FORSØK 3 Stående bølger i luft - Kundts eksperiment Undersøkelse av stående bølger i luftsøylen i lukket (dvs. halvåpen) rørformet beholder. Kundts eksperiment gjør en stående lydbølge synlig i et gjennomsiktig rør med luft. Teoretisk introduksjon De tynne linjene viser også hastighet og lufttrykk, men Kundts eksperiment gjør en stående lydbølge synlig i nå en halv svingeperiode senere (nøyaktig i motfase) en gjennomsiktig tube med luft. Det ble utviklet av den Ser du at hastighetslinjen er forskjøvet med en firedels tyske fysikeren August Kundt i 1866. Den ene enden bølgelengde i forhold til lufttrykkslinjen? av tuben er lukket, og den andre enden er åpen. Når lyden treffer den lukkede enden, blir den reflektert. I midten av bilde 19 (under de svarte og blå linjene) Inngående og reflekterte lydbølger danner (ved visse vises antinoder og noder. De vertikale strekene frekvenser) et interferensmønster: en stående bølge. indikerer en antinode (maksimalt lydtrykk, minimum En stående bølge er et bølgefenomen med faste hastighet), og pilene indikerer en node (minimum 24 punkter på bestemte steder. Nodene er punkter der lydtrykk, maksimal hastighet). Legg merke til at støynivået (amplituden) er null, og punktene imellom avstanden mellom påfølgende noder er en halv der støyen varierer maksimalt, kalles antinoder. bølgelengde. Resonans (og dermed et stående bølgemønster) oppstår bare når bølgelengden og lengden på tuben Forestill deg at barrieren på venstre side flyttes en halv "stemmer overens". bølgelengde til høyre - da dannes det fortsatt en node. Dette vil ikke endre resonansen i den gjenværende Bilde 19 representerer et øyeblikksbilde av luft delen av tuben. Faktisk kan barrieren flyttes helt frem molekyler i tuben (svarte prikker) ved resonans. Den til siste skjøt hvor det bare er en firedels bølgelengde tykke blå stiplede linjen viser trykkfordelingen i luften av tuben igjen - og det vil fortsatt være resonans. i tuben i dette øyeblikket, mens den tykke svarte linjen viser hastigheten på det øyeblikket. Luften kan ikke Vi kan bruke dette til å utlede formelen for et passere gjennom barrieren på venstre side. Derfor resonansmønster i en halvåpen tube. Som du så, er er hastigheten der null, og lufttrykket er maksimalt. lengden på tuben lik: et helt tall multiplisert med en Ved den åpne enden av tuben stopper ingenting halv bølgelengde, pluss en firedels bølgelengde. bevegelsen til luftmolekylene, så der er hastigheten maksimal, og lufttrykket er null. Vi kaller lengden på tuben L , bølgelengden λ , og n er et positivt heltall. Formelen blir da: L = n ∙ λ _ + _ λ 24 n = 0, 1, 2 . Bilde 19: Lufttrykk og variasjoner i hastighet. frederiksen-scientific.no
Last ned PDF-fil