Lebegés: két közeli frekvencia interferenciája

1 · Jóslás

Két hangszóró majdnem azonos frekvenciájú hangokat játszik. Egy hallgató a hangerő fel-le lüktetését hallja. Mi határozza meg, milyen gyorsan lüktet?

2 · Előkészítés

  1. Nyisd meg a two-source-beats előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Az 1. forrás rögzítve 440 Hz-en.
  2. Engedélyezd a lebegési frekvencia- és vivőfrekvencia-kijelzőket a megfigyelőnél.
  3. Állítsd be a 2. forrás frekvenciáját minden mérésnél, és rögzítsd a lebegési frekvenciát.

3 · Adatgyűjtés

1. forrás frekvenciája f₁ (Hz)2. forrás frekvenciája f₂ (Hz)Vivőfrekvencia f_c (Hz)Lebegési frekvencia f_beat (Hz)
440.00442.00
440.00444.00
440.00448.00

Ábrázold a lebegési frekvenciát f_beat (y-tengely) a |f₂ − f₁| különbséggel (x-tengely) szemben a három mérésedhez.

4 · Elemzés

  1. Egy mérésnél számítsd ki az f_beat = |f₂ − f₁| és f_c = (f₁ + f₂)/2 értékeket. Hasonlítsd mindkettőt a táblázathoz.
  2. Magyarázd meg, miért érzékel a hallgató egyetlen hangot a vivőfrekvencia közelében, amelynek hangerője a (sokkal lassabb) lebegési frekvencián lüktet.

5 · Kiterjesztés

  1. A zenészek hangszerüket úgy hangolják, hogy a hangjuk és egy referenciahang közti lebegéseket hallgatják, és addig igazítanak, amíg a lebegés nullára lassul. Magyarázd meg, miért jelent a nulla lebegés azt, hogy a két frekvencia pontosan egyenlő.
  2. Ahogy az f₂ egyre közelebb kerül az f₁-hez, mi történik a lebegési frekvenciával? Mit hallanál az f₂ = f₁ határesetben?

A fizika a kísérlet mögött

Lebegési frekvencia

Amikor két majdnem egyenlő frekvenciájú hang átfedi egymást, interferenciamintájuk hangerőben lüktet, az ütem a két frekvencia különbségével egyenlő.

Vivőfrekvencia

A hangmagasság, amelyet a hallgató ténylegesen érzékel, a két forrásfrekvencia átlagához közeli — a lebegés egy lassú amplitúdó-lüktetés ezen az átlaghangon.

← Vissza a kísérlethez

Hullámok és hang

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap