ارتباط صوت و ارتعاش
ارتباط صوت و ارتعاش
تجربیات یومیه نشان می‌دهد که احساس شنیدن وقتی برای ما پیدا می‌شود که شی که در مجاورت ما واقع شده است به ارتعاش در آید. مثلاً اگر پهلوی ما جامی فلزی قرار داشته باشد چنانچه با یک قطعه فلز به بدنه جام بزنیم صدایی از آن به گوش می‌رسد، و اگر با دقت به آن نگاه کنیم ملاحظه می‌گردد که در حین صدا دادن لبه جام غیر واضح می‌باشد و این علامت ارتعاش سریع است.
اگر در این هنگام پاندول سبک وزن ساده‌ای را به بدنه جام نزدیک کنیم ضربه‌های پشت سر هم بدنه جام را روی پاندول که دلیل ارتعاش آن است بخوبی مشاهده می‌کنیم. اما بعضی اوقات ارتعاش به اندازه‌ای سریع است که با چشم دیده نمی‌شود و باید با وسایل مختلف از قبیل وسیله فوق وجود آنرا در اجسام ظاهر ساخت.
علاوه بر آزمایش‌های مربوط به هوا جامدات و مایعات نیز برای صوت ناقل خوبی هستند. هر کس می‌داند که با گذاشتن گوش خود بزمین میتواند حرکت عابرین پیاده و چهارپایان را از مسافت نسبتاً زیادی بشنود. همچنین اگر گوش خود را به ریل راه آهن بچسبانیم حرکت لکوموتیو و قطار را ممکن است از چندین کیلومتر بشنویم. خاصیت انتقال صوت در جامدات و مایعات قویتر از خاصیت مزبور در گازها می‌باشد.
اغلب دیده‌ایم که با وجودیکه پهلوی ریل راه آهن ایستاده‌ایم، صدای حرکت قطاری را که دور از ما واقع شده است نمی‌شنویم، و اگر بخواهیم صدای حرکت قطار مزبور را بشنویم یا باید گوش خود را به ریل بچسبانیم و یا اینکه یک سر میله چوبی و یا فلزی را به ریل چسبانده و سر دیگر را روی گوش خود بگذاریم، طوریکه در هر دو حالت استخوان خارجی گوش به ارتعاش در آید. به همین دلیل است که دیاپازون را روی جعبه مخصوص قرار می‌دهند تا صدایش قوی شود.
صدا نتیجه ارتعاش یک جسم است و در محیط مادی (هوا یا آب) به صورت موج انتشار می‌یابد و ما در دستگاه شنوایی مان آن را با فعل و انفعالات فیزیولوژیک درک می‌کنیم.
بسامد: تعداد حرکت نوسانی را در مدت زمان معین بسامد می‌نامند.(هر حرکت کامل نوسانی تناوب نامیده می‌شود). زمان اندازه‌گیری نوسان‌ها ثانیه می‌باشد و تعدادشان با واحد هرتز مشخص می‌شود. ثانیه/تعداد نوسان Hz=
هرقدر بسامد صدا بیشتر باشد یعنی حرکت ارتعاشی تندتر باشد صدای حاصل زیرتر و هرقدر بسامد آن کمتر باشد بم تر خواهد بود. اما گوش انسان تنها قادر به شنیدن صداها در بازه بسامدی بین ۲۰ تا ۲۰۰۰۰هرتز می‌باشد.
برای تولید و انتشارات امواج آکوستیکی، ارتعاشهایی را که سبب تولید و انتقال موجهای آکوستیکی می‌شوند بر حسب حدود فرکانسشان به سه دسته تقسیم می‌شوند: ارتعاشهای صوتی که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند. حدود فرکانس ارتعاشهایی از این نوع که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند، بین ۲۰ الی ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه می‌باشد. ارتعاشهای فراصوتی از فرکانسهای ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه به بالا و ارتعاشهای فروصوتی، از فرکانسهای ۲۰ سیکل بر ثانیه به پایین.
طول موج: جسم مرتعش هر تناوب کامل را در مدت زمانی مشخص انجام می‌دهد. واحد طول موج متر بوده و هرچه این مقدار کوتاهتر باشد صدا زیرتر و در صورت بلند بودن صدا بم تر می‌باشد.
دامنه: حداکثر مسافتی که جسم مرتعش از نقطه تعادل خود در وسط به دو طرف (نقاط اوج) طی می‌کند. . دامنه بیانی از شدت صداست. هرچه دامنه صدا بلندتر صدا شدیدتر و در صورت کوتاه بودن صدا ضعیف تر است.
شدت صوت:احساس بلندی و کوتاهی صدا مربوط به انرژی حمل شده با امواج صوتی است و بر حسب واحد دسی بل می‌باشد که یک واحد مقایسه‌ای است و عبارت است از ده برابر log نسبت شدت صدای مورد نظر به شدت یک سطح مقایسه‌ای که بطور قراردادی صدایی است که دارای ۰۰۰۲/۰ میکرو بار فشار بوده و به عنوان آستانه شنوایی در انسان در نظر گرفته می‌شود.
فرکانس شنوایی انسان بین۲۰۰۰۰ – ۲۰ سیکل در ثانیه انجام می‌شود که دارای شدتی برابرا ۶۰ – ۳۰ دسی بل می‌باشد.
تفاوت بلندی و شدت صوت: شدت صوت یک کمیت فیزیکی است اما بلندی صوت یک خاصیت فیزیولوژیکی که علاوه بر شدت صوت به گوش انسان نیز بستگی دارد.
نوفه: نوفه یا سر و صدا واژه‌ای است که برای توضیح وضعیت صدا در زمانهای به خصوص به کار می‌رود. صدا، تعریف نوفه بر اساس جنبه‌های فیزیکی صدا ممکن نیست، چرا که یک صدا میتواند در یک لحظه “خواسته” باشد، در صورتی که در شرایط دیگر یا برای همان افراد “ناخواسته” باشد و به عنوان نوفه تلقی شود و لذا به دلیل مطرح شدن عوامل ذهنی و فیزیولوژیکی و حالات درونی ارائه تعریف برای آن مشکل است. اما به طور کلی به صداهای ناخواسته یا آزاردهنده که به هر دلیلی بر فعالیت‌های روزانه ما اثر منفی بگذارد، نوفه گفته می‌شود. صداها زمانی ناخواسته گفته می‌شود که: – صحبت کردن و برقراری ارتباط میان افراد را تحت تأثیر قرار دهند. – در فرایندهای فکر کردن و تمرکز فکری اختلال ایجاد کنند. – از انجام مناسب فعالیت‌ها جلوگیری نمایند.
شیوش (طنین یا رنگ صوتی): صداهای موسیقیایی و سازها دارای شیوش خاص خود هستند و علت تشخیص صدای سازها از یکدیگر در حال نواختن یک نت مشترک همین امر است. صدای بی شیوش منحنی سینوسی دارد و منظم است.
هارمونیک (موج فرعی): صدای شما ترکیبی از چند موج صوتی است. دانشمندان هر موج صوتی را “هارمونیک” می‌نامند. مجموع این هارمونیک‌ها، صدای شما را به شکل یک موج پیچیدهٔ صوتی تشکیل می‌دهند. تفاوت صدای افراد ناشی از تفاوت در همین هارمونیک‌ها می‌باشد.
نواک: بیانی از زیر یا بم بودن یک صداست. بعضی صداهای غیر موسیقیایی شیوش دارند اما تشخیص نواک در آنها مشکل می‌باشد. مانند صدای باران
پژواک: وقتی داخل یک سالن بزرگ و یا یک معبد با صدای بلند سخن می‌گوییم، انعکاس صدای خود را پی در پی می‌شنویم. به این پدیده اکو یا پژواک می‌گویند .. پژواک زمانی تولید می‌گردد که از موانع انعکاس یابند. اما همه اشیا صوت را منعکس نمی‌کنند. برخی از اشیا مثل چوب، جوت (کنف هندی)، مقوای نازک وموارد دیگر صوت را جذب می‌کنند. جهت شنیدن پژواک لازم است که مانع منعکس کننده صوت در فاصله حداقل ۱۷متری از منبع صوتی قرار گیرد. زیرا اثر صوت به مدت یک دهم ثانیه در گوش ما پدیدار می‌ماند. اگر یک سیگنال صوتی به گوش ما برسد، وبه دنبال آن در یک دهم ثانیه سیگنال صوتی دیگری نیز به گوشمان واردشود، سیستم شنوایی گوش، آن را تشخیص نخواهد داد. سرعت صوت ۳۴۰ متر در ثانیه می‌باشد.
پس آوا: مدت دوام آوا پس از خاموش شدن سرچشمه آوا را پس آوا گویندکه کمیتی قابل محاسبه است. هرپه پس آوا در یک فضا بیشتر باشد وضوح کمتر است.(طنین)
آکوستیک در یک فضا
تصور کنید در شکل مقابل در نقطه سبز رنگ یک منبع صوتی وجود دارد که میتواند بلندگوهای یک دستگاه پخش، نوازنده یک ساز، خواننده و یا یک ارکستر باشد. برای سادگی بررسی فرض می‌کنیم نسبت منبع صوتی به فضای اتاق آنقدر کم است که می‌توان آنرا یک منبع نقطه‌ای صوت در نظر گرفت.
انرژی انعکاسهای صوت با توجه به مسیری که طی می‌کنند بتدریج کاسته می‌شود.
امواج صوتی هنگام برخورد به موانع با زاویه تابش نسبت به خط مماس بر نقطه برخورد بازتابیده خواهند شد. بنابراین به دلیل اینکه این اتاق دارای چهار دیوار است، چهار بازتابش داریم که همان صوت تولید شده را پس از طی مسافت طولانی تری به گوش شنونده می رسانند. به عبارت دیگر هرچه از منبع بیشتر دور شویم انرژی صوتی کمتر خواهد شد. بنابراین مشخص است که بازتابشهایی از منبع اصلی صوت که مسافت بیشتری را برای رسیدن به گوش شنونده طی می‌کنند؛ اولآ دیرتر به گوش شنونده می‌رسند و ثانیآ حامل انرژی کمتری هستند.
