Stouksun səs azalma qanunu

Səs azalma prosesi, səs enerjisinin yayılma zamanı hissəciklərin qarşılıqlı təsiri və sürtünmə səbəbindən itməsi ilə əlaqəlidir. Stouksun qanunu, xüsusilə maye və qaz mühitlərində bu prosesi anlamaq üçün istifadə edilir. Səs dalğaları təzyiq dalğaları şəklində mühitə nüfuz edir və bu zaman mühitin molekulları ilə qarşılıqlı təsirə girərək enerjinin bir hissəsini itirir. Bu enerji itkisi səsin intensivliyində azalma (attenuation) olaraq müşahidə edilir.^[1]

Stouksun qanunu 1851-ci ildə britaniyalı alim Corc Qabriel Stouks tərəfindən irəli sürülmüşdür. Əvvəlcə, bu qanun mayelərdə hərəkət edən sferik cisimlərin viskoz mühitdə qarşılaşdığı müqaviməti izah etmək üçün tərtib edilmişdi. Daha sonra bu prinsipin səsin maye və qaz mühitlərində yayılmasına da tətbiq oluna biləcəyi müəyyən edildi. Stouksun tədqiqatları, viskoz mühitlərdəki enerji itkisini və bunun səsin yayılmasına təsirini daha dərindən anlamağa imkan vermişdir.^[2][3]

Stouksun qanunu, səs dalğalarının mühitdə yayılması zamanı enerji itkisini təsvir edir. Bu prosesdə səs dalğaları mühitə nüfuz edərkən, molekullarla qarşılıqlı təsirə girərək enerjinin bir hissəsini itirir. Azalma əsasən aşağı tezlikli səs dalğaları və sadə viskoz mühitlər üçün tətbiq edilir. Yüksəktezlikli dalğalar və daha mürəkkəb mühitlər üçün isə daha inkişaf etmiş modellər tələb olunur.

Stouksun qanununun riyazi ifadəsi belədir.^[4][5][6][7] ${\displaystyle \alpha ={\frac {8\pi \eta (f^{2})}{pc^{3}}}}$ 

Burada:

• ${\displaystyle \alpha }$ : Azalma əmsalı, yəni səs intensivliyinin azalmasının ölçüsü.
• ${\displaystyle \eta }$ : Mayenin dinamik viskozitetsi.
• ${\displaystyle f}$ : Səs dalğasının tezliyi.
• ${\displaystyle p}$ : Mayenin sıxlığı.
• ${\displaystyle c}$ : Mayedə səsin sürəti.

Viskozitet (${\displaystyle \eta }$ ): mühitin daxili sürtünməsini ölçür. Daha yüksək viskozitetyə malik mühitlərdə səs enerjisi daha çox azalmağa məruz qalır.

Tezlik (${\displaystyle f}$ ): səs dalğalarının tezliyi artdıqca, enerji itkisi də artır. Yüksəktezlikli səs dalğaları daha çox azalmağa məruz qalır.

Sıxlıq (${\displaystyle p}$ ): daha sıx mühitlərdə səs dalğaları daha çox müqavimətə rast gəlir və daha çox azalma müşahidə olunur.

Səsin sürəti (${\displaystyle c}$ ): mayedə səsin sürəti mühitin sıxlığı və viskozitetsindən asılıdır. Daha sıx və az viskoz mühitlərdə səsin sürəti daha yüksəkdir, lakin bu prosesə digər amillər də təsir göstərə bilər.

Stouksun səs azalma qanunu müxtəlif sahələrdə geniş tətbiq olunur. Akustik dizayn və mühəndislik sahələrində səsin izolyasiyası və azaldılması üçün istifadə edilir. Tibbi ultrasəs texnologiyasında səs dalğalarının mühitlərdə yayılma xüsusiyyətlərini anlamaq üçün əhəmiyyətlidir. Ətraf mühit və sualtı akustikasında səs dalğalarının yayılmasını və itkilərini təhlil etmək üçün tətbiq olunur. Həmçinin atmosferik akustika sahəsində də səsin yayılma dinamikasını öyrənmək üçün istifadə edilir.^[8]