2. Экспериментальная установка

Интерференция звуковых волн изучается на установке, показанной на рис. 4.

Рис. 4.

Основной элемент установки - две U-подобные трубки 1 и 2, размещенные вертикально параллельно друг другу (прибор Квинке). Длина трубки 2 постоянная, а длина трубки 1 может изменяться выдвижением внешней трубки. Для определения смещения трубки 1 служит шкала 3 и указатель 4. На входе трубок 1 и 2 расположен источник звуковых волн - телефон 5, подключенный к генератору звуковых сигналов (ЗГ). Частота звуковых волн, которые направляются в прибор, задается настройкой генератора. Звуковые волны распространяются по трубкам и интерферируют на выходе, где установлен микрофон 6, превращающий звуковые волны в переменный электрический ток. Для определения амплитуды электрического тока, пропорциональной амплитуде звуковой волны, служит электронный осциллограф ЭО, к вертикальному входу которого подключен микрофон 6. По мере выдвижения трубки 1 будет возрастать разность хода между интерферирующими звуковыми волнами, и на выходе трубок будут последовательно наблюдаться интерференционные максимумы и минимумы.

Если подвижная трубка поднимается на величину , то длина пути, которую проходит звуковая волна, возрастает на 2, т.е. на длину волны . Таким образом, при переходе от n-го интерференционного максимума к следующему (n+1)-ому разность хода также возрастает на длину волны .

Аналогичные соображения могут быть проведены и для интерференционных минимумов, положение которых можно легко зафиксировать в опыте.

3. Порядок проведения измерений

1. Включить осциллограф и звуковой генератор и после нагревания их на протяжении 3-5 мин выполнить настройки;

а) настроить звуковой генератор на заданную руководителем частоту;

б) синхронизировать развертку осциллографа с частотой звуковых волн, вращая ручку "Развертка", так чтобы изображение синусоиды на экране было неподвижным.

2. Опустить трубку 1 в крайнее нижнее положение, а потом начать медленно поднимать ее до тех пор, пока амплитуда синусоиды не станет минимальной. Отметить положение l₁ указателя на шкале.

3. Продолжать подъем трубки вверх, отмечая положение l₂, l₃ и т.д. всех следующих интерференционных минимумов. Повторить измерения 5 раз. Результаты занести в таблицу.

Таблица

...Гц

№	l1, мм	l2, мм	l3, мм	l4, мм	l5, мм	l6, мм
1 … 5
liср
	–					ср=
i=(i-iср)	–					–
i2	–					i2=

4. Отметить температуру окружающего воздуха, чтобы вычисленное значение скорости звуковых волн привести к 0  ⁰С , используя формулу:

,

(12)

где , а .