Почему, когда мы вдыхаем гелий, наш голос становится смешным и писклявым?
Гелий — газ, который заставляет шарики взлетать — повышает человеческий голос. Элегаз — еще один газ, которым также можно наполнить шары, только с ним они будут, наоборот, притягиваться к земле. И вдыхая его, наш голос будет понижаться. Но почему так происходит?
Откуда берется голос?
Прежде чем ответить на главный вопрос, разберемся, как вообще устроен наш голос.
Голос — это звуковые волны. Образуются они, когда воздух, который мы вдыхаем, поднимается из легких и проходит через гортань. Там он встречается с голосовыми связками и заставляет их колебаться, они начинают вибрировать. В результате вибрации образуется звуковая волна, которая проходит дальше, в резонаторы. Там (во рту, глотке и пазухах носа) усиливаются гласные и согласные звуки. А затем с помощью дикции мы формируем эти звуки в слова.
Свойства гелия
Теперь выясним, что такое гелий и какими свойствами он обладает. Атом гелия содержит два электрона, чьи орбиты настолько близки, что требуется значительное количество энергии, чтобы достичь ядра. Именно из-за этого гелий считается химически слабоактивным веществом. Его низкая температура кипения, невысокая теплота испарения и плавления объясняются слабыми межмолекулярными взаимодействиями.
При обычном давлении гелий не переходит в твердое состояние. Он начинает кипеть при температуре -270 градусов Цельсия, что соответствует температуре космического пространства, ниже которой ничего нет. Кристаллизация гелия происходит под давлением в 25 раз выше атмосферного.
Гелий уникален: во Вселенной он второй по распространенности после водорода, но на Земле встречается в очень малых количествах. Благодаря почти нулевому размеру атомов гелия они редко сталкиваются друг с другом в газовой фазе, делая гелий идеальным газом. Идеальный газ — это теоретическая модель, широко используемая для описания свойств и поведения реальных газов при умеренных давлениях и температурах.
Как и другие инертные газы, гелий светится при пропускании через него электрического тока. При изменении давления в газе его цвет может меняться. Это связано с тем, что при увеличении давления электроны чаще сталкиваются с атомами гелия, что приводит к изменению цвета свечения. Гелий может светиться желтым, розовым, оранжевым и зеленым цветами.
Почему от гелия меняется голос?
Воздух, которым мы дышим, состоит на 78% из азота и на 21% из кислорода. Оставшийся 1% приходятся на другие газы, такие как углекислый газ, аргон и прочие. Атомы азота и кислорода намного тяжелее атомов гелия, поскольку плотность последнего в 7 раз меньше плотности воздуха. Так что, когда в наши легкие поступает гелий, он выдыхается с более большой скоростью, что заставляет наши связки вибрировать еще сильнее. Вот почему от гелия меняется голос — он становится высоким, даже писклявым.
Безопасно ли вдыхать гелий?
Шутки шутками, а о безопасности забывать не стоит! Запомните: если в помещении лопнет шарик, наполненный гелием, то это не причинит никакого вреда для здоровья — так же, как и вдыхание небольшого количества гелия. Но если сделать очень глубокий вдох гелия, то может возникнуть кислородное голодание. Это может привести к головокружению, потери сознания, повысится риск закупорки кровеносных сосудов и разрыва легких. Так что, если после того, как вы сделали несколько неглубоких вдохов гелия, у вас начала кружиться голова, остановитесь. Иначе печальных последствий не избежать!