Η ανθρώπινη φωνή παράγεται στον λάρυγγα, που προκύπτει από τη διέλευση του αέρα που προέρχεται από τους πνεύμονες κατά την εκπνοή, προκαλώντας δονήσεις στις φωνητικές πτυχές και παράγοντας ήχο. Έτσι, οι φωνητικές πτυχές μας δονείται σχηματίζοντας κύματα που χρειάζονται ένα μέσο διάδοσης. Γενικά, αυτό το μέσο είναι ο ίδιος ο αέρας, ο οποίος αποτελείται από περίπου 78% αέριο άζωτο (Ν2). Έτσι, τα μόρια αζώτου συμπιέζονται και κινούνται πάνω-κάτω, δημιουργώντας το ηχητικό κύμα.
Τα κύματα χαρακτηρίζονται από το μήκος κύματος τους (λ), η οποία είναι η απόσταση μεταξύ μιας κορυφής και της άλλης ή μεταξύ μιας κατάθλιψης και της άλλης, και από τη συχνότητά της (f), που είναι οι ταλαντώσεις κυμάτων, δηλαδή ο αριθμός των κορυφών (ή κοιλότητες) που διέρχονται από ένα σημείο εντός ενός δευτερολέπτου. Η μονάδα συχνότητας κύματος είναι hertz (Hz), όπου 1 Hz ισούται με 1 κύκλο ανά δευτερόλεπτο.
Το μήκος κύματος είναι η απόσταση από τη μια κορυφή στην άλλη ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος.
Η ταχύτητα διάδοσης αυτών των ηχητικών κυμάτων εξαρτάται τότε από το μέσο διάδοσης. Το ήλιο είναι ένα πολύ ελαφρύ αέριο, η ατομική του μάζα είναι 4 u και, ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται σε μπαλόνια πάρτι που ανεβαίνουν στον αέρα.
Το ήλιο είναι επομένως πολύ ελαφρύτερο από το άζωτο, το τελευταίο έχει μάζα επτά φορές μεγαλύτερη. Η ταχύτητα διάδοσης του ηλίου είναι 965 m / s, δηλαδή τρεις φορές μεγαλύτερη από τη διάδοση του ατμοσφαιρικού αέρα. Με αυτόν τον τρόπο, όταν εισπνέεται ήλιο, ο ήχος ταξιδεύει πολύ πιο γρήγορα, τα ηχητικά κύματα αρχίζουν να έχουν συχνότητα και ταχύτητα διάδοσης πολύ υψηλότερη από την κανονική, και η φωνή αποκτά ένα λεπτότερο timbre από το κανονικός.
Η φωνή γίνεται λεπτή με εισπνοή αερίου ηλίου επειδή αυξάνεται η ταχύτητα των ηχητικών κυμάτων
Ομοίως, εάν εισπνεύσουμε ένα πυκνότερο αέριο, η φωνή θα ταξιδέψει με πιο αργό ρυθμό και θα πυκνώσει.
Αλλά είναι σημαντικό να θυμόμαστε: δεν συνιστάται η πραγματοποίηση αυτού του τύπου πειράματος, όπως όπως το αέριο ήλιο, πολλά αέρια μπορούν να προκαλέσουν ασφυξία. Επίσης, εισπνέοντας αέριο ήλιο, διακόπτετε τη ροή οξυγόνου στον εγκέφαλο, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο.
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/por-que-gas-helio-afina-voz.htm
