Geluid - Natuurkundig verschijnsel, opgewekt door een trillend vast lichaam, een vloeistof of een gas. Deze bewegingstoestand wordt overgebracht op het gehoororgaan door een middenstof (gewoonlijk lucht), waarin deze trillingstoestand zich voortplant.
Wanneer deze bewegingstoestand is een harmonische of een uit meerdere harmonische trillingen samengestelde trilling, hoort men een toon (enkelvoudig of samengesteld). In andere gevallen heeft men te maken met → geruisch.De voortplanting van het geluid in een middenstof wordt voorgesteld als een voortplanting van golven (geluidsgolven), die gekenmerkt zijn door een bepaalde golflengte (A) en een bepaalde periode (T) of frequentie (v) (→ Trillingen).
Evenals bij de golven in het algemeen kan men twee soorten geluidsgolven onderscheiden: loopende en staande golven. De loopende golf is een continu voortschrijdende periodieke storing (zingen in de vrije ruimte). Naarmate de golf zich van de geluidsbron verwijdert, wordt de geluidssterkte, die evenredig is aan de trillingsenergie, minder o.a. ten gevolge van allerlei storingen (geluidsweerstanden).
Een staande golf ontstaat, wanneer een loopende golf teruggekaatst wordt tegen een vasten wand of oppendak en wanneer de afstand van de geluidsbron tot dezen wand een geheel aantal halve golflengten bedraagt. In een staande golf zijn er bepaalde punten („knoopen”), die geen uitwijking vertoonen, daarentegen zijn er andere punten („buiken”), waarvan de uitwijking maximaal is, vergeleken met de omgeving. De buiken en knoopen liggen op een afstand gelijk aan ƛ / 4 van elkaar. Staande golven stellen ons in staat om de golflengte van het geluid experimenteel te bepalen (→ Kundt, Stoffiguren van).
Bij terugkaatsing van g. tegen een wand kan een → echo ontstaan. Het geluid plant zich voort met zekere snelheid, die afhangt van de soort der middenstof en bovendien nog van andere factoren, zooals temperatuur (groote invloed) en druk. Voor de vaste stoffen (ijzer 5 000 m/sec) en de vloeistoffen (water 1 500 m/sec) is de voortplantingssnelheid grooter dan in gassen (lucht bij 0° 332 m/sec).
Op grond van de algemeene theorie der golven bestaat er tusschen de golflengte, de periode en de voortplantingssnelheid c de betrekking [I]X —[/I] c T. Door meting van [I]X[/I] en T wordt de voortplantingssnelheid in een gas bepaald.
Bij het huidig experimenteel natuurkundig onderzoek wordt dikwijls ook gebruik gemaakt van de ultrasonore geluidsgolven. Dit zijn geluidstrillingen met heel hooge frequentie van de orde 10 en worden opgewekt door mechanische trillingen van kwartsplaatjes (→ Piezo-electrische kwarts).
Lit.: Handb. der Physik (VIII 1927).
V. Itterbeek Localiseeren van geluid komt neer op het bepalen van de richting, waarin het geluid naar den waarnemer toe komt, en van den afstand, waarop de geluidsbron zich bevindt.
1° Richtingsbepaling kan reeds met het natuurlijk twee ooren-stelsel, zonder eenig instrument, vrij nauwkeurig (binnen een paar graden) geschieden, indien het geluid van rechts of links invalt; komt het echter van voor of achter, dan kan men zich 180° vergissen. Deze instinctieve richtingsbepaling is een wetensch. probleem, dat nog slechts gedeeltelijk is opgelost. De techniek is er in geslaagd haar nog eenigszins te verbeteren. Hierbij moet men onderscheid maken tusschen geluiden, die eenigen tijd aanhouden met een bepaalde toonhoogte, en korte slagen, zooals die bijv. door een ontploffing worden teweeg gebracht. Voor het aanhoudende geluid kan men gebruik maken van het phaseverschil, dat er bestaat tusschen twee punten, die op minder dan een golflengte af stands in de richting van het aankomende geluid gelegen zijn. De natuurlijke waarneming met beide ooren wordt door geschikte geluidsbekers verscherpt. Deze worden zoo opgesteld, dat een gedeelte kan draaien om een verticale as, een ander om een horizontale. De hoekbepaling wordt nu des te nauwkeuriger naarmate de stellen geluidsbekers op grooteren onderlingen afstand opgesteld zijn. Het geheele toestel, zooals dit door Pérot en Baillaud is ingericht, draagt den naam van acoustischen goniometer. Twee waarnemers, een voor den horizontalen en een voor den verticalen hoek, bepalen zoo, door instelling op maximale geluidssterkte, de coördinaten bijv. van een onzichtbaar vliegtuig. Hierbij moeten dan twee correcties worden aangebracht, nl. een voor de windssnelheid en een voor de snelheid van de geluidsbron. Andere toestellen berusten op concentratie in parabolische spiegels.
Voor korte geluidsstooten of slagen bepaalt men de richting door gelijktijdige waarnemingen op verschillende plaatsen, onderling op grooteren afstand gelegen.
2° Afstandsbepalingen kunnen worden verkregen door de combinatie der richtingen op verschillende plaatsen, alsook door gebruik te maken van de bekende voortplantingssnelheid van het geluid in verschillende middenstoffen. Voor de theorie der vsch. methodes en de beschrijving der vele toestellen, die op dit gebied, vooral onder den oorlog, zijn uitgedacht, worde verwezen naar de literatuur.
Lit.: Jean Becquerel, Cours de Physique (II 1926, 367-410); A. B. Wood, Sound (1930, 359, 478); E.G. Richardson, Sound (1935, 293).
A. Mulder
