Bølger, lys og lyd: Stående strengbølger, diamant og dopplereffekt

For at finde grundtone frekvens ude fra frekvensen for 5. partialtone skal man bruge formlen:

Resonansfrekvensen:

fn=n·f1

Vi kender f5 = 2202 Hz

Vi sætter den i formlen ved at isolere f1:

f1=2202 Hz5=440,4 Hz det er værdien for grundtonens frekvens

I den opgave skal jeg regne bølgelængden for grundtone samt for 1. og 2. overtone på strengene. Jeg kender strengens længde 33 cm.

Jeg forventer at der sker resonanssvingninger og jo højere bliver frekvens jo mindre bliver bølgelængde og danne flere bug og knudepunkt.

Jeg kan regne bølgelængden vha. formlen:

L=n*1/2*lambda

L=n*12*?n

Ved at isolere lambda

?n=2?Ln

partialtone(grundtone): ?n=2?33 cm1=66 cm

partialtone(1 overtone):

?n=2?33 cm2=33 cm

partialtone(2 overtone):

?n=2?33 cm3=22 cm

partialtone:

?n=2?33 cm4=16,5 cm

Beregn stregbølgernes hastighed?

Vha. af formlen bølgeligning:

v=??f=0,66 m?440,4 Hz=290,66ms

Beregning af bølgelængden for lydbølge i luften med temperaturen 27??vlyd=331ms T273 K

I denne formel skal temperaturen skrives i Kelvin.

Jeg regner først lyds hastighed og derefter beregner jeg bølgelængden

vlyd=331ms296 K273 K=344,66ms?345ms

Derefter sætter vi lydhastigheden i bølgeligning ved at isolerer ?

v=??f

?=v/f

?=345ms440,4Hz=0,78 m

Diamant

Beregninger af brydningsforholdet mellem luft og stenen og brydningsindeks for stenen?

n 1,2=sin?(i)sin?(b)

n 1,2=sin?(32°)sin?(12,5°) =2,45

Brydningsindeks:

n 1,2=n2n1

Brydningsindeks for rødlys:

n 1,2=112,15=0,465

Brydningsindeks for violet lys: