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Bemerkungen ber die wahre Ursache der Schallverstrkung durch Sprachrhre.

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ANNALEN DER PHYSIK.
JAdRGANG 1805, Z W E I T H S STUCK,
I.
BE 81E R K u N G E x
f i b e r d i e muahre U r f n c h e d e r #chalkveia
/lirr&ung d u t c h Sprachrbhrc,
von
A
j.
H.
HASSsNFRAfz.
*)
1 c x a n d e t + S HDrnes ungeachtet , wornit d t t
macedonikhl Heerfohrer, nach K i r c h e r , k i n e
&meen cdmrnandirt habcn foll, und wtlches S o r
1a r d i654 in Paris nach K i r c 11 e r ' i Befchreibung
ausfilhren liels, ilt doch &I o r l a o d's Sprachrohr
tlas iiltefte, welches wir kennco. Er befchrieb es
$671, utid fbrderte die Gelchiteh auf; die fchick;
lichfte Geftalt far tloffelbr aufzuluchen. Seind
drei Sprachrahre aus Glas, aus Eifen und aus Ku;
*) %ulammtn gizogtn ans den*Ahno?ra
-
tie Chimib,
t. 5 0 , p. 39% Die mathem. phglihdikhl! Wlalfd
der NationrtinMtut~crklirte in dcr Sinung am
SRen
r8b4 diafen Auflan fiir worth; in die
Cdllrction der MCmoires det Jbvant &trangers eiapetiickt t u werdcn.
d. H.
Aanrl. d.PhyLk 8. 19 St. b. J. raw. St S.
w
yfer hatten eine konifche Geftalt, und waren m i t
eintiii Schallfttilcke nach Art der Trynpeten verf&n , wahrfcheinlich, weil er diefe Geftalt bei feineri Verfuchen als die befte fand, C a l f e g r a i n
gab dem ,welches er i672 verfertigte, zufallii eine
hyperbolirche Geftalt, und meinte, die Liinge und,
Weite cler Sprachrahre rnnfsten in einer hafrnonifchen Proportion feyn. Erft der Prof. Ha a fe in
Wittenberg ftellte 1729 in einer Disfeitation eine
Theorie der Sprachrohre auf. Die Zurdckwerfuog des Schalles beim Echo veranlafste ihn, die Gefetze clcr Katoptrik auf fie anzuwedden, und fo ergab Gch ein paraboloidikhes Sprachrohr niit ellipfoidifchem Mundftfick als das vortheilhaftefte. In
der Erfahrung leiftete indefs diefe Geftalt nicht clqs,
was H a a f e gehofft hatte, wefshalb man fie aufgab.
Doch fiihr inan fort, mit ihin die Zuriickwerfung
der Schallftrahlen irn Sprachrohre und dns &litfchwingen der Wiinde d s die Urfache cler Verftar.
kung des Schalles i n cliel'ern Ioftrumente zu nehtnen,
und es tlalier aus dilnnen eIaftifcIien Naterien zit
maclien, darnit lo wohl die Schallftrihlen regelmal'sig zurtlck geworfeii werden, als aiich dis
Hohr Lei allen TiJrien zuin Mjtkhwiiigen koninicn
m6c h te.
L a m b e r t *) zeigte, clafs diefes letzte im
Sprachrolire mehr aachtheilig als niltzlich fcy.
*) In den MCmaires de Berlin. 1763. V o n diefer Aljhandlung haben wir eine deutfche Bearbeitling vun
Herrn Prof. H P t h , Berhn 1796.
d. H.
