2019 május 21 - kedd

3.1.1.1. Állóhullámok

Az állóhullámokról tanultunk a fizikaórán, bár nem mindenki emlékszik már pontosan, mi is az az állóhullám. Ezért gyors emlékezetfrissítésként itt összegyűjtöttem pár dolgot az állóhullámokról.

A kifeszített objektumokban, mint például a húrban vagy légoszlopban keletkezett együttrezgést (rezonanciát) állóhullámoknak nevezzük. A különböző állóhullámok a visszaverődés (reflection) és az egymásra hatás (interferencia) kombinációjaként jönnek létre. Ennek az építő jellegű interferenciának az egyik fontos feltétele a kifeszített húrban, hogy a hullámok a visszaverődés során fázist váltsanak a húr végén. Így a közeg bizonyos területeken rezeg csak, s mivel nem nyilvánvaló az a tény, hogy ezek a rezgő részek folyamatosan terjedő hullámokból alakulnak ki, ezért hívják ezt a fajta rezgést "álló hullámoknak".

swav1 3.1.1.1. Állóhullámok

A hullámok a csomópontokban és a csúcspontokban építő jellegű módon működnek együtt, ez okozza az állóhullámokat. A légoszlopokban kialakuló állóhullámoknak is vannak csomópontjai és a csúcspontjai, de a fázisváltást a légoszlopoknál külön kell tárgyalni.

airphase 3.1.1.1. Állóhullámok

Az állóhullám fogalmát gyakran alkalmazzák a kifeszített rezgő objektumok egyfajta rezonáló módjánál. A rezonancia két, a közegben egymással ellentétes irányban terjedő hullám építő jellegű interferenciájaként alakul ki, de a vizuális hatása olyan, mintha a teljes rendszer egyszerű harmonikus módon mozogna. A következő ábrán a kifeszített húrban keletkezező állóhullám alap- és második harmonikusát láthatjuk.

swav3 3.1.1.1. Állóhullámok

Levegő-kiszorítás és nyomás

A légoszlopban kialakuló állóhullámok a levegő-kiszorítás révén jönnek létre. Úgy is el lehet képzelni őket, mint az oszlopban kialakuló eltérő nyomásokat. A levegő-kiszorítás csomópontja mindig a nyomás csúcspontja és viszont, mint ahogy az alábbi ábra is mutatja. A levegő a csomópont felé nyomódik és ebből a pontból kiindulva terjed szét, ami a maximális nyomást eredményezi. A rezonanciát légnyomás hullámokként elképzelve könnyebb megérteni, hogy a fúvós hangszereknek miért a fúvókájánál alakul ki a rezonancia csomópontja. Például a klarinét akusztikailag egy zártvégű, hengerformájú légoszlop, mivel a fúvóka a nyomás csúcspontjaként működik. Az oboánál a fúvóka közelében az egyik lyukat megnyitva egy felharmonikust hozunk létre, mivel a nyomás csökkentésével ez a pont lesz a nyomás csomópontja, azaz a levegő-kiszorítás csúcspontja.

dispre 3.1.1.1. Állóhullámok

A fentebb olvasott rövid magyarázatot angol nyelven itt találod meg.

Nagyon jó magyarnyelvű állóhullám bemutatót láthatsz itt és itt, ha pedig ezt a zip file-t letöltöd (amit egyébként innét vettem), akkor térbeli ábrákon is tanulmányozhatod az állóhullámokat.

Hozzászólok!

A weblap további használatával Ön beleegyezik a sütik használatába. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás