Unde sonore

[Krystyan]

Salut si La multi ani 2011!
Nu stiu daca am ales locul potrivit pentru acest subiect, in caz ca nu rog moderatorul sa-l mute unde trebuie.
As vrea sa aflu si eu parerea celor care au mai multe cunostinte in domeniu in legatura cu urmatorul subiect descris mai jos:
Stiu ca undele electromagnetice pot fi focalizate astfel incat sa loveasca un obiect macroscopic intr-un singur punct. Ca exemplu se poate lua laserul. Ma intereseaza daca este posibil acest lucru si pentru undele sonore la fel ca pentru undele electromagnetice. Se pot focaliza unde sonore pe o anumita persoana astfel incat numai acea persoana sa auda sunetul? (mentionez ca nu se ia in considerare soptitul la ureche, sursa sunetului fiind la o distanta de cel putin 10 metri   )

[mircea_p]

Da, undele sonore se pot focaliza cu lentile sau oglinzi, similare in principiu cu cele pentru unde electromagnetice.
Dar... nici undele em nu se pot focaliza intr-un punct propriuzis ci intr-o anumita zona din spatiu, cu dimensiuni finite. Definitia zonei focale e oarecum arbitrara, energia este distribuita continuu in spatiu. Totusi dimenisunile ei minime depind de lungimea de unda.
Un sunet cu frecventa de 1000 Hz in aer are o lungime de unda de aproximativ 30-35 cm. 
Un alt fenomen de considerat este si difractia undei. Chiar daca focalizezi unda pe un om, lungimea de unda fiind comparabila cu diemnisunile obstacolului (omul) te poti astepta la o difractie puternica.

Deci problema e similara cu "focalizarea" luminii pe un obiect cu dimenisuni de ordinul unui micron. Incearca sa trimit o raza lase pe un fir de par (aprox 50 microni) si vezi ce se intampla.

[Krystyan]

Am dedus de aici: http://www.scritube.com/stiinta/fizica/ACUSTICA134249321.php ca pentru a fi focalizata, o unda sonora situata in pragul de audibilitate trebuie sa isi pastreze frecventa necesara intelegerii cuvintelor dar trebuie sa aiba o lungime de unda mica, comparabila cu cea a ultrasunetelor. Se poate obtine asa ceva? Ma gandeam ca ar fi o buna arma de autoaparare daca ai putea provoca in jurul agresorului un sunet care sa atinga pragul dureros.   Se poate modifica frecventa sunetului emis de un simplu aparat cu ultrasunete impotriva cainilor astfel incat sunetul sa fie audibil pentru om?

"Importanta practica a ultrasunetelor este legata de lungimea de unda mica a acestora. Din aceasta cauza, de exemplu, ultrasunetele pot fi emise si se propaga ca si razele de lumina sub forma de fascicule, spre deosebire de sunetele obisnuite care se împrastie în toate directiile. Astfel, se constata experimental ca, daca lungimea undei emise este mai mica decît dimensiunile liniare ale sursei, unda se va propaga în linie dreapta sub forma de fascicul. In afara de aceasta, datorita lungimii de unda mici, fenomenul de difractie (ocolirea obstacolelor) nu apare decît pentru obstacole de dimensiuni foarte mici, în timp ce sunetele obisnuite ocolesc, practic, aproape orice obstacol intalnit in cale.

Ultrasunetele sufera reflexia si refractia la suprafata de separare a doua medii diferite, la fel ca undele luminoase. Folosind acest fenomen, au fost construite oglinzi concave sau lentile speciale care sa concentreze intr-un punct fascicule de ultasunete."