Nur lange aahaltende Tahd kamien durch das Mitfchwingen des IhfiiumenM verfiirkt werden ; bei
fchnell a d einander folgenden artikdirten Taned
entltehe daraas Uhdeutlichkeit , \+clshalb man dand
fehr latigfam fptechen nitifle, und felbtt d a m unz
terkh&ide man'riut die tfokale, nidht die C6hfo:
nanten, virelehz VOII ihaetn dbert6ot d r d e n 9 und
dither nu? etrathkn werden miifsten. 'Dafs die Wande des Sptachrdhrs unter tJmftiiriden wirklich hitfchtvingen, davon habe ich mldh an eineh Sprachrbhre atx3 Eitnblech dbetzeugtj deffen W h d C ich
von udsed init S5gefptineh bep!!dert hatte. Dafs
diefes dbef nichts dazd bkitragt, die Intenfitit des
Schalle9 i u vefgr&iern+ (folgiich atif keine Art
rort)leifh&+ i h e r j weil es Undeutlichkkit erzeug h kinxi, nachtheilig fey 8 ) zeigte hch 3 als k h das
Sprachfoht v(3a adfkdn mit weichetn iind Iockerh.1
Zcuge abereug; urn dad Mitfchwingdn deflefbeti t d
verhihdefh
Ditfem zb h l g e fcchreibt Lit r t b~ e r t die Verf t s k u n g des Schalies, \i.edn man dutch ein Sprachz
rohP tedeti cindig und allein def Reflexitxi dell
Schallfttahlea kings def innerh &hen und p\Ohtted
t\-atld des $tachtohfs ZU; und diraus folgert eri
dafs die kcinilcht? Beftdt die zvvd~kmafsigitefat ejd
rolches Ihfttrument fey, und dds, wenh man deri
Ninltel an der Spitzt? d J CODUS 4 Idtzti der
Schnll im tferhjiltniffe vbn 2 (hd. f @ ) d : t verf m k t wcrdc. Hiermitch beftiinmt er did tortheilhaft&e Oiftah der ktmikhen Spraehtahte fblgefi-
*
gta
der Mafsen : [Man inache die Mundiiffnung 3 2011
weit ,] und gebe dem Sprachrohre den doppelten
Abftantl der Spitze des Kegels vom Mundlocde zur
Oeffnung, und diefe Grafse, diviclirt durch 4 . (fin.
fq)' t u r Liinge, [diefe von der Spitze des Kegelsan
gerechnet ;] Ueftimrnungen, denen gem& bei einem
6 Furs langen Sprachrohre clerIVinke1 an der Spitze
1 6 O 17' betragen, und der Schall urn &s g6fache
Seit ihm fcheint
verftiirkt wetden miihte.
nichts weiter in diefer Materie gethan zu feyn.
-
In fo iihnlichen Inftrumenten, als die Trompete
odet das Waldhorn und clas Sprachrohr find, die
Schallverftiirkung ganz verfchiedenen Urfachen zugefchrieben zu fehen , mufs in der T h a t in Verwunderung fetzen. In diefein foll alles auf Znrackwerfung cles Sclralles von den tVjinden cles Jnftruinents,
in jenen dagegen die Witkung auf den Schwingungcii dkr iin Xnftrumente befindlichen Luft beruhen.
Wozu hier zwei verfchiedene U r h h e n f a r iihnliche Wirkungen ? Diefe Aehnlicbkeit der W*kung
hat iniah veranlafst, zuerft zu unterfuchen, ob denn
auch wohl in den Halurijhren die Verftiirkung der
artiltulirten T b n e von der Zuriickwerfung tles
Schalles herrahre, wie man das von den,Sprachrahren bisher allgeniein annahm.
Unterfucht man die Olrrera der T h e r e , fo tindet iich, clals die iueil'ten ein aufsercs Ohr Ii;~Len,
welches fie iiacli deoi Orte hinrichten, von we!clicin
d e r Schall ausgeht. In vielen ift diefcs iufsere Oln
iiinerlich init Haaren boletzt; Haare ft6ren aber
(lie Reflexiori des Schalles wekhalb es picht wahrfcheinlich ilt, dds tler Schall dprch ZurilckweI*.*ung
in rlas innrre Ohr gebracht werde. Pas wird noclI
unwahrfcheinlicher, wenn nian die Gefttslt tler
ineiften Hshrrdhre bedepkt , lange Zehr weuig zu4
laufentle, oben abgeftuinpfte und m t e n mit einern
Schallft'tncke verfehene Yegel, deren Form es mit
fich bridgt , dafs clie'wenigrten Schallftr+hlen vom
Schallftncke in'dle R8hre geworfen werden und
aach von diefen nur wenige bis zum Ohre gelangen
kijnaen. Und doch \perftiirken fie den Schall bedeu tend.
