته و همانند بلندگو کار کند.
توصیه می شود برای این فعالیت پژوهشی اولیاء محترم نیز کمک کنند.
آنچه شما نیاز دارد:
بادکنک بزرگ، سیم روکش دار، اره دستی، نوار ضبط، سیم مسی لاکی نمره ٣٢، آهن ربای قوی میله ای (قطب ها در وجه های کوچک قرار داشته باشند)، گیره رو میزی، ضبط صوت با اتصال میکروفون و بلندگو، مقوا مربع شکل به ابعاد ١٥ سانتیمتر، کاتر، سیم چین، سیم لخت کن، نوار چسب، حلقه کش، فیش مخصوص میکروفون و بلندگو، قیچی، چاقو، قیف پلاستیکی به قطر ١٠ سانتیمتر، سنباده
| ١- قیف را به گیره رو میزی وصل کنید. لوله قیف (و هر مقدار از بدنه آن که لازم است تا آهن ربای میله ای از دهانه آن براحتی عبور کند) را ببرید. |  |
| ٢- مقوا را به شکل لوله بلند (به طول ١٥ سانتیمتر) گرد کنید، قطر آن طوری باشد که بتواند داخل سوراخ قیف برود. سه شکاف به طول ٢.٥ سانتیمتر در یک طرف قیف ایجاد کنید. شکاف ها را نوار چسب بزنید تا محکم شود. |  |
| ٣- سر و نصف بدنه یک بادکنک بزرگ را بریده و باقی آن را دور بیاندازید. سر بادکنک را حول یک حلقه کش گره بزنید به طوری که حلقه کش از سر بادکنک آویزان باشد. |  |
| ٤- آهن ربا را به داخل بدنه بادکنک قرار داده و تا قسمت سر بادکنک بالا ببرید. بادکنک را اطراف آهن ربا بالا کشیده، محکم کنید، و آنگاه در نزدیکی آهن ربا نوار چسب بزنید. سعی کنید حدود ٥ سانتیمتر از پوسته بادکنک از آهن ربا آویزان باشد. |  |
| ٥- سر گره خورده بادکنک را از طرف قیف به سمت لوله آن بکشید. طرف باز بادکنک را روی دهانه قیف با نوار چسب بچسبانید. حلقه کش را از بیرون لوله بکشید و نوار چسب بزنید طوری که آزادانه در لوله معلق باشد. |  |
| ٦- حدود ٢٥٠ دور سیم حول لوله در ناحیه ای که آهن ربا است بپیچید، حدود ٢٠ سانتیمتر از انتهای سیم را آزاد بگذارید. چند دور اول و آخر سیم پیچ را به لوله نوار چسب بزنید. باقیمانده اضافی سیم را آزاد بگذارید. |  |
| ٧- ١ سانتیمتر از روکش انتهای سیم های آزاد سیم پیچ را لخت کنید. انتها های دو سیم (٦٠ سانتیمتری) را لخت کنید. انتهای این سیم ها را به انتهای سیم های سیم پیچ بتابانید و سپس نوار چسب بزنید. |  |
| ٨- پوشش عایق را از روی فیش ضبط برداشته تا دو اتصال آن نمایان شود. انتهای آزاد سیم های برق را به این دو اتصال بپیچید. روی آنها کمی نوار چسب بزنید تا با هم اتصالی نکنند. پوشش را روی فیش جایگزین کنید. |  |
| ٩- فیش را به ورودی میکروفون ضبط صوت وصل کنید. سپس یک نوار خام را در ضبط قرار داده، کلید "ضبط" (Record) را فشار دهید. میکروفون را در فاصله ١٠ سانتیمتری دهانتان قرار دهید و بلند صحبت یا آواز بخوانید. ضبط را متوقف کنید و نوار را برگردانید و صدایتان را پخش (Play) کنید. از آنجا که این میکروفون خانگی خیلی حساس نیست ممکن است صدا خیلی واضح نباشد، اما کلمات شما قابل شنیدن است. |
|
بلندگو
فیش را به ورودی هدفون (گوشی) ضبط وارد کنید. قیف را نزدیک گوشتان قرار دهید و صدای نواری را پخش کنید، صدای پخش را روی مقدار مناسب تنظیم کنید.
بسیاری از میکروفون ها و بلندگوها از یک آهن ربا ثابت و یک سیم پیچ متحرک تشکیل شده است.
امواج صوتی که به میکروفون برخورد می کنند باعث می شوند سیم پیچ در میدان آهن ربا به لرزش در آید. بدین ترتیب، سیگنال الکتریکی در سیم پیچ تولید می کند، به طوری که جریان آن همانند نوسانات امواج صوتی تغییر می کند.
البته وقتی امواج صوتی به سیگنال های الکتریکی تبدیل شدند می توان آنها را برای مصارف مختلف به کار برد. در تصویر زیر سیگنال الکتریکی ابتدا تقویت شده و سپس بر روی نوار ضبط می شود.
در مدل سازی زیر عملکرد میکروفون به نمایش گذاشته شده است. همانطور که می بینید بر اثر برخورد صدا به صفحه میکروفون، آهن ربا داخل سیم پیچ به حرکت در آمده و ولتاژی تولید می شود. برای تولید صدا، بسامد کم و یا بسامد زیاد را انتخاب نمایید. درضمن برای صدا با شدت زیاد نیز (دامنه زیاد) را انتخاب کنید.
وقتی این سیگنال به سیم پیچ بلندگو فرستاده می شود، میدان مغناطیسی متغیری در آن بوجود می آورد. این میدان تأثیر متقابلی بر میدان آهن ربا میگذارد و آن را به حرکت وامی دارد. سیم پیچ مخروط بلندگو را به حرکت در می آورد به دنبال آن باعث نوسان هوا شده و در نتیجه امواج صوتی مشابه ای تولید می گردد. میکروفون و بلندگو با آهن ربای متحرک نیز بر اساس اصل مشابه ای کار می کند.
در مدل‌سازی زیر شکل ظاهری یک بلندگو را می‌بینید. اگر بخواهید می‌توانید بر روی (فشار دهید) تقه زده و اجزاء داخلی آن را نیز ببینید.
در مدل‌سازی زیر یک بلندگوی متصّل به برق متغیر را می‌بینید آیا نیروی مغناطیسی وارد بر سیم پیچ باعث حرکت صفحه بلندگو می‌شود؟