WikiDer > Geschmack von Kundt

Zeichnung aus Kundts Originalveröffentlichung von 1866, die das Rohr (Abb. 6 und 7) und die Muster im Pulver (Abb. 1, 2, 3, 4)

Das Test von Kundt macht eine stehende Schallwelle in einem Luftschlauch sichtbar. Es wurde von dem deutschen Physiker entwickelt August Kunt im Jahr 1866. Aufgrund der einfachen Anordnung und des übersichtlichen Ergebnisses ist der Kundt-Test ein häufig durchgeführter Demonstrationstest in der Schulphysik.

Einrichten

Horizontal angeordnet ist ein transparentes Rohr mit einem Lautsprecher auf der einen und einem beweglichen Ventil auf der anderen Seite. In die Tube wird beispielsweise ein feines Pulver gestreut Lycopodium-Pulver (Taukrallenspuren) oder gemahlen Kork. Wenn der Lautsprecher einen intensiven Ton erzeugt und das Ventil hin und her bewegt wird, ist deutlich zu erkennen, dass sich das Pulver an einigen Längen der Luftsäule in regelmäßigen Abständen sammelt, während es sich zwischendurch schnell hin und her bewegt und so weggedrückt wird .

Diese Pulverhaufen sind am deutlichsten sichtbar – und das Geräusch ist auch am stärksten – wenn die Luft in die Röhre eindringt Resonanz ist gekommen: a bildet sich stehende Welle. Auf der Lautsprecherseite der Röhre bildet sich ein „Bauch“ und auf der Ventilseite ein „Knoten“. Das ist zum ersten Mal der Fall, wenn die Säule eine Länge von einer Viertelwellenlänge hat, dann bei ¾, 1¼, 1¾, 2¼ usw.

Die Länge des Rohres muss daher die Gleichung erfüllen

${displaystyle l=(2k-1)cdot {frac {lambda _{k}}{4}},quad quad kin mathbb {N} ckslash {0}}$^[1]

Wo sich das Pulver sammelt, hängt auch davon ab, wie schwer das Pulver ist. sehen^[2] (übersetzt):

"Im Jahr 1866 beschreibt August Kundt^[3] das Setup zur Visualisierung stehender Wellen in einem Pulverrohr. Das Pulver wird in das Schallfeld zu den Knoten der stehenden Welle geblasen. Diese Experimente wurden mit Afterkrallensporen durchgeführt. Bei schwererem Material wie Korkspänen sah Kundt in regelmäßigen Abständen Kräuselungen an den Bäuchen der stehenden Welle."

Absorptionsmessungen

In einer modernen Variante wird die Kundtsche Röhre verwendet, um auf kostengünstige Weise die absorbierenden Eigenschaften eines Materials zu messen. Dieser Test ist viel einfacher als ein Test in a Hallraum, liefert aber etwas weniger zuverlässige Ergebnisse.

Das zu prüfende Material wird auf eine Seite des Rohres gelegt. Auf der anderen Seite der Röhre befindet sich ein Lautsprecher, der saubere Töne erzeugen kann. Durch die Mitte des Rohres kann ein Mikrofon geführt werden. Das Verhältnis der Schallintensität innerhalb der im Rohr auftretenden stehenden Wellen ist ein Maß für die Absorption des Materials. Ist der Schalldruck in den Knoten gleich Null, ist das Material voll reflektierend. Wenn die Geräusche in den Knoten und in den Bäuchen gleich sind (es gibt keine Knoten mehr, es gibt nur eine Wanderwelle), wird das Material keinen Schall reflektieren. In diesem Fall ist es vollständig saugfähig. Zwischen diesen Extremen weist ein tatsächliches Material einen bestimmten Prozentsatz der Absorption auf.

Diese Methode wurde in a . standardisiert ASTM-Standard.

Variante

Die Demonstration von stehenden Wellen kann auch mit durchgeführt werden Rubens-Röhre, dort erzeugt eine Schallquelle das Muster der stehenden Welle in einem Gas anstelle eines Pulvers. Das Rohr ist perforiert und wo "Ansammlungen" des Gases entstehen, die Bäuche, vibriert das Gas heftiger. Wenn diese Wand dort perforiert ist, entweicht mehr Gas. Lassen Sie uns das Gas verbrennen, kurze und lange Flammen zeigen weniger bzw. mehr Vibrationen. Auf diese Weise können Sie die Wellenlänge leicht messen.