Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mit dem Oszilloskop
Man schließt einen Lautsprecher an einen Frequenzgenerator bekannter Frequenz (hier f=1,25 kHz=1.250 Hz) an. Dieses Ausgabesignal wird an Kanal 2 des Oszilloskops geführt und erzeugt dort ein sinusförmiges Signal, das man so darstellt, dass etwa eine Periode am Schirm sichtbar ist.
Auf einer Schiene mit cm-Einteilung ist ein Mikrophon angebracht, das man an den Kanal 1 des Oszilloskops anschließt und auf etwa gleiche Amplitude wie das Ausgangssignal verstärkt.
Man sieht beide Signale am Bildschirm.
Verschiebt man das Mikrophon, so ändert sich die Phasenlage. Dies nutzt man zur Bestimmung der Wellenlänge und Periode der Schallwelle.
Man stellt das Mikrophon so, dass sein Signal mit dem des Lautsprechers gleichphasig ist und markiert diese Position.
Nun verschiebt man das Mikrophon weiter bis es erneut mit dem Lautsprechersignal gleichphasig ist.
Dieser Abstand Δs ist eine Wellenlänge λ. Die zugehörige Zeit entnimmt man der x-Ablenk-Frequenz des Oszilloskops.
Lass dir die Verschiebung der Graphen anzeigen, in dem du die Schieberegler verschiebst und damit den Abstand zwischen Lautsprecher und Mikrophon veränderst.
Aufgabe:
In einem Versuch wurden folgende Werte gemessen: volle Sinusschwingung am Bildschirm: =8 cm; x-Ablenk-Frequenz bzw. die Timebase am Bildschirm ist auf 0,1 ms pro cm eingestellt.
Berechne aus diesen Werten zuerst die Schwingungsdauer T und daraus die Schallgeschwindigkeit .