نکات مهم
صوت در دو نوع مستقیم و غیر مستقیم دریافت می‌شود. صداهای مستقیم در یک فرم کروی انتقال یافته و از منبع به طور مستقیم به شنونده می‌رسند و این فرم کروی در حرکت باعث می‌شود در تمام جهت‌ها در یک زمان مشخص حرکت داشته باشد. در حالت غیر مستقیم صدا در اثر برخورد با یک سطح بازگشت یافته و سپس به دریافت کننده می‌رسد. صدا هم‌زمان که از مسیرهای مختلف خارج می‌گردد دریافت می‌شود.
کنترل آکوستیکی به معنی کنترل انتشار مستقیم و غیر مستقیم (مسیرهای ثانویه) توسط صوت است. برای فراهم نمودن یک صدای خوب در محیط باید به سه نکته توجه ویژه داشت اول کنترل و رسیدن صدای خوب به هر شخص به صورت مستقیم است که این موضوع خود بیانی از مباحث انتشار و بازگشت و کم کردن مدت زمان طنین جهت جلوگیری از هم پوشانی شدن صداها توسط یکدیگر است. دوم جلوگیری از ایجاد نویز یا نوفه بوده که از طریق انتخاب سایت مناسب دور از آلودگی صوتی، دیوارهای دوجداره، مصالح جاذب و دورسازی تاسیسات از چنین محیط‌هایی و همچنین قرار دادن فضاهای واسطه‌ای چون کریدور و انبار میان محیط خارج و فضاهای شنوایی است. و سوم استفاده از سیستم‌های صوتی ایده‌آل می‌باشد. که در واقع تقویت صدا توسط بکار گیری میکروفونها و بلندگوها و آمپلی فایرها با تعبیه یک اتاق کنترل است. که بسته به نوع بکارگیری متفاوت بوده و از سیستم‌های مختلفی می‌توان بهره برد.
آزمون انتشار امواج صوتی
آزمون انتشار امواج صوتی (به انگلیسی: Acoustic Emission) یکی از روش‌های آزمون‌های غیر مخرب است. وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با فرکانس بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود.
فروصوت
فروصوت (به انگلیسی: Infrasound) به امواج صوتی گفته می‌شود که دارای بسامدی کمتر از حد پایین محدودهٔ بسامد قابل شنیدن انسان هستند.
بازه فرکانسی شنوایی انسان حدوداً بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز است، بنابراین صداهای با فرکانس کمتر از ۲۰ هرتز که انسان آنها را نمی‌شنود، فروصوت نامیده می‌شود.
دیوار صوتی
در هوانوردی، دیوار صوتی(به انگلیسی: sound barrier) نقطه‌ای است که متحرک اگر بخواهد به مافوق صوت برسد باید از آن عبور کند. اولین بار در دهه ۱۹۵۰ دیوارهای صوتی شکسته شدند. شکسته‌شدن دیوار صوتی همراه با صدایی بلند است.
تاریخچه
برخی از شلاق‌های معمول، مانند شلاق چرمی قادر به حرکت سریع تر از صداهستند. نوک شلاق دیوار صوتی را می‌شکند و باعث ایجاد صدای شکست تیزی می‌شود. به معنی دیگر شکست صوت. اسلحه‌های گرم پس از قرن نوزدهم به طور کلی تا به حال بالای سرعت صوت کار کره‌اند.
عوامل موثر
سرعت صوت بسته به چگالی دما و رطوبت (در مورد هوا) متفاوت است. به طور مثال سرعت صوت در هوای ۲۰ درجه سانتی گراد ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت، در آب معمولی ۵۳۷۵ کیلومتر بر ساعت و در الماس ۴۳۲۰۰ کیلومتر بر ساعت می‌باشد. واحد سرعت صوت ماخ نام دارد که معادل ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت است و هر جسم که بخواهد دیوار صوتی را بشکند باید از این سرعت فراتر رود و استحکام کافی برای متلاشی نشدن را داشته باشد.
اغلب جنگنده‌های امروزی و چند بمب افکن (مانند B-1) توانایی این کار را دارند.
تنها یک وسیله سرنشین دار روی زمین از این سرعت فراتر رفته که تراست اس‌اس‌سی نام دارد و محصول مشترک ایالات متحده امریکا و انگلستان است که با رانندگی اندی گرین (andy green) نام خود را برای همیشه ماندگار کرد.
عامل ایجاد دیوار صوتی
امواج ضربه‌ای یا Shockwaves در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که میتواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.
در سرعتهای نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به ۱۶٪ در می‌رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعتها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد، همین مسأله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه‌ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را برهم می‌زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می‌کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می‌شوند.
اما کم‌کم، با نزدیک شدن به سرعتهای ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می‌شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می‌یابد. در چنین سرعتهایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می‌رسد، گر چه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه‌ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می‌کنند، که همین مسأله گذر از دیوار صوتی را مشکل می‌نماید.
صدای انفجار
امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعتهای زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می‌رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می‌شوند. با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما باهم به گوش شنونده می‌رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می‌باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله‌ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه‌ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می‌آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه‌ای در موتورهای جت نیز استفاده می‌شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، اگر هواپیما با سرعتهای بالای صوت پرواز نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد.
شکستن دیوار صوتی به عنوان یک پرتابهٔ انسان
در ژانویه ۲۰۱۰، فلیکس باومگارتنر با کار در یک تیم از دانشمندان حمایت شده توسط "نوشابه‌های رد بول" برای کسب بالاترین رکورد در سقوط آزاد از آسمان تلاش کردند. این پروژه برای دیدن شکست دیوار صوتی توسط باومگارتنر با پرش از ارتفاع ۳۶،۵۸۰ متری از یک بالون هلیوم بعنوان اولین چتر باز تلاش می‌کند. پرش در تاریخ نهم اکتبر ۲۰۱۲ برنامه ریزی شده بود، اما به دلیل نامساعد بودن هوا لغو شد و پس از آن کپسول در ۱۴ اکتبر به فضا پرتاب شد.
سرعت فراصوت
سرعت فراصوت به سرعتی گفته می‌شود که از سرعت صوت (۳۴۳ متر بر ثانیه) بیشتر باشد. واحد سرعت فراصوت «ماخ» است و به تعداد ضریب سرعت می‌گویند مثلاً صدا یک ماخ سرعت دارد.
خصوصیات صوت و دیوار صوتی
خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است. صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۴۰ متر بر ثانیه‌است که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می‌پیماید. این مسئله بدین صورت است که صوت از طریق ضربات ملکولهای هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آنها فضا را طی می‌کند و هر چه تعداد مولکولها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می‌یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است.
پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکولها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می‌پیماید. دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می‌باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعتهای بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می‌کنند. عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شیء پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی اتریشی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می‌یابد.
عامل ایجاد دیوار صوتی
امواج شوک (Shockwaves) در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که میتواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.
عدد ماخ بحرانی
به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد، گر چه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد، عدد ماخ بحرانی (Critical Mach Number) می‌گویند. عدد ماخ بحرانی را می‌توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می‌گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم‌کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه‌ای بوجود می‌آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می‌گردند.
اثرات شکست دیوار صوتی
امواج ضربه‌ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می‌باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه‌ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه‌های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آنها می‌شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه‌ای بطور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است.
از امواج ضربه‌ای، در بمبها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می‌شود. بمبها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه‌هایی از هوا، امواج ضربه‌ای بوجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه‌ها و تخریب دیوارها نیز می‌شود. اگر شخصی در فاصله‌ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه‌ای وجود ندارد.
به دلیل تولید امواج ضربه‌ای در سرعتهای حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می‌کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعتهایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعتها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.
نویز
نویز (به انگلیسی: Noise) در الکترونیک به سیگنال‌های تصادفی و غیر مطلوب می‌گویند که با سیگنال اصلی جمع شده و آن را از شکل اصلی خارج می‌کند. نویز بسته به منبع خود دارای انواع مختلف است. از آن جمله می‌توان به نویز حرارتی اشاره کرد.
خودرو
خودرو همچنین اتومبیل یا ماشین و به زبان فارسی دری «موتِر» به وسیله نقلیه چرخداری گفته می‌شود که موتور خود را حمل می‌کند.
خودرو به وسایلی گفته می‌شود که بدون ارتباط با وسیله دیگر و به کمک نیروی ماشینی خود، قادر به حرکت باشد.
دید کلی
اصولاً برای تمام وسایلی که دارای منبع قدرت باشند و به خودی خود بتوانند حرکت کنند، می‌توان واژهٔ خودرو را بکار برد. لیکن کاربرد این واژه در زبان ما دارای محدوده مشخصی است که معمولاً به وسایل متحرکی گفته می‌شود که همگی دارای حرکت بوده و با زمین در تماس هستند.
تجربیات یومیه نشان می‌دهد که احساس شنیدن وقتی برای ما پیدا می‌شود که شی که در مجاورت ما واقع شده است به ارتعاش در آید. مثلاً اگر پهلوی ما جامی فلزی قرار داشته باشد چنانچه با یک قطعه فلز به بدنه جام بزنیم صدایی از آن به گوش می‌رسد، و اگر با دقت به آن نگاه کنیم ملاحظه می‌گردد که در حین صدا دادن لبه جام غیر واضح می‌باشد و این علامت ارتعاش سریع است.
اگر در این هنگام پاندول سبک وزن ساده‌ای را به بدنه جام نزدیک کنیم ضربه‌های پشت سر هم بدنه جام را روی پاندول که دلیل ارتعاش آن است بخوبی مشاهده می‌کنیم. اما بعضی اوقات ارتعاش به اندازه‌ای سریع است که با چشم دیده نمی‌شود و باید با وسایل مختلف از قبیل وسیله فوق وجود آنرا در اجسام ظاهر ساخت.
علاوه بر آزمایش‌های مربوط به هوا جامدات و مایعات نیز برای صوت ناقل خوبی هستند. هر کس می‌داند که با گذاشتن گوش خود بزمین میتواند حرکت عابرین پیاده و چهارپایان را از مسافت نسبتاً زیادی بشنود. همچنین اگر گوش خود را به ریل راه آهن بچسبانیم حرکت لکوموتیو و قطار را ممکن است از چندین کیلومتر بشنویم. خاصیت انتقال صوت در جامدات و مایعات قویتر از خاصیت مزبور در گازها می‌باشد.
اغلب دیده‌ایم که با وجودیکه پهلوی ریل راه آهن ایستاده‌ایم، صدای حرکت قطاری را که دور از ما واقع شده است نمی‌شنویم، و اگر بخواهیم صدای حرکت قطار مزبور را بشنویم یا باید گوش خود را به ریل بچسبانیم و یا اینکه یک سر میله چوبی و یا فلزی را به ریل چسبانده و سر دیگر را روی گوش خود بگذاریم، طوریکه در هر دو حالت استخوان خارجی گوش به ارتعاش در آید. به همین دلیل است که دیاپازون را روی جعبه مخصوص قرار می‌دهند تا صدایش قوی شود.
صدا نتیجه ارتعاش یک جسم است و در محیط مادی (هوا یا آب) به صورت موج انتشار می‌یابد و ما در دستگاه شنوایی مان آن را با فعل و انفعالات فیزیولوژیک درک می‌کنیم.
بسامد: تعداد حرکت نوسانی را در مدت زمان معین بسامد می‌نامند.(هر حرکت کامل نوسانی تناوب نامیده می‌شود). زمان اندازه‌گیری نوسان‌ها ثانیه می‌باشد و تعدادشان با واحد هرتز مشخص می‌شود. ثانیه/تعداد نوسان Hz=
هرقدر بسامد صدا بیشتر باشد یعنی حرکت ارتعاشی تندتر باشد صدای حاصل زیرتر و هرقدر بسامد آن کمتر باشد بم تر خواهد بود. اما گوش انسان تنها قادر به شنیدن صداها در بازه بسامدی بین ۲۰ تا ۲۰۰۰۰هرتز می‌باشد.
برای تولید و انتشارات امواج آکوستیکی، ارتعاشهایی را که سبب تولید و انتقال موجهای آکوستیکی می‌شوند بر حسب حدود فرکانسشان به سه دسته تقسیم می‌شوند: ارتعاشهای صوتی که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند. حدود فرکانس ارتعاشهایی از این نوع که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند، بین ۲۰ الی ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه می‌باشد. ارتعاشهای فراصوتی از فرکانسهای ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه به بالا و ارتعاشهای فروصوتی، از فرکانسهای ۲۰ سیکل بر ثانیه به پایین.
طول موج: جسم مرتعش هر تناوب کامل را در مدت زمانی مشخص انجام می‌دهد. واحد طول موج متر بوده و هرچه این مقدار کوتاهتر باشد صدا زیرتر و در صورت بلند بودن صدا بم تر می‌باشد.
دامنه: حداکثر مسافتی که جسم مرتعش از نقطه تعادل خود در وسط به دو طرف (نقاط اوج) طی می‌کند. . دامنه بیانی از شدت صداست. هرچه دامنه صدا بلندتر صدا شدیدتر و در صورت کوتاه بودن صدا ضعیف تر است.
شدت صوت:احساس بلندی و کوتاهی صدا مربوط به انرژی حمل شده با امواج صوتی است و بر حسب واحد دسی بل می‌باشد که یک واحد مقایسه‌ای است و عبارت است از ده برابر log نسبت شدت صدای مورد نظر به شدت یک سطح مقایسه‌ای که بطور قراردادی صدایی است که دارای ۰۰۰۲/۰ میکرو بار فشار بوده و به عنوان آستانه شنوایی در انسان در نظر گرفته می‌شود.
فرکانس شنوایی انسان بین۲۰۰۰۰ – ۲۰ سیکل در ثانیه انجام می‌شود که دارای شدتی برابرا ۶۰ – ۳۰ دسی بل می‌باشد.
تفاوت بلندی و شدت صوت: شدت صوت یک کمیت فیزیکی است اما بلندی صوت یک خاصیت فیزیولوژیکی که علاوه بر شدت صوت به گوش انسان نیز بستگی دارد.
نوفه: نوفه یا سر و صدا واژه‌ای است که برای توضیح وضعیت صدا در زمانهای به خصوص به کار می‌رود. صدا، تعریف نوفه بر اساس جنبه‌های فیزیکی صدا ممکن نیست، چرا که یک صدا میتواند در یک لحظه “خواسته” باشد، در صورتی که در شرایط دیگر یا برای همان افراد “ناخواسته” باشد و به عنوان نوفه تلقی شود و لذا به دلیل مطرح شدن عوامل ذهنی و فیزیولوژیکی و حالات درونی ارائه تعریف برای آن مشکل است. اما به طور کلی به صداهای ناخواسته یا آزاردهنده که به هر دلیلی بر فعالیت‌های روزانه ما اثر منفی بگذارد، نوفه گفته می‌شود. صداها زمانی ناخواسته گفته می‌شود که: – صحبت کردن و برقراری ارتباط میان افراد را تحت تأثیر قرار دهند. – در فرایندهای فکر کردن و تمرکز فکری اختلال ایجاد کنند. – از انجام مناسب فعالیت‌ها جلوگیری نمایند.
شیوش (طنین یا رنگ صوتی): صداهای موسیقیایی و سازها دارای شیوش خاص خود هستند و علت تشخیص صدای سازها از یکدیگر در حال نواختن یک نت مشترک همین امر است. صدای بی شیوش منحنی سینوسی دارد و منظم است.
هارمونیک (موج فرعی): صدای شما ترکیبی از چند موج صوتی است. دانشمندان هر موج صوتی را “هارمونیک” می‌نامند. مجموع این هارمونیک‌ها، صدای شما را به شکل یک موج پیچیدهٔ صوتی تشکیل می‌دهند. تفاوت صدای افراد ناشی از تفاوت در همین هارمونیک‌ها می‌باشد.
نواک: بیانی از زیر یا بم بودن یک صداست. بعضی صداهای غیر موسیقیایی شیوش دارند اما تشخیص نواک در آنها مشکل می‌باشد. مانند صدای باران
پژواک: وقتی داخل یک سالن بزرگ و یا یک معبد با صدای بلند سخن می‌گوییم، انعکاس صدای خود را پی در پی می‌شنویم. به این پدیده اکو یا پژواک می‌گویند .. پژواک زمانی تولید می‌گردد که از موانع انعکاس یابند. اما همه اشیا صوت را منعکس نمی‌کنند. برخی از اشیا مثل چوب، جوت (کنف هندی)، مقوای نازک وموارد دیگر صوت را جذب می‌کنند. جهت شنیدن پژواک لازم است که مانع منعکس کننده صوت در فاصله حداقل ۱۷متری از منبع صوتی قرار گیرد. زیرا اثر صوت به مدت یک دهم ثانیه در گوش ما پدیدار می‌ماند. اگر یک سیگنال صوتی به گوش ما برسد، وبه دنبال آن در یک دهم ثانیه سیگنال صوتی دیگری نیز به گوشمان واردشود، سیستم شنوایی گوش، آن را تشخیص نخواهد داد. سرعت صوت ۳۴۰ متر در ثانیه می‌باشد.
پس آوا: مدت دوام آوا پس از خاموش شدن سرچشمه آوا را پس آوا گویندکه کمیتی قابل محاسبه است. هرپه پس آوا در یک فضا بیشتر باشد وضوح کمتر است.(طنین)
آکوستیک در یک فضا
تصور کنید در شکل مقابل در نقطه سبز رنگ یک منبع صوتی وجود دارد که میتواند بلندگوهای یک دستگاه پخش، نوازنده یک ساز، خواننده و یا یک ارکستر باشد. برای سادگی بررسی فرض می‌کنیم نسبت منبع صوتی به فضای اتاق آنقدر کم است که می‌توان آنرا یک منبع نقطه‌ای صوت در نظر گرفت.
انرژی انعکاسهای صوت با توجه به مسیری که طی می‌کنند بتدریج کاسته می‌شود.
امواج صوتی هنگام برخورد به موانع با زاویه تابش نسبت به خط مماس بر نقطه برخورد بازتابیده خواهند شد. بنابراین به دلیل اینکه این اتاق دارای چهار دیوار است، چهار بازتابش داریم که همان صوت تولید شده را پس از طی مسافت طولانی تری به گوش شنونده می رسانند. به عبارت دیگر هرچه از منبع بیشتر دور شویم انرژی صوتی کمتر خواهد شد. بنابراین مشخص است که بازتابشهایی از منبع اصلی صوت که مسافت بیشتری را برای رسیدن به گوش شنونده طی می‌کنند؛ اولآ دیرتر به گوش شنونده می‌رسند و ثانیآ حامل انرژی کمتری هستند.
نکات مهم
صوت در دو نوع مستقیم و غیر مستقیم دریافت می‌شود. صداهای مستقیم در یک فرم کروی انتقال یافته و از منبع به طور مستقیم به شنونده می‌رسند و این فرم کروی در حرکت باعث می‌شود در تمام جهت‌ها در یک زمان مشخص حرکت داشته باشد. در حالت غیر مستقیم صدا در اثر برخورد با یک سطح بازگشت یافته و سپس به دریافت کننده می‌رسد. صدا هم‌زمان که از مسیرهای مختلف خارج می‌گردد دریافت می‌شود.
