Akustische Resonanz
Blasen Sie über eine Flasche, und sie singt auf einem bestimmten Ton. Diese Simulation zeigt die stehende Welle, die sich in einer Luftsäule ausbildet, und lässt Sie deren Länge ändern, um die Resonanzfrequenz wandern zu hören und zu sehen.
So benutzt du diese Simulation
- Ändern Sie die Länge der Luftsäule
- Wechseln Sie zwischen offenen und geschlossenen Enden
- Fahren Sie die Anregungsfrequenz durch, um jede Resonanz zu finden
Worauf du achten solltest
- Resonanz tritt nur bei bestimmten Frequenzen auf, nicht kontinuierlich
- Ein geschlossenes Rohr erzeugt ausschließlich ungerade Harmonische
- Die Länge zu halbieren verdoppelt jede Resonanzfrequenz
Die Physik dahinter
Eine Luftsäule gerät in Resonanz, wenn eine ganze Zahl halber oder viertel Wellenlängen in ihre Länge passt. Ein beidseitig offenes Rohr hat an jedem Ende einen Bauch und resoniert bei f = nv/2L; ein einseitig geschlossenes Rohr hat dort einen Knoten und resoniert bei f = nv/4L, und zwar nur mit ungeradem n. Dieser Unterschied ist der Grund, warum ein geschlossenes Rohr eine Oktave tiefer klingt als ein gleich langes offenes.