Logo Eksperymentarium 3Zs
Zademonstrujs
Zbudujs
Zobaczs
Laserowy wizualizator dźwięku
Czy można zobaczyć dźwięk? W rozdziale poświęconym fletni Pana, napisaliśmy że dźwięki to drgania. Drgają struny w instrumentach strunowych i smyczkowych, drga słup powietrza w trąbce, saksofonie, organach, flecie prostym i fujarce… Drgania płaskiej sprężyny możemy zobaczyć a w jaki sposób zobaczyć np. drgania kamertonu? Jest na to piękny patent: wystarczy zawiesić na cienkiej żyłce lub sznurku piłeczkę od tenisa stołowego a całość zamocować na statywie tak, aby piłeczka tworzyła klasyczne wahadło fizyczne. Tak przygotowany zestaw ustawić obok kamertonu. Piłeczka powinna znajdować się w takim położeniu aby delikatnie dotykała jednego ramienia widelca przyrządu…

Jeśli kamerton zostanie wzbudzony, usłyszmy dźwięk a drgania widelca spowodują rytmiczne odskakiwanie piłeczki. Właśnie udało nam się zobaczyć dźwięk… a dokładniej: efekt wywołany przez drgający element, który ten dźwięk wygenerował. To przykład najprostszy, ale ilustrujący ogólną ideę wizualizacji dźwięków: zobaczyć dźwięk możemy dokonując pewnych transformacji i przemian. W technice funkcjonuje to już od dłuższego czasu, a urządzeniami które potrafią między innymi zamieniać dźwięk na obraz są oscyloskopy i oscylografy. Oscyloskop to precyzyjny instrument pomiarowy, ale gdy podłączymy do niego np. generator akustyczny, będziemy mogli zobaczyć dźwięk, w formie wykresów wyświetlanych na ekranie.

Na marginesie: oscyloskop i wykonywane przy jego pomocy eksperymenty znajdowały się kiedyś w programie nauczania fizyki w szkołach podstawowych! A przyrządy takie (specjalnie produkowane przez polskie FPN) znajdowały się na wyposażeniu szkolnych pracowni…

 
Dziś te piękne urządzenia można oglądać w większości przypadków w muzeach i kolekcjach prywatnych. Możecie je też zobaczyć na zamieszczonych w tej publikacji fotografiach.

W rozdziale poświęconym fletni Pana, znajdują się fotografie i opis eksperymentu, który ilustruje także zasadę działania oscyloskopu: linia tzw. podstawy czasu rysowana przez promień lasera odbity od wirującego lusterka jest modulowana przez drgania kamertonu - w efekcie czego tworzy się krzywa sinusoidalna będą właśnie graficznym obrazem generowanego dźwięku. Taką transformację wykorzystamy właśnie w modelu, który prezentujemy w niniejszym rozdziale.