Человеческий голос издается в гортани в результате прохождения воздуха, который выходит из легких во время выдоха, вызывая вибрацию голосовых связок и генерируя звук. Таким образом, наши голосовые связки вибрируют, образуя волны, которые нуждаются в средствах распространения. Обычно такой средой является сам воздух, который на 78% состоит из газообразного азота (N2). Таким образом, молекулы азота сжимаются и движутся вверх и вниз, создавая звуковую волну.
Волны характеризуются своей длиной волны (λ), которая представляет собой расстояние между одним гребнем и другим или между одной впадиной и другой, и ее частотой (f), которые являются волновые колебания, то есть количество гребней (или впадин), которые проходят через точку за одну секунду. Единица измерения частоты волны - герц (Гц), где 1 Гц равен 1 циклу в секунду.
Длина волны - это расстояние от одного пика до другого электромагнитной волны.
Скорость распространения этих звуковых волн зависит от среды распространения. Гелий - очень легкий газ, его атомная масса 4 u, поэтому он используется в воздушных шарах для вечеринок, которые поднимаются по воздуху.
Следовательно, гелий намного легче азота, а последний имеет массу в семь раз больше. Скорость распространения гелия составляет 965 м / с, то есть в три раза больше, чем распространение атмосферного воздуха. Таким образом, когда гелий вдыхается, звук распространяется намного быстрее, звуковые волны имеют частота и скорость распространения намного выше, чем обычно, а голос приобретает более тонкий тембр, чем обычный.
Голос становится тонким при вдыхании газообразного гелия, потому что скорость звуковых волн увеличивается.
Точно так же, если мы вдыхаем более плотный газ, голос будет распространяться медленнее и загустеет.
Но важно помнить: не рекомендуется проводить этот тип экспериментов, так как, как и газообразный гелий, некоторые газы могут вызвать удушье. Кроме того, вдыхая газообразный гелий, вы перекрываете приток кислорода к мозгу, что может привести к смерти.
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/por-que-gas-helio-afina-voz.htm