Záznely: interferencia dvoch blízkych frekvencií
1 · Predikuj
Dva reproduktory hrajú tóny takmer rovnakej frekvencie. Poslucháč počuje, ako hlasitosť pulzuje nahor a nadol. Čo určuje, ako rýchlo pulzuje?
- Frekvencia pulzovania sa rovná súčtu dvoch frekvencií.
- Frekvencia pulzovania (záznov) sa rovná rozdielu dvoch frekvencií.
- Frekvencia pulzovania sa rovná priemeru dvoch frekvencií.
2 · Priprav
- Otvor predvolbu záznely z dvoch zdrojov a stlač Resetovať. Zdroj 1 je pevne na 440 Hz.
- Zapni odčítania frekvencie záznov a nosnej frekvencie u pozorovateľa.
- Nastav frekvenciu Zdroja 2 pre každý pokus a zaznamenaj frekvenciu záznov.
3 · Zbieraj údaje
| Frekvencia Zdroja 1 f₁ (Hz) | Frekvencia Zdroja 2 f₂ (Hz) | Nosná frekvencia f_c (Hz) | Frekvencia záznov f_beat (Hz) |
|---|---|---|---|
| 440.00 | 442.00 | ||
| 440.00 | 444.00 | ||
| 440.00 | 448.00 |
Zaznamenaj frekvenciu záznov f_beat (os y) verzus |f₂ − f₁| (os x) pre svoje tri pokusy.
4 · Analyzuj
- Pre jeden pokus vypočítaj f_beat = |f₂ − f₁| a f_c = (f₁ + f₂)/2. Porovnaj obe s tabuľkou.
- Vysvetli, prečo poslucháč vníma jeden tón blízko nosnej frekvencie s hlasitosťou pulzujúcou na (omnoho pomalšej) frekvencii záznov.
5 · Rozšír
- Hudobníci pri ladení nástrojov počúvajú záznely medzi svojím tónom a referenčným tónom a upravujú, kým záznely nespomalia na nulu. Vysvetli, prečo nulové záznely znamenajú, že dve frekvencie sú presne rovnaké.
- Ako sa f₂ približuje stále bližšie k f₁, čo sa deje s frekvenciou záznov? Čo by si počul v limite f₂ = f₁?
Fyzika za týmto experimentom
Frekvencia záznov
Keď sa dva tóny takmer rovnakej frekvencie prekrývajú, ich interferenčný vzor pulzuje v hlasitosti rýchlosťou rovnajúcou sa rozdielu dvoch frekvencií.
Nosná frekvencia
Výška tónu, ktorú poslucháč skutočne vníma, je blízko priemeru dvoch frekvencií zdrojov — záznely sú pomalá pulzácia amplitúdy idúca po vrchu toho priemerného tónu.
Vlny a zvuk
- Bežiace vlny na strune: rýchlosť, frekvencia a vlnová dĺžka
- Stojaté vlnenie: harmonické na pevnej strune
- Dopplerov jav: zdroj sa približuje k poslucháčovi
- Intenzita zvuku a zákon inverzných štvorcov
- Decibelová stupnica: stlačenie obrovského rozsahu intenzít
- Timbre: harmonické zloženie zloženého tónu
- Rezonancia otvorenej rúrky: dĺžka určuje výšku tónu