Sida 768
Ljud ...
stafven är. Afpassar man dennes längd så, att tonen blir densamma som i en öppen orgelpipa, behöfver man blott uppmäta stafvens och pipans längder samt dividera den förra med den senare för att få förhållandet emellan ljudets hastighet i det ämne, hvaraf stafven består, och i den luft, som fyller pipan. Häraf följer att, om man känner ljudets hastighet i en fast kropp (t. ex. jern), man lätt kan få dess hastighet i en annan kropp (t. ex. koppar) genom att jämföra de längder af båda kropparna, som vid longitudinella svängningar angifva en och samma grundton. På analogt sätt får man förhållandet emellan ljudets hastighet i tvänne gaser genom att jämföra längderna af tvänne med hvar sin af dessa gaser fyllda orgelpipor, hvilka ljuda på samma grundton. I stället för att i det först omtalade experimentet afpassa rörets eller stafvens längd så, att dess ton återgifves af orgelpipan, skulle man kunna förändra längden af den svängande luftkolonnen i orgelpipan, till dess den vid anblåsning återgifver rörets (stafvens) grundton. Detta sker af sig sjelf, när man försätter ett glasrör i longitudinella vibrationer, hvarvid luften i detsamma kommer i liktidiga svängningar och återgifver samma ton som röret. Som ljudet emellertid fortplantar sig hastigare i glaset än i luften, blifva ljudvågorna i samma proportion större i glaset än i luften. När tonen angifves, delar sig derför luftkolonnen inuti röret i flere, hvar för sig vibrerande afdelningar. Och om röret innehåller ett fint pulver, grupperar sig detta inuti röret i reguliera figurer omkring de s. k. noderna, eller de ställen, der de särskilda afdelningarna gränsa intill hvarandra. Antalet sådana noder angifver förhållandet emellan fortplantningshastigheten i glasrörets massa och i den deri inneslutna luften. Detta förhållande är ungefär 16, hvarför man alltid i ett glasrör, som ger sin grundton, erhåller detta antal noder. Denna bestämningsmetod har blifvit uppfunnen af Kundt, hvilken äfven förbättrat metoden på det sätt att de longitudinella vibrationerna icke uppväckas i sjelfva det glasrör, hvari den vibrerande luften är innesluten, hvilket af flere skäl är ofördelaktigt, utan i ett annat smalare glasrör, med ena hälften instucken i det förra röret och deri fäst med tvänne korkar, medan den andra hälften utsticker derur. Gnides nu den fria delen af det smalare röret, bilda sig likaledes noder i det vidare röret, hvilkas läge ses af pulvrets gruppering. Känner man det smalare rörets hela längd och uppmäter afståndet emellan två successiva noder, fås förhållandet emellan ljudets fortplantningshastighet i glaset och i luften helt enkelt genom att dividera den förra af dessa längder med den senare. Tager man, i stället för det smalare glasröret, en metallten eller någon annan långsträckt fast kropp, hvari longitudinella vibrationer kunna uppväckas, blir afståndet emellan noderna ett annat. Men genom att dividera tenens längd med afståndet emellan två successiva noder fås jämväl ljudets fortplantningshastighet i det ämne, hvaraf tenen består. Naturligtvis kan man på samma sätt finna ljudets hastighet i olika gaser i förhållande till hvarandra, om man nämligen fyller glasröret med en och en af dem i sänder och uppmäter nodafstånden i de olika gaserna för en ton, framkallad genom gnidning af en och samma ten, emedan hastigheterna förhålla sig såsom dessa nodafstånd, eller ock blott genom att räkna antalet noder i röret, emedan hastigheterna i tvänne gaser äro omvändt proportionella mot antalet noder i ett och samma rör, när gaserna ljuda på en och samma grundton. Ljudets fortplantningshastighet i en kropp kan också bestämmas af hans längddimension i förening med svängningstalet för den grundton kroppen gifver, när han sättes i ljudande vibrationer, hvarvid svängningstalet kan bestämmas med tillhjelp af den "akustiska sirenen" (se d. o.). Om man t. ex. fäster en staf på midten och gnider honom med ett fuktigt tygstycke, tills han gifver ifrån sig sin longitudinella grundton, samt förmedelst sirenen bestämmer svängningstalet för denna ton, erhålles fortplantningshastigheten i det ämne, hvaraf stafven består, genom att multiplicera det funna svängningstalet med stafvens dubbla längd. Med en orgelpipa och en siren kan man bestämma ljudets hastighet i en gas eller vätska. Om nämligen orgelpipan fylles med de ifrågavarande ämnena eller nedsänkes i dem och man anslår dess grundton, blir denna olika för de olika ämnena. Och bestämmer man med sirenen tonens svängningstal, erhåller man ljudets hastighet genom att multiplicera svängningstalet med pipans dubbla längd, om denna är öppen, men med dess fyrdubbla längd, om hon är sluten. Förhållandet emellan fortplantningshastigheten i tvänne gaser eller tvänne vätskor är följaktligen helt enkelt lika med förhållandet emellan svängningstalen för de toner en och samma pipa gifver, då hon är fylld med dem. Fyller man t. ex. en orgelpipa först med syrgas och sedan med vätgas samt låter henne ljuda, fås i senare fallet en ton, som ligger ungefär 2 oktaver högre än tonen i förra fallet, hvaraf man kan sluta till att ljudet framgår i vätgas 4 gånger hastigare än i syrgas. Man har genom en eller annan af nu angifna metoder funnit följande värden på ljudets hastighet i nedanstående gaser vid 0° temperatur:
syrgas 317 m. i sekunden. vätgas 1,269 " " kolsyra 262 " " koloxid 337 " " qväfoxid 262 " " oljbildande gas314" "
I färskt vatten är vid 15° C. ljudets hastighet 1,173 m. i sekunden, vid 60° 1,408 m. I hafsvatten af 1,0264 spec. vigt och 20° är samma hastighet 1,187 m. i sekunden. -- Kundt fann vid användning af sin ofvan beskrifna metod följande värden på ljudets hastighet i fasta ämnen i förhållande till samma hastighet i luft, nämligen för mässing 10,87, stål 15,34, glas 15,25 och koppar 11,96. Genom en annan indirekt metod hade Wertheim förut funnit följande värden på den relativa fortplantningshastigheten (i förhållande till luft) hos metalltrådar:
Källa: Project Runeberg ·