નીચેના માધ્યમોમાં ધ્વનિ તરંગોનું પ્રસરણ સમજાવો:
$(i)$ હવા
$(ii)$ ઘન પદાર્થો

(N/A) $(i)$ જ્યારે ધ્વનિ તરંગ હવામાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે હવાના માધ્યમના નાના વિસ્તારોમાં વારાફરતી સંકોચન અને વિસ્તરણ તરંગના પ્રસરણની દિશામાં સમયાંતરે થાય છે। હવાના માધ્યમનો એક નાનો વિસ્તાર જેમાં હવાના કણો એકબીજાની નજીક આવવાનું વલણ ધરાવે છે, તેનાથી ઘનતા $(\Delta \rho)$ માં વધારો થાય છે અને તેથી દબાણ $(\Delta P)$ માં વધારો થાય છે, કારણ કે આદર્શ વાયુ સમીકરણ મુજબ, આપણી પાસે $PV = nRT \Rightarrow P(\frac{M}{\rho}) = nRT \Rightarrow P = (\frac{nRT}{M}) \rho$ છે। અચળ તાપમાને, $\Delta P \propto \Delta \rho$.
આવા ઉચ્ચ દબાણવાળા વિસ્તારમાં, જ્યાં ઘનતા કામચલાઉ રીતે વધે છે, તેને "ઘનીભવન" અથવા "સંકોચન" કહેવામાં આવે છે। તે આકૃતિમાં $C$ સંજ્ઞા દ્વારા દર્શાવેલ છે.
દબાણ એ એકમ ક્ષેત્રફળ પર લંબરૂપે લાગતું બળ હોવાથી, આ વિસ્તારમાં પુનઃસ્થાપક બળ ઉત્પન્ન થાય છે, જે કણના તેના સરેરાશ સ્થાનથી સ્થાનાંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે। પરિણામે, આ વિસ્તારમાં હવાના કણો બહારની તરફ (તરંગના પ્રસરણની દિશાને સમાંતર) ડાબી અને જમણી બાજુના નજીકના વિસ્તારો તરફ ગતિ કરવાનું વલણ ધરાવે છે, જેનાથી તેમાં સંકોચન થાય છે। જ્યારે આવું થાય છે, ત્યારે મધ્ય વિસ્તારમાં (જ્યાંથી હવાના કણો બહાર નીકળી ગયા છે) હવાના કણોની ઘનતા કામચલાઉ રીતે ઘટે છે.
આવા ઓછા દબાણવાળા વિસ્તારમાં, "વિરલન" અથવા "વિસ્તરણ" રચાય છે તેમ કહેવાય છે। તે આકૃતિમાં $R$ સંજ્ઞા દ્વારા દર્શાવેલ છે.
ઉપર સમજાવ્યા મુજબ, હવાના માધ્યમનો દરેક નાનો વિસ્તાર જે ધ્વનિના ઉદગમથી દૂરની દિશામાં ક્રમશઃ આવે છે, તે સમયાંતરે સંકોચન અને વિરલનમાંથી પસાર થાય છે। આ રીતે વિક્ષેપ ધ્વનિના સ્ત્રોતથી દૂર જાય છે, જે ધ્વનિ તરંગોના પ્રસરણને સૂચવે છે, જે યાંત્રિક અને લંબગત (અનુદૈધ્ય) હોય છે.
$(ii)$ સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થો લેટીસ માળખું ધરાવે છે જેમાં અણુઓ અથવા પરમાણુઓ ચોક્કસ ભૌમિતિક સામયિક પેટર્ન સાથે ગોઠવાયેલા હોય છે। સામાન્ય સ્થિતિમાં, કોઈપણ વિક્ષેપ વિના, આ તમામ અણુઓ અથવા પરમાણુઓ સંતુલનમાં હોય છે કારણ કે આસપાસથી લાગતા બળો એકબીજાને સંતુલિત કરે છે.
હવે, આ સંતુલન સ્થિતિમાં, જો કોઈ અણુ અથવા પરમાણુમાં વિક્ષેપ ઉત્પન્ન થાય, તો તે તેના સંતુલન સ્થાનથી સ્થાનાંતરિત થાય છે। અહીં આ અણુ અથવા પરમાણુ એવી રીતે વર્તે છે કે જાણે તે પડોશી અણુઓ અથવા પરમાણુઓ સાથે સ્થિતિસ્થાપક રીતે જોડાયેલ હોય। તેથી, આવા કાલ્પનિક સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્રિંગ્સમાં પુનઃસ્થાપક બળ વિકસે છે। આવું બળ અણુઓ અથવા પરમાણુઓમાં ખૂબ જ નાના દોલનો ઉત્પન્ન કરવા માટે જવાબદાર બને છે, જે વિક્ષેપની ગતિની દિશામાં વારાફરતી થાય છે, જે અંતે ઘન માધ્યમમાં એક છેડેથી બીજા છેડે તરંગના પ્રસરણમાં પરિણમે છે.