Meranie: Rýchlosť zvuku vo vzduchu a v pevnom prostredí

Pre zvukové vlny šíriace a od zdroja v danom prostredí rýchlosťou c platí c =λ .f (1.) kde λ je dĺžka vlny a f frekvencia kmitov zdroja vĺn (zvuku). Rýchlosť šírenia zvuku, ktorý je mechanickým vlnením, je pri danej teplote konštantná. Frekvenciu zvuku si odčítame z tónového generátora. Avšak pri postupnom vlnení by sme druhý údaj potrebný na určenie rýchlosti zvuku, vlnovú dĺžku, nemohli namerať. Tento problém sa dá odstrániť vytvorením prostredia pre vznik stojatého vlnenia. Stojaté vlnenie vznikne zložením dvoch proti sebe postupujúcich vlnení s rovnakou vlnovou dĺžkou (frekvenciou) a rovnakou amplitúdou. Je charakteristické vytvorením kmitni (miest s maximálnou amplitúdou, rovnajúcou sa dvojnásobku amplitúdy postupujúceho vlnenia) a uzlov (miest s nulovou amplitúdou). Stojaté vlnenie môže vzniknúť teda aj zložením postupujúceho vlnenia a vlnenia odrazeného od rozhrania dvoch prostredí, ku ktorému postupujúce vlnenie dospelo.
Ak nad sklenenou trubicou v ktorej sa nachádza voda (s meniteľnou výškou hladiny), podržíme reproduktor pripojený na výstup tónového generátora (obr.1) dôjde v prípade, že výška vzduchového stĺpca nad hladinou je celistvým násobkom 1/4 vlnovej dĺžky, k rezonancii. V stĺpci dochádza k stojatému vlneniu. Na konci vzduchového stĺpca pri reproduktore sa v takomto prípade vytvorí kmitňa akustickej výchylky vlnenia, zároveň aj akustickej rýchlosti, na úrovni hladiny uzol výchylky vlnenia. Ak zmeníme výšku hladiny, vzduchový stĺpec nebude v rezonancii (so zdrojom). Vzdialenosť dvoch po sebe nasledujúcich maxím rezonancie je 1/2 vlnovej dĺžky.
...