การทดลอง: การวัดความยาวคลื่นเสียง

คลิปวีดิทัศน์, คลื่นกล และ เสียง

 

จุดประสงค์ เพื่อศึกษาวิธีการวัดความยาวคลื่นเสียงในอากาศโดยอาศัยปรากฏการณ์ การสั่นพ้องของอากาศในหลอดเรโซแนนซ์

วิธีทดลอง

    ตอนที่ 1

  1. ใช้เทอร์มอมิเตอร์วัดอุณหภูมิของอากาศ ขณะนั้น คำนวณอัตราเร็วของเสียงในอากาศโดยใช้ความสัมพันธ์ vt = 331 + 0.6t
  2. นำอัตราเร็วของเสียงที่ได้มาคำนวณหาความยาวคลื่นเสียงในอากาศ เมื่อความถี่ของเสียงเท่ากับความถี่เสียงจากเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงคือ 1  2 และ 3 กิโลเฮิรตซ์ ตามลำดับ บันทึกความยาวคลื่นเสียงเมื่อความถี่ของเสียงมีค่าต่าง ๆ กัน

     ตอนที่ 2

  1. ต่อสายไฟจากเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงเข้ากับลำโพง นำลำโพงไปวางชิดกับปลายข้างหนึ่งของหลอดเรโซแนนซ์
  2. หมุนปุ่มปรับความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงไปที่ 1 กิโลเฮิรตซ์ พร้อมทั้งปรับความดังให้เหมาะสม
  3. เลื่อนลูกสูบมาชิดกับปากหลอดเรโซแนนซ์ที่อยู่ใกล้กับลำโพง แล้วเลื่อนลูกสูบออกช้า ๆ จนกระทั่งได้ยินเสียงดังเพิ่มขึ้นมากที่สุด บันทึกตำแหน่ง x1  ของลูกสูบที่ห่างจากปากหลอดเรโซแนนซ์
  4. ค่อย ๆ เลื่อนลูกสูบออกไปอีก จนกระทั่งได้ยินเสียงดังเพิ่มขึ้นมากที่สุดเป็นครั้งที่ 2 บันทึกตำแหน่ง x2  ค่อย ๆ เลื่อนลูกสูบออกไปอีกจนกระทั่งได้ยินเสียงดังเพิ่มขึ้นมากที่สุดเป็นครั้งที่ 3, 4 … บันทึกตำแหน่ง x3, x4  …
  5. หาระยะระหว่างตำแหน่งของลูกสูบที่ได้ยินเสียงดังที่สุดสองตำแหน่งที่อยู่ถัดกัน และหาค่าเฉลี่ยของระยะดังกล่าว บันทึกผลการทดลอง
  6. ทำการทดลองซ้ำ โดยเปลี่ยนความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงเป็น 2 และ 3 กิโลเฮิรตซ์ตามลำดับ บันทึกผลการทดลอง

16 ความยาวคลื่น1

รูป การจัดอุปกรณ์เพื่อวัดความยาวคลื่นเสียงในอากาศโดยใช้หลอดเรโซแนนซ์

 

วีดิทัศน์การทดลอง

 

คำถามชวนคิด

  • ในการทดลองที่ความถี่เสียงค่าหนึ่ง ระยะระหว่างตำแหน่งของลูกสูบสองตำแหน่งถัดกันที่ได้ยินเสียงดังที่สุดมีค่าเท่ากันหรือใกล้เคียงกับค่าเฉลี่ยหรือไม่
  • หาระยะระหว่างตำแหน่งของลูกสูบสองตำแหน่งถัดกัน ขณะได้ยินเสียงดังที่สุดมีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นที่คำนวณได้จากตอนที่ 1 หรือไม่ เมื่อความถี่ของเสียงเท่ากัน

 

Comments

comments