کنترل آکوستیکی به معنی کنترل انتشار مستقیم و غیر مستقیم (مسیرهای ثانویه) توسط صوت است. برای فراهم نمودن یک صدای خوب در محیط باید به سه نکته توجه ویژه داشت اول کنترل و رسیدن صدای خوب به هر شخص به صورت مستقیم است که این موضوع خود بیانی از مباحث انتشار و بازگشت و کم کردن مدت زمان طنین جهت جلوگیری از هم پوشانی شدن صداها توسط یکدیگر است. دوم جلوگیری از ایجاد نویز یا نوفه بوده که از طریق انتخاب سایت مناسب دور از آلودگی صوتی، دیوارهای دوجداره، مصالح جاذب و دورسازی تاسیسات از چنین محیط‌هایی و همچنین قرار دادن فضاهای واسطه‌ای چون کریدور و انبار میان محیط خارج و فضاهای شنوایی است. و سوم استفاده از سیستم‌های صوتی ایده‌آل می‌باشد. که در واقع تقویت صدا توسط بکار گیری میکروفونها و بلندگوها و آمپلی فایرها با تعبیه یک اتاق کنترل است. که بسته به نوع بکارگیری متفاوت بوده و از سیستم‌های مختلفی می‌توان بهره برد.
آزمون انتشار امواج صوتی
آزمون انتشار امواج صوتی (به انگلیسی: Acoustic Emission) یکی از روش‌های آزمون‌های غیر مخرب است. وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با فرکانس بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود.
فروصوت
فروصوت (به انگلیسی: Infrasound) به امواج صوتی گفته می‌شود که دارای بسامدی کمتر از حد پایین محدودهٔ بسامد قابل شنیدن انسان هستند.
بازه فرکانسی شنوایی انسان حدوداً بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز است، بنابراین صداهای با فرکانس کمتر از ۲۰ هرتز که انسان آنها را نمی‌شنود، فروصوت نامیده می‌شود.
دیوار صوتی
در هوانوردی، دیوار صوتی(به انگلیسی: sound barrier) نقطه‌ای است که متحرک اگر بخواهد به مافوق صوت برسد باید از آن عبور کند. اولین بار در دهه ۱۹۵۰ دیوارهای صوتی شکسته شدند. شکسته‌شدن دیوار صوتی همراه با صدایی بلند است.
تاریخچه
برخی از شلاق‌های معمول، مانند شلاق چرمی قادر به حرکت سریع تر از صداهستند. نوک شلاق دیوار صوتی را می‌شکند و باعث ایجاد صدای شکست تیزی می‌شود. به معنی دیگر شکست صوت. اسلحه‌های گرم پس از قرن نوزدهم به طور کلی تا به حال بالای سرعت صوت کار کره‌اند.
عوامل موثر
سرعت صوت بسته به چگالی دما و رطوبت (در مورد هوا) متفاوت است. به طور مثال سرعت صوت در هوای ۲۰ درجه سانتی گراد ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت، در آب معمولی ۵۳۷۵ کیلومتر بر ساعت و در الماس ۴۳۲۰۰ کیلومتر بر ساعت می‌باشد. واحد سرعت صوت ماخ نام دارد که معادل ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت است و هر جسم که بخواهد دیوار صوتی را بشکند باید از این سرعت فراتر رود و استحکام کافی برای متلاشی نشدن را داشته باشد.
اغلب جنگنده‌های امروزی و چند بمب افکن (مانند B-1) توانایی این کار را دارند.
تنها یک وسیله سرنشین دار روی زمین از این سرعت فراتر رفته که تراست اس‌اس‌سی نام دارد و محصول مشترک ایالات متحده امریکا و انگلستان است که با رانندگی اندی گرین (andy green) نام خود را برای همیشه ماندگار کرد.
عامل ایجاد دیوار صوتی
امواج ضربه‌ای یا Shockwaves در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که میتواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.
در سرعتهای نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به ۱۶٪ در می‌رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعتها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد، همین مسأله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه‌ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را برهم می‌زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می‌کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می‌شوند.
اما کم‌کم، با نزدیک شدن به سرعتهای ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می‌شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می‌یابد. در چنین سرعتهایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می‌رسد، گر چه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه‌ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می‌کنند، که همین مسأله گذر از دیوار صوتی را مشکل می‌نماید.
صدای انفجار
امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعتهای زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می‌رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می‌شوند. با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما باهم به گوش شنونده می‌رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می‌باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله‌ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه‌ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می‌آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه‌ای در موتورهای جت نیز استفاده می‌شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، اگر هواپیما با سرعتهای بالای صوت پرواز نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد.
شکستن دیوار صوتی به عنوان یک پرتابهٔ انسان
در ژانویه ۲۰۱۰، فلیکس باومگارتنر با کار در یک تیم از دانشمندان حمایت شده توسط "نوشابه‌های رد بول" برای کسب بالاترین رکورد در سقوط آزاد از آسمان تلاش کردند. این پروژه برای دیدن شکست دیوار صوتی توسط باومگارتنر با پرش از ارتفاع ۳۶،۵۸۰ متری از یک بالون هلیوم بعنوان اولین چتر باز تلاش می‌کند. پرش در تاریخ نهم اکتبر ۲۰۱۲ برنامه ریزی شده بود، اما به دلیل نامساعد بودن هوا لغو شد و پس از آن کپسول در ۱۴ اکتبر به فضا پرتاب شد.
سرعت فراصوت
سرعت فراصوت به سرعتی گفته می‌شود که از سرعت صوت (۳۴۳ متر بر ثانیه) بیشتر باشد. واحد سرعت فراصوت «ماخ» است و به تعداد ضریب سرعت می‌گویند مثلاً صدا یک ماخ سرعت دارد.
خصوصیات صوت و دیوار صوتی
خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است. صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۴۰ متر بر ثانیه‌است که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می‌پیماید. این مسئله بدین صورت است که صوت از طریق ضربات ملکولهای هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آنها فضا را طی می‌کند و هر چه تعداد مولکولها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می‌یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است.
پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکولها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می‌پیماید. دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می‌باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعتهای بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می‌کنند. عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شیء پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی اتریشی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می‌یابد.
عامل ایجاد دیوار صوتی
امواج شوک (Shockwaves) در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که میتواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.
عدد ماخ بحرانی
به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد، گر چه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد، عدد ماخ بحرانی (Critical Mach Number) می‌گویند. عدد ماخ بحرانی را می‌توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می‌گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم‌کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه‌ای بوجود می‌آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می‌گردند.
اثرات شکست دیوار صوتی
امواج ضربه‌ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می‌باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه‌ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه‌های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آنها می‌شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه‌ای بطور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است.
از امواج ضربه‌ای، در بمبها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می‌شود. بمبها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه‌هایی از هوا، امواج ضربه‌ای بوجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه‌ها و تخریب دیوارها نیز می‌شود. اگر شخصی در فاصله‌ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه‌ای وجود ندارد.
به دلیل تولید امواج ضربه‌ای در سرعتهای حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می‌کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعتهایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعتها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.
نویز
نویز (به انگلیسی: Noise) در الکترونیک به سیگنال‌های تصادفی و غیر مطلوب می‌گویند که با سیگنال اصلی جمع شده و آن را از شکل اصلی خارج می‌کند. نویز بسته به منبع خود دارای انواع مختلف است. از آن جمله می‌توان به نویز حرارتی اشاره کرد.
خودرو
خودرو همچنین اتومبیل یا ماشین و به زبان فارسی دری «موتِر» به وسیله نقلیه چرخداری گفته می‌شود که موتور خود را حمل می‌کند.
خودرو به وسایلی گفته می‌شود که بدون ارتباط با وسیله دیگر و به کمک نیروی ماشینی خود، قادر به حرکت باشد.
دید کلی
اصولاً برای تمام وسایلی که دارای منبع قدرت باشند و به خودی خود بتوانند حرکت کنند، می‌توان واژهٔ خودرو را بکار برد. لیکن کاربرد این واژه در زبان ما دارای محدوده مشخصی است که معمولاً به وسایل متحرکی گفته می‌شود که همگی دارای حرکت بوده و با زمین در تماس هستند.
پول الکترونیکی
در سال‌های اخیر، مصرف کنندگان تمایل چشمگیری برای انجام مبادلات الکترونیکی از خود نشان داده‌اند. کاهش هزینه و افزایش سرعت دسترسی به اینترنت و مزایای اقتصادی و اجتماعی تجارت الکترونیکی از دلایل اصلی توجه مردم به اینگونه مبادلات است. تجارت الکترونیک واژه‌ای است که برای تجارت از طریق سیستم‌های اطلاعاتی- ارتباطی بکار می‌رود. در این گزارش مقدمه‌ای در مورد تجارت الکترونیکی آورده شده‌است که هدف از آن، آشنایی با ابعاد و زیرساخت‌های تجارت الکترونیکی و تبیین نقش و جایگاه انتقال الکترونیکی وجوه و بانکداری الکترونیکی در آن می‌باشد. سپس توضیحاتی در رابطه با بانکداری الکترونیکی، پرداخت الکترونیکی، مزایا و معایب آنها ذکر شده‌است. در ادامه پول الکترونیکی که یکی از مهمترین زیر سیستم‌های پرداخت الکترونیکی است معرفی می‌گردد و مزایا و معایب آن بررسی می‌شود. در واقع پول الکترونیکی یک مکانیسم پرداخت ارزش ذخیره شده یا پیش پرداخت شده‌است که در آن مقداری از وجوه یا ارزش که برای مصرف کننده قابل استفاده‌است، در یک وسیله و قطعهٔ الکترونیکی ذخیره شده و در تصرف مشتری است.
