Tubo de Kundt

El físico alemán August Kundt (1839-1894) pudo representar físicamente las ondas de sonido en el año 1866.

El tubo de polvo de Kundt permite que las ondas de sonido estables se hagan visibles en un tubo de vidrio. La harina de corcho contenida en la tubería se mueve debido a la intensa onda de sonido. Si el aire vibra en el tubo en su resonancia natural, se forman antinodos (con partículas de aire que se mueven fuertemente) y nodos de vibración (con partículas de aire que prácticamente no se mueven) a lo largo del tubo. La harina de corcho en el tubo se deposita en los nodos de vibración y, por lo tanto, hace que la onda sonora permanente sea visible.

En esta instalación la harina de corcho fue reemplazada por un líquido especial:

El movimiento de las ondas de sonido que son invisibles en el aire, se hace visible en el tubo de ondas.

  1. La onda de sonido generada por un altavoz entra en el tubo.
  2. Al final se refleja en una placa, conocida también como el sello.
  3. La onda de retorno tiene una fase opuesta sólo en ciertos rangos de frecuencia.
  4. Al mismo tiempo, las ondas entrantes y las ondas reflejadas deben tener casi la misma intensidad.
  5. Si la intensidad y su relación de fase coinciden, se crea una onda estacionaria.

En nuestro experimento, esto sucede en los siguientes rangos de frecuencia:

  • 165 Hz - 90 - 100% de volumen
  • 330 Hz - 90 - 100% de volumen
  • 445 Hz - 90 - 100% de volumen

Superposición de olas

Se pueden observar otros fenómenos cuando varias ondas se superponen.

Ejemplo: Si arrojas dos piedras al agua al mismo tiempo, puedes ver que las ondas circulares resultantes se atraviesan sin molestarse. Esto se aplica a todo tipo de olas.

Las olas se atraviesan entre sí sin interferir con su propagación.

Existe un término técnico para el caso de superposición de ondas de la misma frecuencia: interferencia

En una superposición como esta, se forman áreas de incremento y áreas de debilitamiento o extinción.

Esto resulta de la adición de las desviaciones de las ondas individuales:

Incremento

Si dos crestas de onda o dos valles de onda se encuentran (dos fases idénticas o similares), se forma una cresta de onda aún más alta o un valle de onda aún más profundo; por lo tanto, la desviación incrementa.

Debilitamiento o extinción

Si la cresta de una onda se encuentra con un valle de la otra onda (el cambio de fase entre las dos es entonces un múltiplo impar de la mitad de la longitud de onda), hay un debilitamiento: la desviación positiva y negativa se suman. Si las amplitudes son del mismo tamaño, hay una extinción completa.