Die ckt4ftij&n Rbhren, deren man lich bedient , den Schall in grofse Entfernungen fortzupfldnzen, ohne dafs ihn jeinand, der zwifchen den
heiden Enden der Rahre fteht, vernehmen kana,
fin([ i n der Regel cylindrifoh, und doch hat fchon
I, a m h e r t gewiefen, dafs in cylinctrikhen Rahren
iler Schall uicht diirch ZukckwerPung verkirkt
werden kiinne. .&lelne Uhr, deren Ticken ich i n
Nittel ads 7 Verfuchen ( A ) n'icht mehr vernehmen
konnte, wenn ich van ihr I , I M h e entfernt war,.
hgrte ich lni Mittel aus eben To vie1 Verfuchsn noch
i n 2,25 3Ititres Abftand, als ich fie vor eine cylindrifche Rahre PUS .Pappe hing, die 0,6 M. lang
iind 0,038 M. weit war i ein Beweis, dafs, dieFortpflanzung des Schalles in diefen Rifhren auf einem
andern Gruiidc, als auf Redexion dar Schdkrahlen
beruht:
Diefe Bemerkuiigen ermuntertee mich, quch
&ie Wirkung~iider Spracbrbhre genauer zu unterfuchen.
t a m b e r t ’s Theorie q g Folge ware
das Schsllf~iicli,in das mar) fie gewiihnlich quslau.fen
. Is(st, unnntz, IVQ nich) fchicl&ht denn es
lrann nichts dazu beitragen die .ScliaUTtrahlen beifammen zu erholten. Auch rath L a m b e r t, .es
wegzuldfen.
Die Aeh’nlichkeit cles Sprachrolirs
mit clec TrQmpeta ict fchwerlich ein binrejcbeqder
Grund, dafs inan es beibehalteri hat; denn q t q
wiirde es fanft gcwiis eben So gut als die Windungen
$ex- Trompete weggelaiien haberl unl fcr mehr , (la
H a a i e fubon es \v&pdai[en rieth , hgtte &ch njcllr
bei Verluchen gcfunden I’ dafs es vortheilhaft fey.
’.
Ich habe rnioh tluruh folgende Verfuche GberSygt).. dafs zwei Sprachrohre y ~ viillig
n
gleichen
DimenGoiicn, der.en eins init eineni Sc)lallftitcke
vedehs war, tl+ and.ere Richt, erne verfchiedeiie
V7irkung Ilatteq ynd Jals oberhaupt daq Sthallftilck &; Intenfitst des Schalles uw eir! tjecleytcndes erheht, Nacli Mitteln aus 7-Yerfuchen horte
ich das Tickeo meiner. UhF noch in einer: Entfernung von 4 2 M B t r e s , wenn fie iich vor dem Mund*
fttucke eines Sppachrqhrs hehntl. das ~ , M.
6 lang
und im Mittel ~ , 0 3 8M,weit war, lqdels ih’? Schlagen nuF bjs quf eine Eqtfernung yo9
Wtres
hiisbar bljeb, \?rang fie Cob y ~ r eiiiey.
:
ebeq fQ lqn-.
gen und eben fa weiteg oylindriichen Rahrc b h d .
Hier & Detail Lieher V d u c h e :
c
151
3
A. Ver-uche mit Rahren und einem Sprachrohre a w t'sppe.
durch die durch
dmrcb Rohrrn, lrag
Luft ohne
drr
Riihrr und Sprach-.
0)
Met.
Spmcbrohr.
rohr.
1
1,16
4,66
1,33
5
3
5
3,66
0,83
1
,
s
1
I
-mit-
tel
4
I,I
4
-
43
2,33
333
3,33
t,85
2
2,66
3,17
2,67
Das Sprachrohr hatte folgende Dimenfionen :
Ldnge der Achfe der Rijhre 0,4, des SchalIitucks
ole Mdtres, Innerer Durchinefler der Riihre, [ a m
obern Ende, ob fie konikh oder cylindrifch war,
wird nicht angegehen ,] 0,038, jiulserer Durchmeffer Jes Schallftacks 0,21 Mitres. Die grolse
Verfchiedenheit in den Refultaten der einzelnen
Verfuche rilhrt Ein 1tl;lhl von der DispoGtion des
Organs, zweitens von der grafsern oder geringern
Stille zu der Zeit, zu welcher der Verfuch mgeftellt wurde, her.
Nacb Lamb e r t 's Theorie k m n ein Sprachrohr , das pus einer cylindrifchen Rahre mit einem
Scballftilcke befteht, die T a n e nicht verlriirkeo.
Ich machte mir ein Mches Sprachrohy, gab der
,Riihe eiae Liinge von 0,36, dem Schallftncke von
0125 h'Idtres, und jeoer eine Weite von 0,035, die-
fern an feiner MLiodnng von a,rg TGtres, und verglich diefees Spwchrohr mit einein ebeii fo laiigen
jlrnlich gebilcleten koiiifolieu Sprachrohre, tlas irn
Mittel denfeelhen UurchmelTeer hatte. Beicle vesfttdrkten den Schall urn gloich viel. Denn nach hlitteh
aus 5 Verfifchen je:ler Art, liijrte ich vezpittclft
ihrer das Ticken ineiner Uhr noch in 3 94 Tvlletres
Abltand? jndefs fie ohiiq fie in I & M. Entfernuns
oicht mehr vernehmbar . war, ( B . ) Unliiugbar
muls all0 die. Verftirkung tles Schdles in Sprachriihren eine antlcre Urfache haben, als dic Reflcxion
der Schallftrahlen.
Noch war mir ein entfcheidencfer Verfuch [\brig.
Urn die Zurockwerfung des Schalles irn Tnnern dey
Sprachrohrs, wenn fie Statt findet, nach Willkuhr
aufheben zu kdiiiien? liefs ich ein Sprachrohr aus
BVoUenzeug machen , welches in das Sprachroh~
q ~ Eifenblech
s
gem$ hinein pafste. Es fand Gch,
dafs das Ticice; ineiner Uhr, wenn ich fie in daa
Mundoch hing , durch das unbekleidete Sprachrohr aus Blech b'ls auf 3/96 Mdtres Abftaad, hurch
das innerlich mit Wolle bekleidete dagegen nur bis
auf n,~@MdtresAbfta~d
h'Srbar blieb, (4. ) Diefen
Vnterfchied ift indefs hgchft pahrfcheinlich bloQ
-dem Umftande zuzufchreiben dab das blecherne
Sprachrohn in feiaer ganaen L%nge, wenn man das
wollene hinein gefchoben hatte verengert wan.
Denn ich habe mich iiherzeugt, dab das Sprachrohr, delfen ich niioh hierbei bediente, den &hall
minder oerftjrkt, fchoa wenn man die Riihre dd-,
t
I53
3
lblben, bet fibrigens unvlrhderter LInge und Cleftalt, terengcrt. Als die RahPe deffelben 0,058,
dann 9,039 andlich 0,028 MLtres weit war7 hiirte
loh durch daffelbe dos Ticken der Uhr erft his auf
3,93, dann bis apf 5 0 8 , iuletzt nur bis auf 21%
M k r e s kbftand. Offenbir rahrte a l h die Verminderung cles Schalles, ah das Innere des Spraclirohrs
mit Wolle bekleidet war, bloh von der Verengerung delfelben, und nioht von der Aufhebung der
Zuruckwerfung des SchalIes her. Koch mufs icb
bemerken, dah die Bekleidung mit Wolle von der
endern Seite einen bedeutrndcn Vorrheil dadurch
brachte, dafs fie die artikulirten T a n e beftiminter
und minder uncleutlich machte. Folgendes ift dqs
Detail cliefcr Verfuche :
B. Yerruche mit
blrche
rinrm Sprachrohrc aut osrzinntrm Eyeit-
. von folgendcp .DbqnQQaqn: LHngs der AcLfe
der Rohrs 03,
dec Schall&uoks 0,25 MAtres. D u r c b
m a e r der SchollRuckr am untern Ende
0,29 (3) Mitres.
Alle hier mitgetheilte Bemeckungen fiber die
Ohren der Thiere, die; Hiihrrohre, clie akuftifahen
R6hren und die Spracbr3hre ftimmen, wie man
teht, dahin gberein, dafs die Vcrltjirkung cles
Schalles i n diefen Vorrichtungen nirlit auJ Zuriicf
&r-ung des Schalltv beruht, uncl clds wir folglich keinen Grund haben, cliifilr einc andere Urfache,
als die antunehrnen welche die Verftirknng tles
Schalles durch die Trompete oder irn Walclhorne
bewirkt. In beiden Fallen entfteheo die Tiine
durdh die Schwjngung cler Luft in den Rijhren, und
die grafse Intenfitat derlelben ift der Weite der eiuzelaen Scbwingungen, (Paniplitude do leiirs vibrations,) zuaufchreiben , die von dern griifsern Irnpuls heirahrt, den die Luft nothwenclig erhllt,
wenn fie in einer Rahre eingekhlolfen ift.
,
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