بانکداری الکترونیکی
بانکداری الکترونیک (ای-بانک) را می‌توان استفاده از تکنولوژی پیشرفته شبکه‌ها و مخابرات، جهت انتقال منبع (پول) در سیستم بانکداری معرفی کرد. در تعریفی دیگر، بانکداری الکترونیکی عبارت از ارائه کلیه خدمات بانکی به صورت الکترونیک و از طریق واسطه‌های ایمن و بدون نیاز به حضور فیزیکی مشتری است. در کشورهای پیشرفته دنیا مذاکرات بین خریدار و فروشنده، سفارش خرید، تهیه بیمه نامه، انتقال پول، حمل و نقل کالا و ترخیص از گمرکات به صورت الکترونیکی پشتیبانی می‌شود و روش‌های نقل و انتقال پول به صورت الکترونیکی و حمل و نقل کالا بر اساس در خواست‌های الکترونیکی است که در این راستا بانکداری الکترونیکی از ارکان اصلی و لازمه تحقق این امر می‌باشد.
پرداخت الکترونیکی
زمان شروع پرداخت الکترونیکی را می‌توان سال ۱۹۱۸ دانست، یعنی هنگامی که بانکهای فدرال رزرو آمریکا به انتقال وجوه از طریق تلگراف می‌پرداختند. پرداخت الکترونیکی اشکال گوناگونی دارد که می‌توان آن را به دو دستهٔ اصلی تقسیم کرد:
سیستم‌های پرداخت برای معاملات عمده فروشی
سیستم‌های پرداخت برای معاملات خرده فروشی
در چنین مکانیسم‌هایی پرداخت به صورت برخط نیز وجود دارد و از طریق بررسی و کنترل زاویای مختلف سیستم، اعمال می‌شود. تعدادی از ابداعات در محدودهٔ پرداخت‌های الکترونیکی جزیی (خرده فروشی) به عنوان پول الکترونیکی شناخته شده‌اند. این ابداعات که در حال حاضر نیز در مرحلهٔ اول توسعه و پیشرفت قرار دارند، بالقوه دارای این قدرت هستند که قواعد حاکم بر پول نقد را در مورد پرداخت‌های خرده فروشی به چالش کشیده و در عین حال می‌توانند معاملات خرده فروشی را هم برای مصرف کننده و هم برای تجار، ساده تر و ارزانتر گردانند. در این زمینه ادعا شده‌است که پول الکترونیکی مفهومی جدید از کیف پول را ارایه نموده، سیستم پرداخت تجاری را برای اینترنت به وجود آورده و راه دولت‌ها را برای پرداخت به صورت الکترونیکی، تغییر داده و انقلابی را در گردش ارزش (پول) از طریق خطوط تلفن و امواج (الکترونیکی) پدید آورده‌است.
ویژگی‌های سیستم‌های پرداخت الکترونیکی
امنیت: ایمن ساختن اطلاعات به معنای جلوگیری از تحریف و دستیابی به اطلاعات توسط افراد غیر مجاز
تقسیم پذیری: بیشتر فروشندگان تنها کارتهای اعتباری را برای دامنه‌ای حداقل و حداکثر قبول می‌کنند بنابراین هرچه دامنه قبول پرداختها را زیادتر کند امکان پذیرش بیشتری دارد
قابلیت بررسی: سیستم باید تمام عملیات مالی را ثبت کند تا در صورت لزوم بتوان اشکالات و خطاهای احتمالی را ردیابی کرد
قابلیت اطمینان: سیستم باید بقدر کافی مستحکم باشد تا کاربران در صورت قطع برق پولها را از دست ندهند.
گمنامی: این مطلب با حریم خصوصی ارتباط دارد یعنی برخی خریداران تمایل دارند هویت و مشخصات خرید هایشان گمنام باقی بماند
عدم تکذیب : یک سیستم پرداخت اینترنتی باید گروههای درگیر را مطمئن و متعهد سازد که گروهی نتواند معاملات را انکار کرده و یا بطور غیر قانونی از زیر آن شانه خالی کند.
پول الکترونیکی
امروزه این مسئله پذیرفته شده‌است که بانکداری الکترونیکی میتواند به دو جریان مجزا تقسیم شود : یکی عبارت است از محصولات پول الکترونیکی، به ویژه در شکل محصولاتی که ارزش را ذخیره می‌کنند و دیگری عبارت است از تحویل یا دسترسی الکترونیکی به محصولات. این‌ها محصولاتی هستند که به مصرف کننده این امکان را می‌دهند تا از وسایل ارتباطی الکترونیکی استفاده کرده و به این ترتیب به خدمات پرداخت قراردادی دسترسی داشته باشند. به عنوان مثال: استفاده از یک کامپیوتر شخصی و یا شبکهٔ کامپیوتری (نظیر اینترنت) برای پرداخت کارت الکترونیکی یا ارسال دستوری برای انتقال وجوه بین حسابهای بانکی. از آنجایی‌که پول الکترونیکی همچنان در مراحل اولیهٔ پیشرفت است، هنوز تعریف واحدی از پول الکترونیکی وجود ندارد و اشخاص مختلفی پول الکترونیکی را به روش‌های متفاوتی تعریف کرده و توضیح داده‌اند.
جامعهٔ اروپا در پیش نویس دستورالعمل خود، پول الکترونیکی را بدین‌گونه توصیف نموده است:
بر روی قطعه‌ای الکترونیکی همانند تراشهٔ کارت و یا حافظه‌کامپیوتر به صورت الکترونیکی ذخیره شده .
به عنوان یک وسیلهٔ پرداخت برای تعهدات اشخاصی غیر از مؤسسهٔ صادر کننده، پذیرفته شده‌است.
بدین منظور ایجاد شده‌است که به عنوان جانشین الکترونیکی برای سکه و اسکناس در دسترس و اختیار استفاده کنندگان قرار گیرد.
به منظور انتقال الکترونیکی وجوه و پرداخت‌های با مقدار محدود ایجاد شده‌است.
مشاور امور مصرف کنندگان آمریکا، پول الکترونیکی را به این عنوان توصیف نموده‌است : پولی است که به صورت الکترونیکی حرکت کرده و به گردش درمی آید و میتواند به صورت کارت هوشمند و یا کارت‌هایی که در آنها ارزش ذخیره شده، یا کیف پول الکترونیکی ارایه شود. همچنین میتواند در پایانهٔ فروش استفاده شده و یا بدون دخالت هیچ شخص دیگری و مستقیماً به صورت شخص به شخص مورد استفاده قرار گیرد و نیز میتواند از طریق خطوط تلفن به سوی بانکها و یا دیگر ارائه دهندگان خدمات یا صادرکنندگان (پول الکترونیکی) به حرکت درآمده و یا خرج شود.
ویژگی‌های پول الکترونیکی
ارزش بر روی قطعه و یا وسیلهٔ الکترونیکی و به صورت الکترونیکی ذخیره می‌شود. محصولات گوناگون از لحاظ اجرای تکنیکی متفاوت هستند. در پول الکترونیکی مبتنی بر کارت، یک قطعهٔ سخت‌افزاری کامپیوتری که مخصوص بدان و قابل حمل بوده و نوعاً یک ریزپردازنده‌است، در یک کارت پلاستیکی جای داده شده در حالیکه در پول الکترونیکی مبتنی بر نرم‌افزار، از یک نرم‌افزار تخصصی و مخصوص که بر روی کامپیوتر شخصی نصب شده، استفاده می‌شود.
ارزش موجود در پول الکترونیکی به چند طریق و به صورت الکترونیکی منتقل می‌شود. برخی از انواع پول الکترونیکی امکان انتقال موازنه‌های الکترونیکی را مستقیماً از یک مصرف کننده به دیگری و بدون دخالت شخص ثالث (همانند صادر کنندهٔ پول الکترونیکی) فراهم می‌آورند و آنچه که بیشتر متداول و مرسوم است آن است که تنها پرداخت‌های مجاز و ممکن، پرداخت از مصرف کننده به تاجر و همچنین امکان باز خرید ارزش پول الکترونیکی برای تجار است.
قابلیت انتقال، محدود به معاملاتی است که سابقهٔ آنها ثبت و ضبط شده باشد. در اکثر روش‌ها و رویه‌های محصول، برخی از جزییات معاملات بین تاجر و مصرف کننده در یک پایگاه دادهٔ مرکزی ثبت و ضبط می‌شود که قابل نمایش دادن و ارایه هستند. در مواردی که معاملات به طور مستقیم بین مصرف کنندگان امکان‌پذیر باشد، این اطلاعات بر روی دستگاه شخصی مصرف کننده ضبط می‌شود و تنها هنگامی میتواند از طریق دستگاه مرکزی نمایش داده شده و ارایه شود که مصرف کننده از طریق اپراتور (عامل طرح) پول الکترونیکی قرارداد بسته باشد.
تعداد شرکا و طرفینی که به نحو کار کردی و مؤثر در معاملات پول الکترونیکی دخیل و درگیر هستند، بسیار بیشتر از معاملات قراردادی است. عموماً در معاملهٔ پول الکترونیکی، چهار دسته از افراد دخیل هستند: صادر کنندهٔ ارزش پول الکترونیکی، اپراتور شبکه، فروشندهٔ سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای خاص و ویژه، نقل و انتقال دهنده و تسویه کنندهٔ معاملات پول الکترونیکی. صادر کنندهٔ پول الکترونیکی مهمترین شخص در این میان است در حالیکه اپراتور شبکه و فروشنده، ارایه کنندگان خدمات فنی هستند و نهادهای انتقال دهنده و تسویه کنندهٔ پول الکترونیکی، بانکها و یا شرکت‌هایی با ماهیت بانک هستند که خدماتی را ارایه می‌دهند که مشابه با خدماتی است که برای دیگر ابزارهای پرداخت بدون پول نقد نیز ارایه می‌شود.
موانع فنی و اشتباهات انسانی میتواند اجرای معاملات را مشکل و یا غیر ممکن سازد درحالی‌که در معاملات مبتنی بر کاغذ چنین مشکلی با این حجم وجود ندارد.
مزايا
انتقال پول الكترونيك، نگهداري و جا به جايي آن بسيار راحت تر از پول كاغذي (پول سنتي) است، به سبب اين موضوع خريد و فروش الكترونيكي، تجارت الکترونیک و سرمايه گذاري الكترونيكي از شكل قديمي خود راحت تر و سريع تر است. اين مفاهيم موجب مي شود تا استفاده از آن ها به كسب و كار شركت ها و بنگاه هاي اقتصادي رونق دهد، حتي در سطح كلان باعث رونق اقتصاد كشورها وتجارت جهاني شود.
