6. Praktické využitie vlastností zvuku - Gymnázium J. A. Raymana

3. Zvukové javy
3.1 Difrakcia, interferencia, rázy
Skladanie zvukových vĺn (interferencia)
Uvažujme situáciu: nech sú dva rovnaké zdroje umiestnené v rovnakej
vzdialenosti od pozorovateľa (3 metre) a oba zdroje vydávajú rovnaký
zvuk. Povedzme, že vlnová dĺžka zvukových vĺn je 1m. A nakoniec,
zdroje vibrujú synchrónne (pohybujú sa naraz dopredu a späť).
Vzhľadom na rovnakú vzdialenosť zdrojov, zhluky zvukovej vlny od
jedného zdroja sa vždy v rovnakom okamihu stretávajú so zhlukmi z
druhého zdroja. Rovnako to platí aj o zriedeniach. Jeden z princípov,
ktoré platia pre zvuk je lineárna superpozícia, ktorá hovorí, že výsledná
vlna sa rovná sumácii jednotlivých vĺn, ktorých zložením vznikla. Teda,
amplitúda resp. tlakové výkyvy, kde sa stretávajú rovnaké vlny sa
rovnajú dvojnásobku amplitúdy jednotlivých vĺn. Nárast amplitúdy
reprezentuje nárast hlasitosti zvuku. Keď nastane takáto situácia
hovoríme, že vlny sú v rovnakej fáze a ilustrujú tzv. "konštruktívnu
interferenciu (skladanie vĺn) ".
Príloha: Obr. č.7
Ale, ak čo i len trochu zmeníme jednu z premenných veličín, výsledný
zvuk je takmer opačný ako bol. Posuňme jeden zo zdrojov o 0,5m (1/2
vlnovej dĺžky) ďalej. Budeme predpokladať, že hlasitosť tohto zdroja sa
zvýši tak, že amplitúda ostáva konštantná. Takéto posunutie spôsobí to,
že zhluky jedného zdroja sa stretávajú so zriedeniami druhého zdroja a
naopak. Hovoríme, že vlny sú v opačnej fáze. Tentoraz, odvolávajúc sa
na princíp lineárnej superpozície, je výsledkom skladania vzájomné
vyrušenie sa vĺn. Zriedenia jednej vlny sú vykompenzované zhlukmi
druhej vlny a tak vytvárajú konštantný tlak vzduchu. Konštantný tlak
vzduchu pre nás znamená to, že prakticky nepočujeme žiaden zvuk
prichádzajúci zo zdrojov. Tento jav sa nazýva "deštruktívna
interferencia".
Príloha: Obr. č.8
10