自制教具演示聲波的干涉

王文清

（浙江省浦江中學，浙江 金華 322200）

1 儀器的特點及用途

教具裝置圖如圖1.

（1）特點.本教具利用簡單的器材，巧妙的構思，生動、直觀地演示了聲波的干涉現象.

（2）用途.本教具可用于演示聲音的共鳴、聲波干涉加強與干涉減弱的條件.

2 制作材料

外徑3.3cm、內徑2.7cm、長約1.2m的PP—R給水管1根，外徑2.1cm、長約1.2m的PP—R給水管1根，配細給水管、外徑2.6cm的堵頭1個，橡膠密封圈2個，440Hz的音叉1個，橡皮錘.

3 制作方法

圖1

（1）如圖2所示，將細給水管裝上適配的堵頭，在堵頭上加工出3條小圓槽，給小圓槽裝上適配的橡膠密封圈.

（2）如圖1所示，在細給水管上畫出刻線，使每條刻線到堵頭端面的距離，依次為440Hz音叉發出的聲波的1／4波長的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍.

圖2

（3）如圖3所示，將細給水管套進粗給水管中，使粗給水管的另一端開口與堵頭之間形成一段長度可調的空氣柱.

4 使用方法

（1）安裝好實驗裝置，如圖3所示，調節粗給水管開口與堵頭之間的空氣柱長度，使其為440Hz音叉發出的聲波的1／4波長的1倍.

（2）如圖4所示，將敲響的440Hz的音叉放到粗給水管管口，可以聽到管內的空氣柱發出強烈的共鳴聲.表明此時音叉直接發出的聲音與堵頭反射的聲音干涉加強.

圖3

圖4

（3）調節空氣柱長度為四分之一波長的2倍，此時聽到的幾乎只有音叉本身發出的聲音.表明此時音叉直接發出的聲音與堵頭反射的聲音干涉減弱.

（4）重復以上操作，調節空氣柱長度為四分之一波長的奇數倍時可聽到干涉加強，偶數倍時則是干涉減弱.

（5）若空氣柱長度調節是緩慢、連續的，則可聽到聲音是由強到弱、由弱到強緩慢交替漸變的.