سلام! آیا تا به حال شده است که هلیوم را از بالون استنشاق کرده باشید و صدای خود را بشنوید که بسیار بلند و خنده دار است؟ این یک ترفند مهمانی بسیار وحشیانه و سرگرم کننده است، اما آیا تا به حال از خود پرسیده اید که هلیوم دقیقاً چگونه صدای شما را چنین می کند؟ خوب، بمانید، زیرا به عنوان یک تامین کننده هلیوم، آن را برای شما تجزیه می کنم.
ابتدا اجازه دهید کمی در مورد هلیوم صحبت کنیم. هلیم یک عنصر شیمیایی است و نماد آن He است. شما می توانید اطلاعات دقیق تر در مورد آن را در این صفحه بیابید:هلیوم او. این دومین عنصر سبک در جهان است، درست بعد از هیدروژن. هلیوم بی رنگ، بی بو و بی مزه است. همچنین غیر قابل اشتعال است، که آن را به گاز نسبتاً ایمن برای کار تبدیل می کند. شما می توانید آن را به اشکال مختلف دریافت کنید، مانندگاز هلیوم. و اگر به مسائل فنی علاقه دارید، شماره CAS آن 7440 - 59 - 7 است.هلیوم CAS 7440 - 59 - 7.
حالا بیایید به سوال اصلی برسیم: هلیوم چگونه صدای شما را تغییر می دهد؟ برای درک این موضوع، ابتدا باید کمی در مورد نحوه عملکرد صدایمان بدانیم. وقتی صحبت می کنید، هوای ریه های شما از تارهای صوتی شما در حنجره عبور می کند. تارهای صوتی مرتعش می شوند و این ارتعاشات امواج صوتی ایجاد می کنند. زیر و بمی صدای شما به سرعت ارتعاش این تارهای صوتی بستگی دارد. ارتعاشات سریعتر به معنای صدای بلندتر و ارتعاشات آهسته تر به معنای صدای پایین تر است.
هوایی که ما به طور معمول تنفس می کنیم، عمدتاً نیتروژن (حدود 78٪) و اکسیژن (حدود 21٪) است، با مقادیر کمی از گازهای دیگر مانند آرگون، دی اکسید کربن و غیره. این مخلوط از گازها چگالی مشخصی دارد. هنگامی که هلیوم را استنشاق می کنید، هوای معمولی در ریه ها و مجرای صوتی خود را با هلیوم جایگزین می کنید. و نکته کلیدی اینجاست: چگالی هلیوم بسیار کمتر از هوایی است که ما معمولا تنفس می کنیم.
سرعت صوت در یک گاز با چگالی آن گاز مرتبط است. فرمول سرعت صوت (v) در گاز (v=\sqrt{\frac{\gamma RT}{M}}) است، که در آن (\گاما) شاخص آدیاباتیک، R ثابت گاز جهانی، T دما، و M جرم مولی گاز است. از آنجایی که هلیوم دارای جرم مولی بسیار کمتری در مقایسه با هوا است، سرعت صوت در هلیوم بسیار بالاتر است. در واقع سرعت صوت در هلیوم حدود سه برابر بیشتر از سرعت هوا است.
هنگامی که هوای پر از هلیوم در مجرای صوتی شما شروع به ارتعاش تارهای صوتی شما می کند، امواج صوتی با این سرعت بالاتر از هلیوم عبور می کنند. اما تارهای صوتی شما هنوز با همان سرعتی که هنگام تنفس هوای معمولی انجام می دهند، در حال ارتعاش هستند. سرعت بالاتر صوت در هلیوم باعث می شود که امواج صوتی طول موج کوتاه تری داشته باشند. و با توجه به رابطه بین گام، فرکانس و طول موج ((f = \frac{v}{\lambda})، که در آن f فرکانس، v سرعت صوت و (\lambda) طول موج است)، طول موج کوتاهتر به معنای فرکانس بالاتر است. از آنجایی که گام به فرکانس مربوط می شود، صدای شما بلندتر به نظر می رسد.
توجه به این نکته مهم است که این اثر فقط موقتی است. به محض بازدم هلیوم و شروع به تنفس مجدد هوای عادی، صدای شما به حالت عادی باز می گردد. این به این دلیل است که هوا با چگالی معمولی دوباره از طریق دستگاه صوتی شما شروع به جریان می کند و سرعت صدا به مقدار طبیعی خود باز می گردد.
اکنون، کاربردهای جالبی از این خاصیت هلیوم فراتر از ترفند مهمانی وجود دارد. در زمینه علم از هلیوم در برودتی استفاده می شود. می توان آن را تا دمای بسیار پایین خنک کرد و برای خنک کردن آهنرباهای ابررسانا در دستگاه های MRI استفاده کرد. در صنعت هوافضا از هلیوم برای تحت فشار قرار دادن و پاکسازی مخازن سوخت استفاده می شود. و در فرآیند تولید نیمه هادی، هلیوم با خلوص بالا به عنوان گاز حامل استفاده می شود.
به عنوان یک تامین کننده هلیوم، طیف وسیعی از مشتریان را دیده ام. برخی فقط به دنبال هلیوم برای بادکنک های مهمانی هستند، در حالی که برخی دیگر برای کاربردهای صنعتی با تکنولوژی بالا به آن نیاز دارند. ما مطمئن می شویم که هلیوم با کیفیت بالا که نیازهای خاص هر مشتری را برآورده می کند، ارائه می دهیم. چه در حال برگزاری جشن تولد باشید و چه بخواهید با جلوه صوتی با صدای بلند کمی سرگرمی اضافه کنید یا دانشمندی باشید که روی یک آزمایش پیشرفته کار می کند، ما شما را تحت پوشش قرار می دهیم.
اگر به خرید هلیوم علاقه دارید، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. ما می توانیم مقادیر مختلف و خلوص هلیوم را متناسب با نیاز شما ارائه دهیم. چه برای یک مهمانی خانگی به یک قوطی کوچک نیاز داشته باشید و چه برای یک پروژه صنعتی در مقیاس بزرگ، فقط با ما تماس بگیرید. ما برای درک نیازهای شما و ارائه بهترین راه حل با شما همکاری خواهیم کرد.
در نتیجه، توانایی هلیوم در بلند کردن صدای شما نتیجه شگفت انگیز چگالی کم آن و روشی است که بر سرعت صوت در دستگاه صوتی شما تأثیر می گذارد. این فقط یک ترفند مهمانی سرگرم کننده نیست، بلکه کاربردهای مهمی در صنایع مختلف دارد. بنابراین، اگر در بازار هلیوم هستید، از تماس با ما دریغ نکنید. ما آماده کمک به شما در مورد تمام نیازهای هلیوم شما هستیم.
مراجع
- هالیدی، دی، رزنیک، آر، و واکر، جی (2014). مبانی فیزیک. وایلی.
- Serway, RA, & Jewett, JW (2018). فیزیک برای دانشمندان و مهندسان با فیزیک مدرن. Cengage Learning.
