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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

Schlagworte auf dieser Seite: Schall (manometrische Flammen, singende Flamme).

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Schall (manometrische Flammen, singende Flamme).

gungen nach der Periode, welche die Pfeife vermöge ihrer Länge fordert; die Pfeife erklingt daher beim Anblasen und gibt einen bestimmten, nur durch ihre Länge bedingten Grundton. Wenn eine offene Pfeife ihren Grundton gibt, bildet sich ein Schwingungsknoten in ihrer Mitte. Das Vorhandensein dieses Schwingungsknotens läßt sich sehr sinnreich mittels Königs manometrischer Flammen nachweisen. In eine Seitenwand einer offenen Pfeife (Fig. 6) sind drei Löcher gebohrt, eins in der Mitte, die beiden andern je um ein Viertel der Pfeifenlänge von den Enden der Pfeife abstehend; auf diese Löcher sind drei manometrische Kapseln a, b, c geschraubt, deren Einrichtung aus Fig. 7 zu ersehen ist. Das Loch o in der Pfeifenwand w w ist durch eine dünne Kautschukmembran von dem Innenraum der Kapsel b b getrennt; in denselben wird durch das Kautschukröhrchen d aus dem Kästchen e e (Fig. 6) Leuchtgas geleitet, das nach e e durch den Kautschukschlauch f gelangt. Aus der Kapsel b b strömt das Leuchtgas durch das Röhrchen s aus und gibt angezündet eine kleine spitze Flamme. Gibt nun die Pfeife ihren Grundton, so finden in ihrer Mitte (Fig. 7 o) abwechselnde Verdichtungen und Verdünnungen der Luft statt; bei jeder Verdichtung biegt sich die Membran nach außen, treibt das Leuchtgas aus dem Brenner, u. die Flamme brennt hoch; bei jeder Verdünnung zieht sich die Membran nach einwärts, das Leuchtgas folgt ihr, die Flamme zieht sich in den Brenner zurück und wird ganz klein. Die Abwechselungen zwischen Emporflammen und Zurücksinken des Flämmchens erfolgen so rasch, daß man durch unmittelbare Beobachtung wegen der Dauer des Lichteindrucks im Auge nur ein Erzittern der Flamme wahrnimmt. Man bedient sich daher zur Beobachtung der rotierenden Spiegel (Fig. 8); ein rechtwinkeliges Parallelepiped ist auf seinen vier Seitenwänden mit Spiegelplatten belegt und leicht und rasch um seine vertikale Achse drehbar; ein ruhig brennendes Flämmchen erscheint in den rasch sich drehenden Spiegeln zu einem ununterbrochenen Lichtstreifen ausgedehnt; die beim Tönen der Pfeife in Erzitterung versetzte Flamme dagegen zeigt sich in einzelne durch dunkle Zwischenräume getrennte Flammenbilder zerlegt (Fig. 9 a). Gibt die Pfeife ihren Grundton, so beweist die mittlere Flamme durch ihre lebhaften Schwingungen das Vorhandensein des Knotens, während die beiden andern Flammen verhältnismäßig ruhig bleiben; bläst man aber stärker, so gibt die Pfeife die Oktave des Grundtons (den ersten Oberton); in ihrer Mitte befindet sich jetzt ein Bauch, während an den Stellen b und c (Fig. 6) Knoten auftreten; die mittlere Flamme brennt ziemlich ruhig, die beiden andern aber zerlegen sich in Flammenbilder, welche bei der gleichen Drehungsgeschwindigkeit des Spiegels nur halb so weit voneinander abstehen als die vorigen (Fig. 9 b). Eine beiderseits offene Röhre kann auch durch ein in ihrem Innern nahe bei ihrem untern Ende brennendes Gasflämmchen (Fig. 10) zum Tönen gebracht werden (singende Flamme, chemische Harmonika); dabei schwingt das Leuchtgas aus dem Brenner heraus u. hinein, die Flamme wird abwechselnd hoch und niedrig und zwar in demjenigen Tempo, in welchem die stehenden Schwingungen der Röhre erfolgen, nach welchen die Flamme ihre Bewegungen zu regeln gezwungen ist; verlängert man die Röhre durch Hinaufziehen des Schiebers s, so wird der Ton tiefer. Im rotierenden Spiegel betrachtet, zeigt die singende Flamme ebenfalls eine Reihe getrennter Flammenbilder.

Ermittelt man mit Hilfe der Sirene die Schwingungszahl des Grundtons, den eine gedeckte Pfeife beim Anblasen gibt, so gibt das Produkt dieser Zahl mit der vierfachen Pfeifenlänge (d. h. der Wellenlänge des Tons) die Schallgeschwindigkeit in der Luft. Füllt man die Pfeife mit irgend einem andern Gas, so gibt sie einen andern Ton, und man findet, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten in verschiedenen Gasen den Quadratwurzeln aus deren spezifischen Gewichten umgekehrt proportional sind. Auch Flüssigkeitssäulen und Stäbe aus festem Material können nach denselben Gesetzen wie Luftsäulen in stehende Längsschwingungen versetzt werden. Ein Metallstab z. B. wird in dieser Weise zum Tönen gebracht, wenn man ihn in seiner Mitte oder am einen Ende festhält und am andern Ende mit beharzten Fingern der Länge nach streicht; im ersten Fall verhält er sich wie eine offene, im letztern wie eine gedeckte Pfeife, indem seine einzelnen Querschichten in der Richtung der Längenachse des Stabes hin- und herschwingen

^[Abb.: Fig. 6. Pfeife mit manometrischen Flammen. Fig. 7. Manometrische Kapsel. Fig. 8. Rotierender Spiegel. Fig. 9. Flammenbilder im rotierenden Spiegel gesehen. Fig. 10. Singende Flamme.]