Löögid: kahe lähedase sageduse interferents
1 · Ennusta
Kaks kõlarit mängivad toone, mis on peaaegu sama sagedusega. Kuulja kuuleb, kuidas valjus tõuseb ja langeb. Mis määrab, kui kiiresti see pulseerib?
- Pulsi sagedus võrdub kahe sageduse summaga.
- Pulsi (löögi) sagedus võrdub kahe sageduse erinevusega.
- Pulsi sagedus võrdub kahe sageduse keskmisega.
2 · Seadista
- Ava löökide eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Allikas 1 on fikseeritud 440 Hz peale.
- Lülita sisse löögisageduse ja kandva sageduse näidud vaatleja juures.
- Sea iga katse jaoks allika 2 sagedus ja kirjuta üles löögisagedus.
3 · Kogu andmeid
| Allika 1 sagedus f₁ (Hz) | Allika 2 sagedus f₂ (Hz) | Kandev sagedus f_c (Hz) | Löögisagedus f_beat (Hz) |
|---|---|---|---|
| 440.00 | 442.00 | ||
| 440.00 | 444.00 | ||
| 440.00 | 448.00 |
Joonista löögisagedus f_beat (y-telg) |f₂ − f₁| (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.
4 · Analüüsi
- Arvuta ühes katses f_beat = |f₂ − f₁| ja f_c = (f₁ + f₂)/2. Võrdle mõlemat tabeliga.
- Selgita, miks kuulja tajub üht tooni kandva sageduse lähedal, mille valjus pulseerub (palju aeglasemal) löögisagedusel.
5 · Laienda
- Muusikud häälestavad pille, kuulates lööke oma noodu ja viitetooni vahel ning korrigeerides, kuni löögid aeglustuvad nullini. Selgita, miks null lööke tähendab, et kaks sagedust on täpselt võrdsed.
- Kui f₂ läheb üha lähemale f₁-le, mis juhtub löögisagedusega? Mida sa kuulaksid piirjuhul f₂ = f₁?
Selle eksperimendi füüsika
Löögisagedus
Kui kaks peaaegu võrdse sagedusega tooni kattuvad, pulseerub nende interferentsimuster valjuselt sagedusel, mis võrdub kahe sageduse erinevusega.
Kandev sagedus
Helikõrgus, mille kuulja tegelikult tajub, on lähedane kahe allika sageduste keskmisele — löök on aeglane amplituudi pulseerimine selle keskmise tooni peal.
Lained ja heli
- Jooksvad lained nööril: kiirus, sagedus ja lainepikkus
- Seisevlained: harmoonikud mõlemast otsast kinnitatud nööril
- Doppleri efekt: allikas lähenub kuuljale
- Heliintensiivsus ja pöördruudu seadus
- Detsibelliskaala: tohutu intensiivsusvahemiku kokkusurumine
- Tämber: liitheli harmooniline sisu
- Avatud toru resonants: pikkus määrab helikõrguse