Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
§ 46. Интерференция звуковых волн
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
Ð Ð Ð½Ð Ñ Ð ÐµÑ Ð³ Ð Ð ÐÐ ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ Ð Ñ Ð½Ñ Ð¹ Ñ Ñ ÐµÐ
| § 46. Интерференция звуковых волн. Подобно дифракции,
интерференция характерна для любых волновых явлений незави- симо от природы волн. Мы рассмотрели основные относящиеся сюда явления на примере волн, распространяющихся на поверх- ности воды. Ниже мы познакомимся с интерференцией электро- магнитных волн, применяемых в радио, а в разделе «Физическая Гл. V. Интерференция волн 121
оптика» будет подробно рассказано об интерференции световых волн, на которых это явление первоначально и было изучено. С явлением интерференции мы встречаемся и в акустике. Для наблюдения интерференции звуковых волн можно по- ставить опыт, аналогичный опыту с волнами на поверхности воды (§ 44). На планке, которую можно поворачивать вокруг Рис. 94. К опыту с интерференцией звуковых волн вертикальной оси (рис. 94), укреплены два одинаковых камерто- на, звучащих в унисон. Если частота камертонов около 1 кГц, а расстояние между ними около 1,5 м, то ширина чередующихся областей усиления и ослабления звука, расположение которых в горизонтальной плоскости такое же, как и на рис. 91, будет составлять на расстоянии в 5–6 м от камертонов около 1 м (от максимума до максимума). Если возбудить камертоны (например, смычком) и медленно поворачивать планку, то области усиления и ослабления звука будут перемещаться мимо наблюдателя и он услышит, как по- очередно сменяются звук большой громкости и почти полное его замирание. Опыт удается лучше, если слушать только одним ухом, прикрыв другое рукой. Кроме того, помещение должно быть достаточно обширным и свободным от препятствий, так как отраженные от них волны могут сильно исказить интерферен- ционную картину. В частности, планка с камертонами должна быть расположена подальше от пола и стен. Если имеется лам- повый генератор звуковых частот, то вместо камертонов можно воспользоваться двумя одинаковыми телефонными трубками, со- единив их последовательно и подключив к генератору. Трубки должны звучать достаточно громко, но не чрезмерно, так как при пропускании через них слишком сильного тока они дадут несинусоидальные колебания, т. е. появятся заметные обертоны, из-за которых может не получиться достаточно отчетливых ми- нимумов силы звука. Когда при звучании обеих трубок (обо- их камертонов) получена хорошо наблюдаемая интерференция, можно сделать контрольный опыт: закоротив одну из трубок (заглушив один камертон), убедиться в том, что чередование 122 Гл. V. Интерференция волн усилений и ослаблений звука, т. е. интерференционная картина, исчезает. Описанный опыт служит непосредственным подтверждением того, что звук — волновое явление. Более того, зная расстояние между источниками звука и измерив угол поворота планки от одного минимума слышимости до соседнего, можно вычислить длину звуковой волны в воздухе. Вообще интерференционные явления широко используются для измерения длин волн, так как изменение разности хода двух волн от одного минимума (или максимума) до соседнего как раз равно длине волны.
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|