Rubens rør

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 19. december 2020; checks kræver 5 redigeringer .

Rubens ' rør ( eng.  Rubens' rør , andre navne: stående bølgerør, brandrør) er et fysisk eksperiment til at demonstrere en stående bølge , baseret på forholdet mellem lydbølger og luft- (eller gas- ) tryk .

Enhed

Et stykke rør, perforeret i hele dets længde. Den ene ende er forbundet med en lille højttaler, og den anden ende er forbundet med en kilde til brændbar gas (en propantank). Røret er fyldt med brændbar gas, så gassen, der siver gennem hullerne, brænder. Hvis der anvendes en konstant frekvens, kan der dannes en stående bølge inde i røret. Når højttaleren er tændt, dannes der områder med højt og lavt tryk i røret. Hvor der er et område med højt tryk på grund af lydbølger, siver mere gas gennem hullerne, og flammens højde er større. Takket være dette er det muligt at måle bølgelængden blot ved at måle afstanden mellem toppene med et målebånd.

Historie

John Le Conte opdagede flammens følsomhed over for lyd i 1858 . I 1862 viste Rudolf König , at højden af ​​en flamme kunne ændres ved at sende lyd ind i en gaskilde, og ændringer over tid kunne vises ved hjælp af roterende spejle. August Kundt demonstrerede i 1866 akustiske stående bølger ved at placere køllemosfrø eller barkstøv i et rør. Når lyden blev sendt ind i røret, dannedes noder (punkter, hvor amplituden er minimal) og antinoder (anti-noder - områder, hvor amplituden er maksimal) dannet af frøene, dannet af en stående bølge. Senere, allerede i det 20. århundrede, viste Ben ( Behn ), at en lille flamme kan tjene som en følsom indikator for tryk. Til sidst, i 1904 , tog Heinrich Rubens , efter hvem dette eksperiment var opkaldt, ved hjælp af disse to vigtige eksperimenter et 4 meter langt rør, borede 200 små huller i det i intervaller på 2 cm og fyldte det med brændbar gas. Efter at have antændt flammen (højden af ​​flammerne er omtrent den samme langs hele rørets længde), bemærkede han, at lyden bragt til enden af ​​røret skaber en stående bølge med en bølgelængde svarende til bølgelængden af ​​inputlyden . [1] [2] [3] [4] [5] . Krigar-Menzel ( O. Krigar-Menzel ) hjalp Rubens med den teoretiske side af fænomenet.

Offentlige demonstrationer

Rubens trompet var udstillet på The Exploratory i Bristol , England , indtil den lukkede i 1999. Udstillingen er flyttet til @-Bristol Museum [6] . Denne erfaring demonstreres i fysikafdelingerne på mange universiteter [7] .

Se også

Noter

  1. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Nr.24 (30. dec. 1904) pp. 351 Arkiveret 21. maj 2011 på Wayback Machine , 352 Arkiveret 21. maj 2011 på Wayback Machine , 353 Arkiveret 21. maj 2011 på Wayback Machine , 354 "Stehende Schallwellen durch Manometerflammen, 1. december 48, Heinrich (Demonstreret af 90 Rubthens )" via instructables  (downlink)
  2. Annalen der Physik, bd. 322, Issue 6, pp.149-164 Flammenröhre für akustische Beobachtungen  (utilgængeligt link) , H. Rubens, O. Krigar-Menzel (1905)
  3. Philosophical Transactions of the Royal Society of London . " Serie A, indeholdende papirer af matematisk eller fysisk karakter ", bind. 230, s. 413-445 (1932)
  4. The Flame Tube - ENGELSK OVERSÆTTELSE (utilgængeligt link) . Hentet 8. november 2006. Arkiveret fra originalen 5. november 2007. 
  5. Luehrs Waterwave Englisch (.doc-format) (utilgængeligt link) . Hentet 8. november 2006. Arkiveret fra originalen 24. juli 2004. 
  6. De Exploratory - Udstillinger . Hentet 6. november 2006. Arkiveret fra originalen 12. marts 2012.
  7. Oscillation & Waves (link ikke tilgængeligt) . Hentet 8. november 2006. Arkiveret fra originalen 18. september 2004. 

Links