AKUSTIK

Erregung des Schalls

Dargestellt durch ein Pendel, das auf ein Glas auftrifft

Das, was der Mensch hört, wird «Schall» genannt und von der Physik als Schwingungen von Molekülen beschrieben. Schall breitet sich aus, indem die Moleküle ihre Schwingung an andere Moleküle weitergeben.

Schallwellen

Schematische Darstellung einer Stimmgabel mit der Verdichtung von Luftteilchen

Diese Schwingungen, die von einer Schallquelle ausgehen, lassen sich mit den Wellen vergleichen, die sich ausbreiten, wenn man einen Stein in ruhiges Wasser wirft. Die Ausbreitung von Schall ist in jedem elastischen Medium möglich. Der Schall, den der Mensch wahrnimmt, breitet sich - meist - in der Luft aus.

Chladnische Klangfiguren

Schematische Darstellung anhand von zwei Beispielen.

Schallgeschwindigkeit

Veranschaulicht durch Schallerzeugung Schallwellen, Stoppuhr und Beobachter

Alle Schallwellen, ob Sprache, Musik oder Lärm, breiten sich mit der gleichen Geschwindigkeit aus. In der Luft beträgt die Schallgeschwindigkeit 344 Meter pro Sekunde, was ca. 1240 Kilometern pro Stunde entspricht. Diese Geschwindigkeit variiert in Abhängigkeit von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck leicht. In Wasser ist die Schallgeschwindigkeit mehr als dreimal so groß (1480 Meter proSekunde), in Eisen rund 15 mal so gross wie in der Luft (5000 Meter pro Sekunde).

Überschallgeschwindigkeit

Darstellung der ringförmigen Schallwellen in vier Phasen vom Start bis zum Überschallflug.

Resonanz

Versuchsaufbau mit zwei Stimmgabeln; Darstellung der

Schallwellen.

Schallfortpflanzung im Ohr

Schematischer Schnitt des Ohres mit Gesamt- und Feinbild der Schnecke,Richtungsverlauf des

Schalls

Die Schwingungen der Luftmoleküle werden als Druckschwankungen wahrgenommen.

Dieser Schallwechseldruck ist das, was das Ohr als Schall wahrnimmt.

Reflexion des Schalls und Echolot

Schematische Darstellung eines Schiffes mit Schallsender, Zeitmesser und Schallempfänger

Radar

Flugzeug mit Radaranlage und deren schematischer Aufbau.

Schallaufzeichnung und Wiedergabe

A) SCHALLAUFZEICHNUNGAufnahme einer Schallplatte in vier Phasen.

B) SCHALLWIEDERGABEAblauf beim Abspielen einer Schallplatte.

Dopplereffekt

Vergleich zwischen ruhender und sich bewegender

Schallquelle

Dezibel-Skala