انواع پول الکترونیکی
پول الکترونیکی را به شیوه‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌نمایند، در یکی از تقسیم‌بندی‌ها پول الکترونیکی را به دو دسته تقسیم می‌نمایند:
پول الکترونیکی شناسایی شده
این نوع پول الکترونیکی حاوی اطلاعاتی دربارة هویت مالک آن می‌باشد که تا حدودی مانند کارتهای اعتباری است. این پولها دارای قابلیت ردگیری می‌باشند و هویت دارنده آن قابل شناسایی است. قابلیت استفاده این پول در دو روش پیوسته و ناپیوسته امکان‌پذیر است.
پول الکترونیکی غیرقابل شناسایی (بی‌نام و نشان)
این نوع پول دیجیتالی خصوصیت مخفی بودن هویت فرد دارنده‌اش، را در بردارد، و از این لحاظ درست مانند پول کاغذی سنتی عمل می‌کند. هنگامی که پول دیجیتالی از حسابی برداشت شد بدون باقی گذاشتن هیچ اثری می‌توان آن را خرج نمود و با توجه به این نکته که هنگام ایجاد کردن پول دیجیتالی از امضاهای نامشخص استفاده می‌شود امکان پی‌گیری آن برای هیچ بانکی وجود ندارد. هر کدام از پولهای الکترونیکی فوق‌الذکر به دو دسته پول الکترونیکی پیوسته و پول الکترونیکی ناپیوسته تقسیم می‌شود.
پول
پول در تعریف ابتدایی آن وسیله، قطعه، شی، یا چیزیست که انسان‌ها برای تبادل خواسته‌ها، خدمات، کالاهای نیازها از آن استفاده می‌کنند. به صورت کلّی هر چیزی میتواند به عنوان پول مورد استفاده قرار گیرد. در زمانهای قدیم کالاها معمولاً به عنوان پول مورد استفاده قرار می‌گرفتند و در بسیاری کشورهای جهان طلا و نقره به عنوان پول رایج بودند. در حال حاضر تقریباً تمام پول مورد استفاده در تمامی کشورهای دنیا اصطلاحاً پول فیات است که به پولی اطلاق می‌شود که دارای ارزش ذاتی نبوده و کنترل ارزش آن در اختیار حکومت است. پول ظاهراً کلمه یونانی است (فرهنگ..)الفاظی شبیه پول در انگلیسی داریم. در بیشتر کشورهای دنیا پول در گردش دارای دو بخش پول مسکوک و پول بانکی است که پول بانکی اکثریت مقدار پول در گردش را تشکیل می‌دهد.
تاریخ پول
پول: پولیس پولی بود که با مس ساخته می شد . بعضی از علمای لغت می گویند کلمه پولس در آغاز در فنیقیه وضع شد و از آنجا به کشور های دیگر سرایت کرد و کلمه فلوس که هنوز در برخی از کشور های خاور نزدیک و خاور میانه مصطلح است همین پولس است و کلمه پول که در زبان فارسی امروزی متداول است از ریشه پولوس گرفته شده است و بر خلاف تصور بعضی از ریشه فولاد نیست. (ذبیح الله منصوری سرزمین جاوید ص 2199) در جوامع اولیه معمولاً مبادله کالا به صورت مبادله پایاپای انجام می‌گردید. در چنین سیستمی معمولاً مقدار معینی از یک کالا با مقدار معینی از کالای دیگر به صورت پایاپای مبادله می‌گردید. این سیستم تنها در اجتماعهای کوچک قابل استفاده است و با بزرگتر شدن جوامع انسانی نیاز به مبادله به وسیله پول شکل گرفت. در قدیم معمولاً پول یکی از کالاهای موجود در آن جامعه بود. به طور مثال در زمان قدیم در خاورمیانه جو به عنوان پول مورد استفاده قرار می‌گرفت و یا در قاره آمریکا صدف به عنوان پول استفاده می‌شد. به نوشته هرودت، مردم لیدیا اولین کسانی بودند که به استفاده از سکه نقره روی آوردند. با گسترش بانکها استفاده از رسیدهای بانکی به عنوان پول گسترش گرفت. در بین قرنهای ۱۷ تا ۱۹ میلادی در بیشتر کشورهای اروپایی استاندارد طلا مورد استفاده بود که در آن پول کاغذی دارای ارزش معین و ثابتی نسبت به طلا بود. بعد از جنگ جهانی دوم در کنفرانس برتون وودز بیشتر کشورهای دنیا به استفاده از پول فیات که به دلار آمریکا ثابت شده بود روی آوردند و دلار آمریکا تنها پولی بود که ارزش آن نسبت به طلا ثابت شده بود. در سال ۱۹۷۱ و در زمان ریچارد نیکسون آمریکا به صورت یکطرفه پیمان برتون وودز را لغو نمود و از این زمان به بعد تمامی پول مورد استفاده در دنیا تبدیل به پول فیات گردید.
در اقتصاد
در مفهوم اقتصادی پول بسیار متفاوت از تعریف عمومی آن است. حجم پول آثار کاملاً بارزی در اقتصاد داشته و بر نرخ تورم، بهره، بیکاری و تولید تأثیر گذار است. در مفهوم اقتصادی پول واحدی برای اندازه گیری تولید اقتصادی و نیز واحدی برای ذخیره ارزش اقتصادی می‌باشد. پول رایج باید ۵ ویژگی داشته باشد:
۱)مورد قبول عموم باشد.
۲)بادوام باشد.
۳)استفاده از آن آسان بوده و قابل تقسیم به قسمتهای کوچکتر باشد.
۴) دارای ارزش ثابت باشد.
۵) تولید ان محدود باشد.
انواع پول
در بیشتر تاریخ پول مورد استفاده در تمامی کشورهای دنیا، پول کالایی بوده است. حال آنکه اکتون در تمامی کشورهای دنیا پول فیات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پول کالایی
در این نوع پول هر کالایی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. کالاهای رایج مورد استفاده فلزات نایاب مانند طلا و نقره و یا مس بوده ولیکن گاهی مواد دیگری نظیر مواد غذایی، سنگ، سیگار و غیره نیز مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
پول فیات
پول فیات پولی است که فاقد هرگونه ارزش ذاتی بوده و ارزش آن تنها وابسته به حکومت است. در این نوع سیستم با از بین رفتن حکومت پول ضرب شده توسط آن حکومت نیز بی ارزش می‌شود. در زمان قدیم پول تمامی کشورها معمولاً به فلزات گرانبها نظیر طلا و نقره متصل بود. ولیکن بعد از لغو پیمان برتون وودز در سال ۱۹۷۱ به صورت یکجانبه از طرف آمریکا، در تمامی کشورهای دنیا پول مورد استفاده پول فیات است. به طور مثال در پشت اسکناسهای دلار آمریکا نوشته شده است که این پول legal tender است که معنی آن این است که قبول نکردن این پول برای مبادلات، غیرقانونی می‌باشد. پول فیات دارای این برتری نسبت به پول کالایی است که در صورت مخدوش شدن آن دولت صادر کننده پول هنوز آن را قبول می‌کند. به طور مثال می‌توان اسکناس دارای پارگی را با اسکناس نو تعویض نمود ولیکن مشابه چنین کاری در مورد پول کالایی وجود ندارد.
مسکوکات
مسکوکات در واقع پول ضرب شده توسط حکومت می‌باشد که میتواند به صورت سکه و یا اسکناس باشد.
پول بانکی
پول بانکی پولی است که در یک حساب بانکی بوده و قابل برداشت از شعب بانک و یا دستگاههای خودپرداز است. در تقریباً تمامی بانکهای دنیا بانک از سیستم بانکداری ذخیره کسری استفاده می‌کند که در آن بانک تنها بخشی از سپرده‌ها را به عنوان ذخیره نگه می‌دارد. پول بانکی دارای این تفاوت با پول مسکوک است که اولاً به صورت غیر فیزیکی بوده و تنها یک عدد در دفترچه حساب صاحب حساب است و ثانیاً اینکه در صورت از بین رفتن آن موسسه بانکی، پول ذخیره شده در آن نیز از بین می‌رود. سیستم بانکداری ذخیره کسری دارای خطرات تورمی زیادی است زیرا در هر بار پول جدیدی به پول در گردش هر کشور اضافه می‌شود. در تمامی کشورها بانک مرکزی میزان ذخیره مورد نیاز بانک را مشخص می‌کند. پول در گردش هر کشور معمولاً مجموع پول مسکوک و پول درون حسابهای بانکی است.
مکتبهای اقتصادی
دیدگاه کلاسیک
پول فقط وسیله مبادله است. و این دیدگاه توسط آلفرد مارشال مطرح شد. که از حاصل ضرب سرعت گردش پول برابر ارزش تولیدات حاصل می‌شود.
در سال‌های اخیر، مصرف کنندگان تمایل چشمگیری برای انجام مبادلات الکترونیکی از خود نشان داده‌اند. کاهش هزینه و افزایش سرعت دسترسی به اینترنت و مزایای اقتصادی و اجتماعی تجارت الکترونیکی از دلایل اصلی توجه مردم به اینگونه مبادلات است. تجارت الکترونیک واژه‌ای است که برای تجارت از طریق سیستم‌های اطلاعاتی- ارتباطی بکار می‌رود. در این گزارش مقدمه‌ای در مورد تجارت الکترونیکی آورده شده‌است که هدف از آن، آشنایی با ابعاد و زیرساخت‌های تجارت الکترونیکی و تبیین نقش و جایگاه انتقال الکترونیکی وجوه و بانکداری الکترونیکی در آن می‌باشد. سپس توضیحاتی در رابطه با بانکداری الکترونیکی، پرداخت الکترونیکی، مزایا و معایب آنها ذکر شده‌است. در ادامه پول الکترونیکی که یکی از مهمترین زیر سیستم‌های پرداخت الکترونیکی است معرفی می‌گردد و مزایا و معایب آن بررسی می‌شود. در واقع پول الکترونیکی یک مکانیسم پرداخت ارزش ذخیره شده یا پیش پرداخت شده‌است که در آن مقداری از وجوه یا ارزش که برای مصرف کننده قابل استفاده‌است، در یک وسیله و قطعهٔ الکترونیکی ذخیره شده و در تصرف مشتری است.
