170. Form der Schallwellen.

Wenn ein schwingender, tongebender Körper die benachbarten Luftteilchen

vorwärts schiebt und ihnen dann wieder Platz macht zum Zurückfließen, so

entsteht durch das Vorwärtsschieben ein luftverdichteter Raum mit

Drucksteigerung, und die Folge ist, daß diese Luftteilchen auf die

benachbarten drücken, auch sie vorwärts schieben und so die

Drucksteigerung auf die folgenden Stellen fortpflanzen. Beim Zurückgehen

des schwingenden Körpers werden die Luftteilchen in den entstehenden

Raum zurückkehren und dadurch eine Luftverdünnung mit Druckverminderung

hervorbringen, so daß auch die weiter vorwärts liegenden Luftteilchen in

den luftverdünnten Raum zurückkehren, und sich auch die Luftverdünnung

nach den folgenden Stellen fortpflanzt. #Die Luftteilchen machen eine

vor- und rückwärtsgehende Bewegung und pflanzen so die Luftverdichtung

und -Verdünnung immer weiter fort.# Der Teil, in welchem die Luft

verdichtet ist, heißt ein ^Wellenberg^ und der Teil, in welchem sie

verdünnt ist, ein ^Wellental^: ein Berg und ein benachbartes Tal bilden

zusammen eine ^Luftwelle^, und ihre Länge heißt die ^Wellenlänge^.

[Abbildung: Fig. 220.]

Ist zwischen ~B~ und ~C~ Fig. 220 ein Wellental und zwischen ~C~ und ~A~

ein Wellenberg, so ist in ~E~ die Luft am dünnsten, in ~D~ am

dichtesten, in ~B~, ~C~ und ~A~ hat sie die normale Dichte und Spannung.

In ~B~, ~C~ und ~A~ haben die Luftteilchen die größte Geschwindigkeit

und zwar stets in der Richtung, daß sie von der Stelle des höheren

Druckes auf die Stelle des niedrigeren Druckes hinströmen; in ~E~ und

~D~ haben sie eben keine Bewegung, und die dazwischen liegenden Teilchen

bewegen sich in dem Sinne, welcher der Druckverteilung entspricht, um so

schwächer, je näher sie an ~E~ resp. ~D~ liegen. Nachdem jedes Teilchen

eine entsprechende kleine Bewegung gemacht hat, hat sich sowohl die

Stelle ~D~ der Luftverdichtung als auch die Stelle ~E~ der

Luftverdünnung um etwas nach rechts verschoben, die Welle hat sich nach

rechts fortgepflanzt. Hierauf machen die Teilchen eine der neuen

Druckverteilung entsprechende Bewegung und die Welle pflanzt sich

dadurch fort.

[Abbildung: Fig. 221.]

In Figur 221 ist die Lage der Luftteilchen gezeichnet, wenn in ~A~ eine

Welle (ein Berg) ankommt und sich nach rechts fortpflanzt; durch die

verschiedenen Lagen eines und desselben Teilchens ist je eine Linie

gezogen. Während der Punkt ~A~ eine ganze Schwingung macht, hat sich die

Welle um ihre eigene Länge ~SA = A′ c~ fortgepflanzt.

Befindet sich der tönende Körper in freier Luft, so pflanzt sich auch

die wellenförmige Bewegung der Luft nach allen Seiten fort. Deshalb wird

sich nach einer gewissen Zeit die Bewegung fortgepflanzt haben bis zu

allen Punkten einer ^Kugeloberfläche^, in deren Mitte der tönende Körper

sich befindet, und wird sich auf immer größer werdende Kugelflächen

ausbreiten, so daß stets alle Punkte derselben Kugelfläche die Bewegung

gleichzeitig beginnen und gleichmäßig vollführen.

Eine vom schwingenden Körper ausgehende Gerade, längs deren die

Schwingungen der Luftteilchen geschehen und längs deren sich der Schall

fortpflanzt, wird wohl auch ein ^Schallstrahl^ genannt.

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 175 / 340 题