વિસ્પંદ (beats) : સ્હેજ જુદી જુદી આવૃત્તિવાળા બે તરંગોથી રચાતા સંયુક્ત તરંગની તીવ્રતામાં થતી નિયમિત વધઘટ. એક તબક્કે તીવ્રતા અધિકતમ થાય છે, તો બીજે તબક્કે તીવ્રતા ન્યૂનતમ થાય છે. પ્રતિ સેકન્ડે અધિકતમ અને ન્યૂનતમની સંખ્યાને વિસ્પંદ કહે છે. સૌપ્રથમ વાર વિસ્પંદની ઘટના ધ્વનિતરંગોની બૉંબતે જોવા મળી. તેમાં જુદી જુદી આવૃત્તિવાળા બે સ્વરકાંટા વડે વિસ્પંદ પેદા થાય છે. બીજા તરંગો વડે પણ વિસ્પંદ પેદા થાય છે. જુદી જુદી લંબાઈ ધરાવતા બે લોલકો વડે પણ વિસ્પંદ પેદા થતા હોય છે.
સમાન કંપવિસ્તાર A1વાળા અને જુદી જુદી આવૃત્તિ ω1 અને ω2વાળા બે તરંગો અવકાશમાં એક જ બિંદુ આગળ મળતા હોય તેવો ખ્યાલ કરવામાં આવે છે. આ બે તરંગો નીચે પ્રમાણે અપાય છે :
Ψ1(t) = A1 sin (ω1t) અને
Ψ2(t) = A1 sin (ω2t)
t સમયે કોઈ એક બિંદુ આગળ આ બે તરંગોનો સરવાળો નીચે પ્રમાણે અપાય છે. બંને તરંગો સુસંબદ્ધ (coherent) છે એમ ધારી લેવામાં આવે છે :
આકૃતિમાં વિસ્પંદની ઉત્પત્તિ દેખાડવામાં આવી છે. પ્રથમ તરંગ Ψ1(t)ની આવૃત્તિ ω1 = 8 હર્ટ્ઝ અને બીજા તરંગ Ψ2 (t)ની આવૃત્તિ = 10 હર્ટ્ઝ છે. સંયુક્ત તરંગનો કંપવિસ્તાર A છે. સંયુક્ત તરંગ yને આવરી લેતું આવરણ છે. અહીં A1 = 1 છે. Ψ = તરંગનો કંપવિસ્તાર A સમાસ તરંગના વક્રનું આવરણ દર્શાવે છે. આ નિમ્ન આવૃત્તિ-આવરણને કારણે વિસ્પંદનાં સ્પંદનો થતાં હોય છે; જ્યારે ω1 – ω2 = ∈ તફાવત ખૂબ જ નાનો તથા સમય પણ નાનો હોય છે ત્યારે સરળ અને રસપ્રદ નિકટતા (approximation) મળે છે; એટલે કે Ψ(t)નો કંપવિસ્તાર આશરે મળે છે. અલ્પ સમય માટે સંયુક્ત તરંગ નીચે પ્રમાણે અપાય છે :
અલબત્ત; આવી નિકટતમ(લગભગ)ની પરિસ્થિતિમાં વિસ્પંદની ઘટના ગુમ થાય છે. તે જ રીતે સમીકરણ (1) નીચે પ્રમાણે મળે છે :
જો સરવાળો ½(ω1 + ω2) ગણો વધારે હોય તો વિસ્પંદ અવાર- નવાર મળે છે.
વ્યક્તિગત તરંગો Ψ1(t) અને Ψ2(t) ધ્વનિતરંગો, બે લોલકની સરળ આવર્તગતિ, સ્ફટિકમાં બે ધ્વનિક (acoustic) ફોનોન અથવા અવકાશમાં કોઈ એક બિંદુ આગળ બે વિદ્યુત-ચુંબકીય તરંગો હોય છે. ધ્વનિતરંગોની બૉંબતે આવૃત્તિ સાથે ધબકારાવાળો અવાજ સંભળાય છે. અગાઉ ઉદાહરણમાં ω1 – ω2 = 2 હર્ટ્ઝ મળે છે, તેથી દર સેક્ધડે એક વિસ્પંદ મળે છે. જો બે આવૃત્તિઓ વચ્ચેનો તફાવત વધારે હોય તો વિસ્પંદોને એકબીજાથી અલગ પાડી શકાતા નથી, સિવાય કે તફાવત આવૃત્તિ શ્રાવ્ય હોય. તે બૉંબતે વ્યવકલિત સ્વર (difference tone) મળે છે. સંયુક્ત શ્રાવ્ય સ્વર પેદા કરવો પણ શક્ય છે.
એક વસ્તુની આવૃત્તિ ω1 ચોક્કસપણે જાણીતી હોય તો વિસ્પંદની ઘટનાનો ઉપયોગ કરીને બીજી વસ્તુની આવૃત્તિ ω2 જાણી શકાય છે. બે આવૃત્તિઓ વડે પેદા કરી વિસ્પંદથી વિસ્પંદ-આવૃત્તિ (beat frequency) અથવા સંકરણ દોલક (heterodyne oscillator) ચલાવી શકાય છે.
હરગોવિંદ બે. પટેલ