بانکداری الکترونیکی
بانکداری الکترونیک (ای-بانک) را می‌توان استفاده از تکنولوژی پیشرفته شبکه‌ها و مخابرات، جهت انتقال منبع (پول) در سیستم بانکداری معرفی کرد. در تعریفی دیگر، بانکداری الکترونیکی عبارت از ارائه کلیه خدمات بانکی به صورت الکترونیک و از طریق واسطه‌های ایمن و بدون نیاز به حضور فیزیکی مشتری است. در کشورهای پیشرفته دنیا مذاکرات بین خریدار و فروشنده، سفارش خرید، تهیه بیمه نامه، انتقال پول، حمل و نقل کالا و ترخیص از گمرکات به صورت الکترونیکی پشتیبانی می‌شود و روش‌های نقل و انتقال پول به صورت الکترونیکی و حمل و نقل کالا بر اساس در خواست‌های الکترونیکی است که در این راستا بانکداری الکترونیکی از ارکان اصلی و لازمه تحقق این امر می‌باشد.
پرداخت الکترونیکی
زمان شروع پرداخت الکترونیکی را می‌توان سال ۱۹۱۸ دانست، یعنی هنگامی که بانکهای فدرال رزرو آمریکا به انتقال وجوه از طریق تلگراف می‌پرداختند. پرداخت الکترونیکی اشکال گوناگونی دارد که می‌توان آن را به دو دستهٔ اصلی تقسیم کرد:
سیستم‌های پرداخت برای معاملات عمده فروشی
سیستم‌های پرداخت برای معاملات خرده فروشی
در چنین مکانیسم‌هایی پرداخت به صورت برخط نیز وجود دارد و از طریق بررسی و کنترل زاویای مختلف سیستم، اعمال می‌شود. تعدادی از ابداعات در محدودهٔ پرداخت‌های الکترونیکی جزیی (خرده فروشی) به عنوان پول الکترونیکی شناخته شده‌اند. این ابداعات که در حال حاضر نیز در مرحلهٔ اول توسعه و پیشرفت قرار دارند، بالقوه دارای این قدرت هستند که قواعد حاکم بر پول نقد را در مورد پرداخت‌های خرده فروشی به چالش کشیده و در عین حال می‌توانند معاملات خرده فروشی را هم برای مصرف کننده و هم برای تجار، ساده تر و ارزانتر گردانند. در این زمینه ادعا شده‌است که پول الکترونیکی مفهومی جدید از کیف پول را ارایه نموده، سیستم پرداخت تجاری را برای اینترنت به وجود آورده و راه دولت‌ها را برای پرداخت به صورت الکترونیکی، تغییر داده و انقلابی را در گردش ارزش (پول) از طریق خطوط تلفن و امواج (الکترونیکی) پدید آورده‌است.
ویژگی‌های سیستم‌های پرداخت الکترونیکی
امنیت: ایمن ساختن اطلاعات به معنای جلوگیری از تحریف و دستیابی به اطلاعات توسط افراد غیر مجاز
تقسیم پذیری: بیشتر فروشندگان تنها کارتهای اعتباری را برای دامنه‌ای حداقل و حداکثر قبول می‌کنند بنابراین هرچه دامنه قبول پرداختها را زیادتر کند امکان پذیرش بیشتری دارد
قابلیت بررسی: سیستم باید تمام عملیات مالی را ثبت کند تا در صورت لزوم بتوان اشکالات و خطاهای احتمالی را ردیابی کرد
قابلیت اطمینان: سیستم باید بقدر کافی مستحکم باشد تا کاربران در صورت قطع برق پولها را از دست ندهند.
گمنامی: این مطلب با حریم خصوصی ارتباط دارد یعنی برخی خریداران تمایل دارند هویت و مشخصات خرید هایشان گمنام باقی بماند
عدم تکذیب : یک سیستم پرداخت اینترنتی باید گروههای درگیر را مطمئن و متعهد سازد که گروهی نتواند معاملات را انکار کرده و یا بطور غیر قانونی از زیر آن شانه خالی کند.
پول الکترونیکی
امروزه این مسئله پذیرفته شده‌است که بانکداری الکترونیکی میتواند به دو جریان مجزا تقسیم شود : یکی عبارت است از محصولات پول الکترونیکی، به ویژه در شکل محصولاتی که ارزش را ذخیره می‌کنند و دیگری عبارت است از تحویل یا دسترسی الکترونیکی به محصولات. این‌ها محصولاتی هستند که به مصرف کننده این امکان را می‌دهند تا از وسایل ارتباطی الکترونیکی استفاده کرده و به این ترتیب به خدمات پرداخت قراردادی دسترسی داشته باشند. به عنوان مثال: استفاده از یک کامپیوتر شخصی و یا شبکهٔ کامپیوتری (نظیر اینترنت) برای پرداخت کارت الکترونیکی یا ارسال دستوری برای انتقال وجوه بین حسابهای بانکی. از آنجایی‌که پول الکترونیکی همچنان در مراحل اولیهٔ پیشرفت است، هنوز تعریف واحدی از پول الکترونیکی وجود ندارد و اشخاص مختلفی پول الکترونیکی را به روش‌های متفاوتی تعریف کرده و توضیح داده‌اند.
جامعهٔ اروپا در پیش نویس دستورالعمل خود، پول الکترونیکی را بدین‌گونه توصیف نموده است:
بر روی قطعه‌ای الکترونیکی همانند تراشهٔ کارت و یا حافظه‌کامپیوتر به صورت الکترونیکی ذخیره شده .
به عنوان یک وسیلهٔ پرداخت برای تعهدات اشخاصی غیر از مؤسسهٔ صادر کننده، پذیرفته شده‌است.
بدین منظور ایجاد شده‌است که به عنوان جانشین الکترونیکی برای سکه و اسکناس در دسترس و اختیار استفاده کنندگان قرار گیرد.
به منظور انتقال الکترونیکی وجوه و پرداخت‌های با مقدار محدود ایجاد شده‌است.
مشاور امور مصرف کنندگان آمریکا، پول الکترونیکی را به این عنوان توصیف نموده‌است : پولی است که به صورت الکترونیکی حرکت کرده و به گردش درمی آید و میتواند به صورت کارت هوشمند و یا کارت‌هایی که در آنها ارزش ذخیره شده، یا کیف پول الکترونیکی ارایه شود. همچنین میتواند در پایانهٔ فروش استفاده شده و یا بدون دخالت هیچ شخص دیگری و مستقیماً به صورت شخص به شخص مورد استفاده قرار گیرد و نیز میتواند از طریق خطوط تلفن به سوی بانکها و یا دیگر ارائه دهندگان خدمات یا صادرکنندگان (پول الکترونیکی) به حرکت درآمده و یا خرج شود.
ویژگی‌های پول الکترونیکی
ارزش بر روی قطعه و یا وسیلهٔ الکترونیکی و به صورت الکترونیکی ذخیره می‌شود. محصولات گوناگون از لحاظ اجرای تکنیکی متفاوت هستند. در پول الکترونیکی مبتنی بر کارت، یک قطعهٔ سخت‌افزاری کامپیوتری که مخصوص بدان و قابل حمل بوده و نوعاً یک ریزپردازنده‌است، در یک کارت پلاستیکی جای داده شده در حالیکه در پول الکترونیکی مبتنی بر نرم‌افزار، از یک نرم‌افزار تخصصی و مخصوص که بر روی کامپیوتر شخصی نصب شده، استفاده می‌شود.
ارزش موجود در پول الکترونیکی به چند طریق و به صورت الکترونیکی منتقل می‌شود. برخی از انواع پول الکترونیکی امکان انتقال موازنه‌های الکترونیکی را مستقیماً از یک مصرف کننده به دیگری و بدون دخالت شخص ثالث (همانند صادر کنندهٔ پول الکترونیکی) فراهم می‌آورند و آنچه که بیشتر متداول و مرسوم است آن است که تنها پرداخت‌های مجاز و ممکن، پرداخت از مصرف کننده به تاجر و همچنین امکان باز خرید ارزش پول الکترونیکی برای تجار است.
قابلیت انتقال، محدود به معاملاتی است که سابقهٔ آنها ثبت و ضبط شده باشد. در اکثر روش‌ها و رویه‌های محصول، برخی از جزییات معاملات بین تاجر و مصرف کننده در یک پایگاه دادهٔ مرکزی ثبت و ضبط می‌شود که قابل نمایش دادن و ارایه هستند. در مواردی که معاملات به طور مستقیم بین مصرف کنندگان امکان‌پذیر باشد، این اطلاعات بر روی دستگاه شخصی مصرف کننده ضبط می‌شود و تنها هنگامی میتواند از طریق دستگاه مرکزی نمایش داده شده و ارایه شود که مصرف کننده از طریق اپراتور (عامل طرح) پول الکترونیکی قرارداد بسته باشد.
تعداد شرکا و طرفینی که به نحو کار کردی و مؤثر در معاملات پول الکترونیکی دخیل و درگیر هستند، بسیار بیشتر از معاملات قراردادی است. عموماً در معاملهٔ پول الکترونیکی، چهار دسته از افراد دخیل هستند: صادر کنندهٔ ارزش پول الکترونیکی، اپراتور شبکه، فروشندهٔ سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای خاص و ویژه، نقل و انتقال دهنده و تسویه کنندهٔ معاملات پول الکترونیکی. صادر کنندهٔ پول الکترونیکی مهمترین شخص در این میان است در حالیکه اپراتور شبکه و فروشنده، ارایه کنندگان خدمات فنی هستند و نهادهای انتقال دهنده و تسویه کنندهٔ پول الکترونیکی، بانکها و یا شرکت‌هایی با ماهیت بانک هستند که خدماتی را ارایه می‌دهند که مشابه با خدماتی است که برای دیگر ابزارهای پرداخت بدون پول نقد نیز ارایه می‌شود.
