王文清
(浙江省浦江中學,浙江 金華 322200)
教具裝置圖如圖1.
(1)特點.本教具利用簡單的器材,巧妙的構思,生動、直觀地演示了聲波的干涉現(xiàn)象.
(2)用途.本教具可用于演示聲音的共鳴、聲波干涉加強與干涉減弱的條件.
外徑3.3cm、內(nèi)徑2.7cm、長約1.2m的PP—R給水管1根,外徑2.1cm、長約1.2m的PP—R給水管1根,配細給水管、外徑2.6cm的堵頭1個,橡膠密封圈2個,440Hz的音叉1個,橡皮錘.
圖1
(1)如圖2所示,將細給水管裝上適配的堵頭,在堵頭上加工出3條小圓槽,給小圓槽裝上適配的橡膠密封圈.
(2)如圖1所示,在細給水管上畫出刻線,使每條刻線到堵頭端面的距離,依次為440Hz音叉發(fā)出的聲波的1/4波長的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍.
圖2
(3)如圖3所示,將細給水管套進粗給水管中,使粗給水管的另一端開口與堵頭之間形成一段長度可調(diào)的空氣柱.
(1)安裝好實驗裝置,如圖3所示,調(diào)節(jié)粗給水管開口與堵頭之間的空氣柱長度,使其為440Hz音叉發(fā)出的聲波的1/4波長的1倍.
(2)如圖4所示,將敲響的440Hz的音叉放到粗給水管管口,可以聽到管內(nèi)的空氣柱發(fā)出強烈的共鳴聲.表明此時音叉直接發(fā)出的聲音與堵頭反射的聲音干涉加強.
圖3
圖4
(3)調(diào)節(jié)空氣柱長度為四分之一波長的2倍,此時聽到的幾乎只有音叉本身發(fā)出的聲音.表明此時音叉直接發(fā)出的聲音與堵頭反射的聲音干涉減弱.
(4)重復以上操作,調(diào)節(jié)空氣柱長度為四分之一波長的奇數(shù)倍時可聽到干涉加強,偶數(shù)倍時則是干涉減弱.
(5)若空氣柱長度調(diào)節(jié)是緩慢、連續(xù)的,則可聽到聲音是由強到弱、由弱到強緩慢交替漸變的.