Lidský hlas je produkován v hrtanu, což je výsledkem průchodu vzduchu, který vychází z plic během výdechu, což způsobuje vibrace hlasivek a generuje zvuk. Naše hlasivky tedy vibrují a vytvářejí vlny, které potřebují propagační médium. Obecně je tímto médiem samotný vzduch, který je tvořen přibližně 78% plynného dusíku (N2). Molekuly dusíku jsou tedy komprimovány a pohybovány nahoru a dolů a vytvářejí zvukovou vlnu.
Vlny se vyznačují svou vlnovou délkou (λ), což je vzdálenost mezi jedním hřebenem a druhým nebo mezi jednou prohlubní a druhou a podle jeho frekvence (f), které jsou vlnové oscilace, tj. počet hřebenů (nebo žlabů), které projdou bodem během jedné sekundy. Jednotkou vlnové frekvence je hertz (Hz), kde 1 Hz se rovná 1 cyklu za sekundu.
Vlnová délka je vzdálenost elektromagnetického vlnění od jednoho píku k druhému.
Rychlost šíření těchto zvukových vln pak závisí na médiu šíření. Helium je velmi lehký plyn, jeho atomová hmotnost je 4 u, a proto se používá v balóncích na party, které stoupají vzduchem.
Hélium je tedy mnohem lehčí než dusík, přičemž druhý má hmotnost sedmkrát větší. Rychlost šíření helia je 965 m / s, tj. Třikrát větší než šíření atmosférického vzduchu. Tímto způsobem při vdechování hélia se zvuk šíří mnohem rychleji, zvukové vlny začínají mít a frekvence a rychlost šíření mnohem vyšší než obvykle a hlas získává jemnější zabarvení než normální.
Hlas se ztenčí vdechováním plynného hélia, protože se zvyšuje rychlost zvukových vln
Podobně, když vdechneme hustší plyn, hlas bude cestovat pomaleji a zesílí.
Je však důležité si uvědomit: tento typ experimentu se nedoporučuje provádět, protože stejně jako plynný helium může mnoho plynů způsobit udušení. Také vdechováním plynného hélia odříznete tok kyslíku do mozku, což může vést k smrti.
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/por-que-gas-helio-afina-voz.htm