1. Misurare la velocità del suono

1. Set up: due altoparlanti uno di fronte all'altro su un banco ottico. Un altoparlante deve essere collegato a un generatore di funzioni (segnale) su un lato di un tee BNC, con l'altro lato del tee BNC collegato al canale A sull'oscilloscopio. Il secondo altoparlante deve essere collegato al canale B dell'oscilloscopio.
2. Accendere il generatore di segnale e l'oscilloscopio e regolare la manopola sul generatore per produrre un'onda di 5 kHz. L'altoparlante collegato al generatore di funzioni dovrebbe produrre un tono costante che suona come un allarme e due onde dovrebbero apparire sull'oscilloscopio.
3. Far scorrere l'altoparlante collegato al canale B lungo la panca fino a quando le due onde non sono in fase. Registrare la distanza tra i due altoparlanti.
4. Far scorrere lentamente l'altoparlante del canale B all'indietro in modo che le onde siano fuori fase. Continua a scivolare all'indietro fino a quando le onde non sono di nuovo in fase. Registrare la nuova distanza tra gli altoparlanti.
5. Sottrarre la distanza finale dall'iniziale per trovare la lunghezza d'onda del suono. Utilizzare questo valore e la frequenza per calcolare la velocità osservata del suono utilizzando l'equazione 2.
6. Ripetere i passaggi 1,3-1,5 per le frequenze 8 kHz e 3 kHz. Si noti la relazione inversamente proporzionale tra lunghezza d'onda e frequenza.
7. Confronta le velocità sperimentali con la velocità prevista utilizzando la temperatura dell'aula.

2. Effetto Doppler con un diapason / apparato Doppler

Il video mostra un esperimento che utilizza un apparato Doppler, ma questo stesso esperimento potrebbe essere effettuato utilizzando un diapason. Il protocollo che utilizza un diapason è descritto qui:

1. Legare un pezzo di corda lungo 1 m all'estremità di un diapason. Se tenuto alla lunghezza della vita, il diapason dovrebbe avvicinarsi ma non toccare il pavimento.
2. Collegare un microfono a un canale oscilloscopio e posizionare il microfono a una distanza fissa (circa 1,5 m).
3. Premi il diapason per creare un suono e tieni premuto in posizione a 1,5 m dal microfono. Notate quante onde appaiono sullo schermo.
4. Premi di nuovo il diapason e inizia a far oscillare la forcella in cerchio a velocità costante.
5. Coloro che osservano il diapason oscillante noteranno che quando la forcella oscilla verso di loro, la frequenza, o il tono, diventa più alta. Allo stesso tempo, l'oscilloscopio dovrebbe mostrare leggermente più onde sullo schermo. Mentre si allontana da loro, il tono si abbassa e l'oscilloscopio dovrebbe mostrare un po 'meno onde sullo schermo. Vedere la Figura 1 di seguito per un esempio di visualizzazione dell'oscilloscopio.

Figura 1: Rappresentazione delle onde sonore di un diapason sottoposte all'effetto Doppler catturate da un oscilloscopio. Mentre la forcella oscilla verso il microfono, le onde sonore vengono emesse a distanze più ravvicinate e creano l'illusione di un tono più alto. Nota: la variazione di frequenza delle onde tracciate sul monitor dell'oscilloscopio può essere sottile e l'ampiezza delle onde cambierà anche rispetto alla posizione del diapason poiché l'ampiezza dell'onda sonora è proporzionale al volume (o "volume").