ينتج صوت الإنسان في الحنجرة ، وينتج عن مرور الهواء الذي يأتي من الرئتين أثناء الزفير ، مما يتسبب في اهتزازات في الطيات الصوتية وتوليد الصوت. وبالتالي ، تهتز طياتنا الصوتية وتشكل موجات تحتاج إلى وسط انتشار. بشكل عام ، هذا الوسط هو الهواء نفسه ، والذي يتكون من حوالي 78٪ من غاز النيتروجين (N2). وبالتالي ، يتم ضغط جزيئات النيتروجين وتتحرك لأعلى ولأسفل ، مما ينتج عنه موجة صوتية.
تتميز الموجات بطولها الموجي (λ) ، وهي المسافة بين قمة وأخرى أو بين منخفض وآخر ، وبترددها (و) ، وهي تذبذبات الموجة ، أي عدد القمم (أو القيعان) التي تمر عبر نقطة خلال ثانية واحدة. وحدة تردد الموجة هي هرتز (هرتز) ، حيث 1 هرتز يساوي دورة واحدة في الثانية.
الطول الموجي هو المسافة من قمة إلى أخرى للموجة الكهرومغناطيسية.
ثم تعتمد سرعة انتشار هذه الموجات الصوتية على وسط الانتشار. الهيليوم هو غاز خفيف جدًا ، كتلته الذرية تساوي 4 u ، وبالتالي ، يتم استخدامه في بالونات الحفلات التي ترتفع في الهواء.
وبالتالي ، فإن الهيليوم أخف بكثير من النيتروجين ، حيث يمتلك الأخير كتلة أكبر بسبع مرات. تبلغ سرعة انتشار الهليوم 965 م / ث ، أي أكبر بثلاث مرات من انتشار هواء الغلاف الجوي. بهذه الطريقة ، عندما يتم استنشاق الهيليوم ، ينتقل الصوت بشكل أسرع ، تبدأ الموجات الصوتية في الحصول على التردد وسرعة الانتشار أعلى بكثير من المعتاد ، ويكتسب الصوت جرسًا أدق من عادي.
يصبح الصوت رقيقًا عن طريق استنشاق غاز الهيليوم لأن سرعة الموجات الصوتية تزداد
وبالمثل ، إذا استنشقنا غازًا أكثر كثافة ، فسوف ينتقل الصوت بمعدل أبطأ ويزداد ثخانة.
لكن من المهم أن نتذكر: لا ينصح بإجراء هذا النوع من التجارب ، مثل غاز الهليوم ، يمكن أن تسبب العديد من الغازات الاختناق. أيضًا ، عن طريق استنشاق غاز الهيليوم ، فإنك تقطع تدفق الأكسجين إلى الدماغ ، مما قد يؤدي إلى الوفاة.
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/por-que-gas-helio-afina-voz.htm