Tubo di vetro a filo di Kröncke della Leybold’s Nachfolger
Descrizione
Tubo in vetro con bocchettoni metallici alle due estremità, di cui uno chiuso e l’altro aperto. Ciascun bocchettone porta un connettore elettrico cui fa capo un filo di nichelcromo che attraversa tutto il tubo.
Esperienze sulle onde sonore di lunghezze d’onda corte
La sorgente sonora è costituita da un fischietto di Galton, alimentato direttamente (cioè senza iniettore) da una pompa rotativa a olio. Regolando la lunghezza del fischietto, si possono ottenere dei toni compresi tra 6.000 e 30.000 Hz, permettendo di realizzare le esperienze più varie.
Per frequenze sonore così alte, il tubo a filo metallico, costituisce un ricevitore del suono molto semplice.
All’interno di un tubo di vetro è teso un filo metallico sottile, portato all’incandescenza mediante una corrente elettrica.
Se si invia nel tubo un treno di onde sonore, si formano onde stazionarie che sono rese visibili grazie all’estinzione dell’incandescenza del fili all’interno dei ventri delle oscillazioni. I nodi appaiono dunque come dei punti luminosi, perfettamente visibili. L’intervallo tra due punti luminosi corrisponde alla metà della lunghezza d’onda del suono (tuttavia, a causa della temperatura elevata del filo, la lunghezza d’onda sembrerà più grande di circa il 10% poiché la velocità del suono cresce con la temperatura).
Il tubo di vetro è leggermente curvo al fine di impedire le vibrazioni meccaniche del filo, e di conservarlo più facilmente.
L’altezza del suono emesso dal fischietto si deve far variare lentamente.
Per una determinata lunghezza d’onda (da 15.000 a 18.000 hz), il suono non è più udibile; ma le oscillazioni esistono sempre e possono essere messe in evidenza con il tubo di vetro.
Per evidenziare la riflessione del suono, il fischietto di Galton viene posto nel fuoco d’uno specchio di circa 30 cm di diametro. Il tubo di vetro a filo viene messo nel fuoco di un secondo specchio distante diversi metri. Non appena vien fatto funzionare il fischietto, all’interno del tubo di vetro a filo si forma una serie di nodi e di ventri. Se tra i due specchi si pone uno schermo o un altro tipo di ostacolo, il fenomeno scompare. La regolazione degli specchi si effettua nella maniera più semplice, con un metodo ottico, utilizzando un dispositivo che usa una piccola lampada, questa potrà essere messa esattamente al posto dell’apertura del fischietto di Galton.
Il tubo per l’interferenza a coulisse permette di effettuare delle esperienze di interferenza, anche al di là della soglia di udibilità. Se i treni d’onde, che percorrono i due rami del tubo, si incontrano in fase, appariranno dei nodi nel tubo a filo incandescente. Al contrario, questi scompariranno, se, modificando la lunghezza di un ramo del tubo, si produce una opposizione di fase”.
Bibliografia: Appareils de Physique - construit par - E. Leybold’s Nachfolger, Köln Bayental, 1938.
Per maggiori informazioni:
https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/tubo_di248/
https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/tubo_di249/
Esperienze
| Esperienze possibili | Descrizione |
|---|---|
| Onde stazionarie | Perturbazione periodica apparentemente ferma |
| Fenomeno dell’interferenza | Si verifica quando le onde emesse da due sorgenti in fase si sovrappongono |
Sitografia
| Link | Descrizione |
|---|---|
| https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/ | Tubo di vetro a filo di Kröncke |