موانع فنی و اشتباهات انسانی میتواند اجرای معاملات را مشکل و یا غیر ممکن سازد درحالی‌که در معاملات مبتنی بر کاغذ چنین مشکلی با این حجم وجود ندارد.
مزايا
انتقال پول الكترونيك، نگهداري و جا به جايي آن بسيار راحت تر از پول كاغذي (پول سنتي) است، به سبب اين موضوع خريد و فروش الكترونيكي، تجارت الکترونیک و سرمايه گذاري الكترونيكي از شكل قديمي خود راحت تر و سريع تر است. اين مفاهيم موجب مي شود تا استفاده از آن ها به كسب و كار شركت ها و بنگاه هاي اقتصادي رونق دهد، حتي در سطح كلان باعث رونق اقتصاد كشورها وتجارت جهاني شود.
انواع پول الکترونیکی
پول الکترونیکی را به شیوه‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌نمایند، در یکی از تقسیم‌بندی‌ها پول الکترونیکی را به دو دسته تقسیم می‌نمایند:
پول الکترونیکی شناسایی شده
این نوع پول الکترونیکی حاوی اطلاعاتی دربارة هویت مالک آن می‌باشد که تا حدودی مانند کارتهای اعتباری است. این پولها دارای قابلیت ردگیری می‌باشند و هویت دارنده آن قابل شناسایی است. قابلیت استفاده این پول در دو روش پیوسته و ناپیوسته امکان‌پذیر است.
پول الکترونیکی غیرقابل شناسایی (بی‌نام و نشان)
این نوع پول دیجیتالی خصوصیت مخفی بودن هویت فرد دارنده‌اش، را در بردارد، و از این لحاظ درست مانند پول کاغذی سنتی عمل می‌کند. هنگامی که پول دیجیتالی از حسابی برداشت شد بدون باقی گذاشتن هیچ اثری می‌توان آن را خرج نمود و با توجه به این نکته که هنگام ایجاد کردن پول دیجیتالی از امضاهای نامشخص استفاده می‌شود امکان پی‌گیری آن برای هیچ بانکی وجود ندارد. هر کدام از پولهای الکترونیکی فوق‌الذکر به دو دسته پول الکترونیکی پیوسته و پول الکترونیکی ناپیوسته تقسیم می‌شود.
پول
پول در تعریف ابتدایی آن وسیله، قطعه، شی، یا چیزیست که انسان‌ها برای تبادل خواسته‌ها، خدمات، کالاهای نیازها از آن استفاده می‌کنند. به صورت کلّی هر چیزی میتواند به عنوان پول مورد استفاده قرار گیرد. در زمانهای قدیم کالاها معمولاً به عنوان پول مورد استفاده قرار می‌گرفتند و در بسیاری کشورهای جهان طلا و نقره به عنوان پول رایج بودند. در حال حاضر تقریباً تمام پول مورد استفاده در تمامی کشورهای دنیا اصطلاحاً پول فیات است که به پولی اطلاق می‌شود که دارای ارزش ذاتی نبوده و کنترل ارزش آن در اختیار حکومت است. پول ظاهراً کلمه یونانی است (فرهنگ..)الفاظی شبیه پول در انگلیسی داریم. در بیشتر کشورهای دنیا پول در گردش دارای دو بخش پول مسکوک و پول بانکی است که پول بانکی اکثریت مقدار پول در گردش را تشکیل می‌دهد.
تاریخ پول
پول: پولیس پولی بود که با مس ساخته می شد . بعضی از علمای لغت می گویند کلمه پولس در آغاز در فنیقیه وضع شد و از آنجا به کشور های دیگر سرایت کرد و کلمه فلوس که هنوز در برخی از کشور های خاور نزدیک و خاور میانه مصطلح است همین پولس است و کلمه پول که در زبان فارسی امروزی متداول است از ریشه پولوس گرفته شده است و بر خلاف تصور بعضی از ریشه فولاد نیست. (ذبیح الله منصوری سرزمین جاوید ص 2199) در جوامع اولیه معمولاً مبادله کالا به صورت مبادله پایاپای انجام می‌گردید. در چنین سیستمی معمولاً مقدار معینی از یک کالا با مقدار معینی از کالای دیگر به صورت پایاپای مبادله می‌گردید. این سیستم تنها در اجتماعهای کوچک قابل استفاده است و با بزرگتر شدن جوامع انسانی نیاز به مبادله به وسیله پول شکل گرفت. در قدیم معمولاً پول یکی از کالاهای موجود در آن جامعه بود. به طور مثال در زمان قدیم در خاورمیانه جو به عنوان پول مورد استفاده قرار می‌گرفت و یا در قاره آمریکا صدف به عنوان پول استفاده می‌شد. به نوشته هرودت، مردم لیدیا اولین کسانی بودند که به استفاده از سکه نقره روی آوردند. با گسترش بانکها استفاده از رسیدهای بانکی به عنوان پول گسترش گرفت. در بین قرنهای ۱۷ تا ۱۹ میلادی در بیشتر کشورهای اروپایی استاندارد طلا مورد استفاده بود که در آن پول کاغذی دارای ارزش معین و ثابتی نسبت به طلا بود. بعد از جنگ جهانی دوم در کنفرانس برتون وودز بیشتر کشورهای دنیا به استفاده از پول فیات که به دلار آمریکا ثابت شده بود روی آوردند و دلار آمریکا تنها پولی بود که ارزش آن نسبت به طلا ثابت شده بود. در سال ۱۹۷۱ و در زمان ریچارد نیکسون آمریکا به صورت یکطرفه پیمان برتون وودز را لغو نمود و از این زمان به بعد تمامی پول مورد استفاده در دنیا تبدیل به پول فیات گردید.
در اقتصاد
در مفهوم اقتصادی پول بسیار متفاوت از تعریف عمومی آن است. حجم پول آثار کاملاً بارزی در اقتصاد داشته و بر نرخ تورم، بهره، بیکاری و تولید تأثیر گذار است. در مفهوم اقتصادی پول واحدی برای اندازه گیری تولید اقتصادی و نیز واحدی برای ذخیره ارزش اقتصادی می‌باشد. پول رایج باید ۵ ویژگی داشته باشد:
۱)مورد قبول عموم باشد.
۲)بادوام باشد.
۳)استفاده از آن آسان بوده و قابل تقسیم به قسمتهای کوچکتر باشد.
۴) دارای ارزش ثابت باشد.
۵) تولید ان محدود باشد.
انواع پول
در بیشتر تاریخ پول مورد استفاده در تمامی کشورهای دنیا، پول کالایی بوده است. حال آنکه اکتون در تمامی کشورهای دنیا پول فیات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پول کالایی
در این نوع پول هر کالایی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. کالاهای رایج مورد استفاده فلزات نایاب مانند طلا و نقره و یا مس بوده ولیکن گاهی مواد دیگری نظیر مواد غذایی، سنگ، سیگار و غیره نیز مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
پول فیات
پول فیات پولی است که فاقد هرگونه ارزش ذاتی بوده و ارزش آن تنها وابسته به حکومت است. در این نوع سیستم با از بین رفتن حکومت پول ضرب شده توسط آن حکومت نیز بی ارزش می‌شود. در زمان قدیم پول تمامی کشورها معمولاً به فلزات گرانبها نظیر طلا و نقره متصل بود. ولیکن بعد از لغو پیمان برتون وودز در سال ۱۹۷۱ به صورت یکجانبه از طرف آمریکا، در تمامی کشورهای دنیا پول مورد استفاده پول فیات است. به طور مثال در پشت اسکناسهای دلار آمریکا نوشته شده است که این پول legal tender است که معنی آن این است که قبول نکردن این پول برای مبادلات، غیرقانونی می‌باشد. پول فیات دارای این برتری نسبت به پول کالایی است که در صورت مخدوش شدن آن دولت صادر کننده پول هنوز آن را قبول می‌کند. به طور مثال می‌توان اسکناس دارای پارگی را با اسکناس نو تعویض نمود ولیکن مشابه چنین کاری در مورد پول کالایی وجود ندارد.
مسکوکات
مسکوکات در واقع پول ضرب شده توسط حکومت می‌باشد که میتواند به صورت سکه و یا اسکناس باشد.
پول بانکی
پول بانکی پولی است که در یک حساب بانکی بوده و قابل برداشت از شعب بانک و یا دستگاههای خودپرداز است. در تقریباً تمامی بانکهای دنیا بانک از سیستم بانکداری ذخیره کسری استفاده می‌کند که در آن بانک تنها بخشی از سپرده‌ها را به عنوان ذخیره نگه می‌دارد. پول بانکی دارای این تفاوت با پول مسکوک است که اولاً به صورت غیر فیزیکی بوده و تنها یک عدد در دفترچه حساب صاحب حساب است و ثانیاً اینکه در صورت از بین رفتن آن موسسه بانکی، پول ذخیره شده در آن نیز از بین می‌رود. سیستم بانکداری ذخیره کسری دارای خطرات تورمی زیادی است زیرا در هر بار پول جدیدی به پول در گردش هر کشور اضافه می‌شود. در تمامی کشورها بانک مرکزی میزان ذخیره مورد نیاز بانک را مشخص می‌کند. پول در گردش هر کشور معمولاً مجموع پول مسکوک و پول درون حسابهای بانکی است.
مکتبهای اقتصادی
دیدگاه کلاسیک
پول فقط وسیله مبادله است. و این دیدگاه توسط آلفرد مارشال مطرح شد. که از حاصل ضرب سرعت گردش پول برابر ارزش تولیدات حاصل می‌شود.