Svævninger: To tætte frekvenser i interferens

1 · Forudsig

To højttalere spiller toner, der næsten har samme frekvens. En lytter hører lydstyrken pulserer op og ned. Hvad bestemmer, hvor hurtigt den pulserer?

• Pulseringsraten er lig med summen af de to frekvenser.
• Pulseringen (svævningen) sker med en rate lig med forskellen mellem de to frekvenser.
• Pulseringsraten er lig med gennemsnittet af de to frekvenser.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen two-source-beats, og tryk på Nulstil. Kilde 1 er fast på 440 Hz.
2. Slå aflæsningerne af svævningsfrekvens og bærefrekvens til ved observatøren.
3. Indstil kilde 2's frekvens for hvert forsøg, og notér svævningsfrekvensen.

3 · Saml data

Afbild svævningsfrekvens f_beat (y-aksen) mod |f₂ − f₁| (x-aksen) for dine tre forsøg.

4 · Analysér

1. Beregn for ét forsøg f_beat = |f₂ − f₁| og f_c = (f₁ + f₂)/2. Sammenlign begge med tabellen.
2. Forklar, hvorfor en lytter opfatter én tone tæt på bærefrekvensen, med lydstyrken pulserende med den (meget langsommere) svævningsfrekvens.

5 · Udvid

1. Musikere stemmer instrumenter ved at lytte efter svævninger mellem deres tone og en referencetone og justerer, indtil svævningerne går i nul. Forklar, hvorfor nul svævninger betyder, at de to frekvenser er præcis ens.
2. Efterhånden som f₂ kommer tættere og tættere på f₁, hvad sker der så med svævningsfrekvensen? Hvad ville du høre i grænsetilfældet f₂ = f₁?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark