Эксперимент Мелде
 | Вы можете помочь дополнить эту статью текстом, переведенным из соответствующей статьи на испанском языке . (Март 2010 г.) Нажмите [показать] для получения важных инструкций по переводу. |
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2007 г. ) |
Эксперимент Мельде — это научный эксперимент, проведенный в 1859 году немецким физиком Францем Мельде над стоячими волнами , возникающими в натянутом кабеле, первоначально приводившемся в колебание с помощью камертона , позже улучшенном за счет подключения к электрическому вибратору . Этот эксперимент, «ожидание аудитории», [ 1 ] попытался продемонстрировать, что механические волны подвергаются явлениям интерференции. В эксперименте механические волны, распространяющиеся в противоположных направлениях, образуют неподвижные точки, называемые узлами . Эти волны Мелде назвал стоячими волнами, поскольку положение узлов и петель (точек, в которых вибрирует шнур) оставалось статичным.
Стоячие волны были впервые обнаружены Францем Мельде , который ввёл термин «стоячая волна» около 1860 года. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Мелде генерировал параметрические колебания в струне, используя камертон для периодического изменения натяжения с частотой, вдвое превышающей резонансную частоту струны. [ 6 ]
История
[ редактировать ]
Волновые явления в природе исследовались на протяжении веков, некоторые из них являются одними из самых спорных тем в истории науки , как и в случае с волновой природой света . В 17 веке сэр Исаак Ньютон описал свет с помощью корпускулярной теории. Позже в XVIII веке английский . физик Томас Янг противопоставил теории Ньютона и установил научную основу, на которой основываются волновые теории В конце XIX века, на пике Второй промышленной революции , создание электричества как технологии той эпохи внесло новый вклад в волновые теории. Это достижение позволило Францу Мельде осознать явления интерференции волн и создания стоячих волн. Позднее шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл в своих исследованиях волновой природы света сумел выразить волны и электромагнитный спектр в математической формуле.
Принцип
[ редактировать ]
Струна, испытывающая поперечную вибрацию, иллюстрирует многие особенности, общие для всех вибрирующих акустических систем, будь то колебания гитарной струны или узлы стоячей волны в комнате для мониторинга в студии. В этом эксперименте будет измерено изменение частоты, возникающее при увеличении натяжения струны – аналогично изменению высоты звука при настройке гитарной струны. Отсюда можно определить массу на единицу длины струны/проволоки. Это называется принципом эксперимента Мельде.
Найти массу на единицу длины веревки можно также, используя более простой метод — линейку и весы — и это будет использоваться для проверки результатов и сравнения.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бейер, Роберт Т. (1999). Звуки нашего времени: двести лет акустики , с.134. Спрингер. ISBN 9780387984353 .
- ^ Мельде, Франц. О некоторых изогнутых поверхностях, которые, пересекаясь плоскостями, параллельными определенной плоскости, образуют коническое сечение как среднюю фигуру: Вступительная диссертация... Кох, 1859.
- ^ Мельде, Франц «О возбуждении стоячих волн нитевидного тела». Анналы физики 185, № 2 (1860): 193–215.
- ^ Мельде, Франц. Теория кривых колебаний...: с атласом из 11 пластин в литографии. Дж. А. Барт, 1864 г.
- ^ Мельде, Франц «Акустические экспериментальные исследования». Анналы физики 257, № 3 (1884): 452–470.
- ^ Мельде, Ф. (1859) «О возбуждении стоячих волн на струне», Анналы физики и химии (сер. 2), том. 109, страницы 193–215.