Huojunta: kaksi läheistä taajuutta interferoimassa

1 · Ennusta

Kaksi kaiutinta soittaa säveliä, jotka ovat lähes samalla taajuudella. Kuulija kuulee voimakkuuden pulssivan ylös ja alas. Mikä määrää, kuinka nopeasti se pulssii?

2 · Kokoa

  1. Avaa kahden lähteen huojunta -esiasetus ja paina Nollaa. Lähde 1 on kiinnitetty arvoon 440 Hz.
  2. Ota käyttöön huojuntataajuuden ja kanttitaajuuden lukemat havaitsijalla.
  3. Aseta lähteen 2 taajuus jokaiselle suoritukselle ja kirjaa huojuntataajuus.

3 · Kerää data

Lähteen 1 taajuus f₁ (Hz)Lähteen 2 taajuus f₂ (Hz)Kanttitaajuus f_c (Hz)Huojuntataajuus f_beat (Hz)
440.00442.00
440.00444.00
440.00448.00

Kuvaa huojuntataajuus f_beat (y-akseli) arvoa |f₂ − f₁| vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi.

4 · Analysoi

  1. Yhdelle suoritukselle laske f_beat = |f₂ − f₁| ja f_c = (f₁ + f₂)/2. Vertaa molempia taulukkoon.
  2. Selitä, miksi kuulija havaitsee yhden sävelen kanttitaajuuden lähellä, ja voimakkuus pulssii (paljon hitaammalla) huojuntataajuudella.

5 · Laajenna

  1. Muusikot viritävät soittimia kuuntelemalla huojukea sävelensä ja vertailusävelen välillä ja säätämällä, kunnes huojunta hidastuu nollaan. Selitä, miksi nolla huojuntaa tarkoittaa, että kaksi taajuutta ovat täsmälleen yhtä suuret.
  2. Kun f₂ lähestyy yhä enemmän arvoa f₁, mitä huojuntataajuudelle tapahtuu? Mitä kuulisit rajassa f₂ = f₁?

Tämän kokeen fysiikka

Huojuntataajuus

Kun kaksi lähes saman taajuuksien säveltä päällekkäin, niiden interferenssikuvio pulssii voimakkuudessa tahdilla, joka on yhtä suuri kuin kahden taajuuden erotus.

Kanttitaajuus

Sävelkorkeus, jonka kuulija oikeasti havaitsee, on lähellä kahden lähdetaajuuden keskiarvoa – huojunta on hidas amplitudipulsaatio, joka ratsastaa tuon keskiarvosävelen päällä.

← Takaisin kokeeseen

Aallot ja ääni

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia