Проведем исследование, чтобы продемонстрировать интерференцию звуковых волн. Установите прибор, как показано на рисунке, а. Источник волн - громкоговоритель - подсоединен к генератору колебаний, в качестве приемника использован микрофон с наушниками. Сделайте так, чтобы звуковые волны распространялись от громкоговорителя к микрофону по различным направлениям: АСВ и ADB.

Когда звучат два тона, то одна группа волн накладывается на другую. Обычно это оказывает небольшое влияние, поскольку частоты и амплитуды различны. Однако же, когда звучат одновременно два тона примерно одинаковой частоты, появляются периодические повышения и падения интенсивности звука. Звук не исчезает полностью, но интенсивность его меняется.

Звуки, образуемые духовыми инструментами, зависят от возникающих в трубах стоячих волн. Тон зависит от длины трубы и вида колебаний воздуха в трубе. На рисунке 1 представлена открытая труба органа. Воздух вдувается в трубу через отверстие О и ударяется об острый выступ Е.

Это заставляет воздух в трубе колебаться. Поскольку оба конца трубы открыты, то на каждом конце всегда возникает пучность. Простейшим видом колебаний является такой, когда на каждом конце находится пучность, а один узел - в середине. 

Резонансная труба представляет собой узкую трубу, в которой создаются колебания столба воздуха. Для изменения длины столба воздуха применяются разные способы, например изменения уровня воды в трубе.

Непосредственно измерение скорости звука требует лишь двух замеров: расстояния источника от наблюдателя и времени, за которое звук покрывает это расстояние. Тогда скорость может быть подсчитана по формуле скорость = расстояние / время. В древности скорость звука измеряли, ставя пушку на одной стороне долины, а наблюдатель располагался на другой ее стороне. Замерялось расстояние между пушкой и наблюдателем.

Формы волн

Волновые формы, могут рассматриваться как продольные звуковые волны. Волны на рисунках а, б и д имеют одинаковую частоту, так же как и на рисунках в и г.

Высота звука определяется его частотой, поэтому звуки, образованные волнами на рисунках а, б и д, имеют одинаковую частоту. Длина волн на рисунках в и г равна половине длины других волн, и поэтому их частота, а следовательно, и высота удвоены. Говорят, что эти тона (ноты) на одну октаву выше остальных.

Звуковые волны являются продольными волнами. Для передачи звука необходимо следующее:

а) источник, колеблющийся объект, производящий звук;

б) среда для передачи звука;

в) приемник, такой, как ухо или микрофон, для приема звука.