Prof. Dr. Lutz Feld1. Physikalisches Institut

Nacht der Wissenschaft am 9. November 2007

Kann man Töne sehen?

Physikalische Experimente rund um den Schall

Töne sind Schwingungen der Luft.

Ein Ton transportiert Energie.

Töne breiten sich als Wellen aus.

340

981

5920

c

c

c

Schallgeschwindigkeitm

in Luft sm

in Helium sm

in Stahl s

Was sind Töne?

Stehende Wellen - wie Töne entstehen

Wellenlänge

Wovon hängt die Tonhöhe ab?

fFrequenz : Anzahl Schwingungen pro Sekunde.

kürzere Wellenlänge höherer Ton

mehr Schwingungen pro Sekunde höherer Ton

= Wellenlängen pro Sekunde

= Schallgeschwindigkeit

c=

c f

f

440 440 Hz = pro Sekunde = Kammerton a.höherer Ton

noch höherer Ton

fTonhöhe ist durch Frequenz gegeben.

Grundton und Obertöne

Grundton

Obertöne

Resonanz

Orgelpfeifen und andere schwingende Luftsäulen

f

für gleiche Wellenlänge ergibt sichbei höherer Schallgeschwindigkeitein höherer Ton

c f

340

981

5920

c

c

c

Schallgeschwindigkeitm

in Luft sm

in Helium sm

in Stahl s

Vom Ton zum Klang: Grundton und Obertöne

Grundton

Obertöne

Ton - Klang - Geräusch

Ton•reine Sinusschwingung•eine Frequenz

Beispiel: Stimmgabel

Klang•Grundton mit Obertönen•mehrere Frequenzen, alleVielfache der Grundfrequenz

Beispiel: schwingende Saite

Geräusch•alles was kein Ton oderKlang ist

•Gemisch aus vielenTönen die in keinemZusammenhang stehen

Beispiel: lärmendes Publikum