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     Kunt 音管

Kunt 音管最早是由德國物理學家August Kundt (1839-1894) 在 1866年所發明的,目的在於量測聲波在固體內之速度,然而隨著時代的演變Kunt音管變成了示範聲音之駐波最為有說服力的儀器,在這裏我們將見到如何藉由一透明空心管,木屑,喇叭,將聲音駐波以視覺化效果呈現。

 

實驗演示



實驗示意圖如下

 

將訊號產生器的頻率由低逐漸調高,因此喇叭對共振管所發出的聲音頻率也由低至高,頻率接近共振頻率時共振管所發出的音量明顯變大,抵達音量最大時即共振頻率,由於管內置有木屑粉,當駐波形成時處於波腹位置的木屑會因聲波激烈的震盪而跳動,波節處的木屑粉則不受影響。 

 

演示影片一 (實驗演示影片)

 

實驗原理


因此共振管為兩端開口形式,駐波形長條件為半波長的整數倍要等於管長L即 

頻率為

v為聲波波速,我們可知當最低共振頻率發生時n=1管中央處為波節,兩開口端為波腹,次低共振頻率為n=2,波腹除了在兩端開口外並出現在管中央,因而木屑受到空氣的激烈震盪而跳動,相同的隨著頻率的增加管中的波腹數量也隨之增加,因此我們可發現木屑粉跳動的區域數量也同樣變多。 

 

問題討論


1.我們都知道聲波是屬於縱波,其震動方向和前進方向是平行的,但是從影片看來木屑粉似乎是做上下垂直震盪,這是為什麼呢?