声波管

声波管也叫昆特管,为德国物理学家奧古斯都.昆特(1839-1894)在1866年呈现物理性声波的成果。

声波管

昆特管实现了驻波在透明玻璃管中被肉眼观看的可能性。在玻璃管內的软木粉尘会随著声波的密度而波动。因此,如果将管内的空气设置为与管的振荡频率一样,那就会产生共振。这时波腹(和快捷的空气微粒)与波节(和几乎不动的空气微粒)就会沿着管子发展一个固定状态。

这里用特殊的液体取代软木粉。

可以看到在声波管的隐形声波的波动。

1. 扬声器产生的声波从一端被导入管內。

2. 在另一端被一块像印章的平面反射。

3. 这个折返的声波叫反相,拥有固定的频率范围。

4. 同时间运行的声波和其反相声波必须有同样的密度。

5. 密度与相位关系吻合才能形成驻波。

在我们的实验中,发生在以下的频率范围:

• 165 赫茲 - 百分之90到100的音量

• 330 赫茲 - 百分之90到100的音量

• 445 赫茲 - 百分之90到100的音量

声波的重叠

我们可以观察到现两列或两列以上的声波重叠。

示例:同时往水里扔两块石头,两列水波会互相穿透,但不会互相干扰。同理声波也是如此。

两列或两列以上的声波重叠相互穿透,但不影响彼此的扩散。

同频率声波重叠的情况,专用术语叫干涉。

声波重叠也会引起增强、减弱或消除现象。

这是増加个別声波振动的结果:

增强

两列(一样或不同周期的)波峰或波谷陆续相遇,就会产生更高的波峰或更低的波谷 - 这个导引会被増强。

減弱或消灭

当一个波峰遇到一个波谷(两列音波间的周期延缓等于一半波长的奇数倍数),那声波就会降低,而正及负振幅会增高。如果振幅一样大,就会发生完全消除。