การทดลองเรื่องบีตส์ (มีคำถามเก็บคะแนน) ทดลองบน windows

Image # 2.

1.  คลิกฟัง

2. คลิกฟัง

3. คลิกฟัง

4. คลิกฟัง

5. คลิกฟัง

จงหาความถี่  ของลำโพงตัวที่ 4  และตัวที่ 5

 คลิก ตอบคำถามImage # 3.

รอสักครู่ คลิก  ดูคะแนน Image # 4.

วิธีการทดลอง  (ให้เปิดลำโพงเป็นคู่ เทียบเสียงกัน)

    โดยคลิกที่ลำโพงตัวที่  และ ตัวที่ 2 พร้อมกัน  จะเกิดเสียงบีตส์  1 ครั้งต่อวินาที 

     ให้คลิกที่ลำโพงตัวที่  และ ตัวที่ 3 พร้อมกัน  จะเกิดเสียงบีตส์  2 ครั้งต่อวินาที 

      ต่อไป ใช้ ลำโพงตัวที่ 1  เทียบกับลำโพงตัวที่ 4   ดูว่าเกิดบีตส์ขึ้นกี่ครั้ง  และ เทียบลำโพง ตัวที่  กับ ตัวที่  อีกครั้ง นับบีตส์ว่ากี่ครั้ง สามารถคำนวณหาความถี่ ของลำโพงตัวที่ 4 ได้ บันทึกค่าความถี่

    ทดลองแบบเดียวกัน กับลำโพงตัวที่  บันทึกค่าความถี่

ตารางการบันทึกค่า

ลำโพงตัวที่  4  มีความถี่   =     ________________Hz

ลำโพงตัวที่  5  มีความถี่   =     ________________Hz

การเกิดบีตส์ (Beat)   เป็นปรากฎการณ์จากการแทรกสอดของคลื่นเสียง  2  ขบวน   ที่มีความถี่แตกต่างกันเล็กน้อย  และเคลื่อนที่อยู่ในแนวเดียวกันเกิดการรวมคลื่นเป็นคลื่นเดียวกัน  ทำให้แอมพลิจูดเปลี่ยนไป  เป็นผลทำให้เกิดเสียงดังเสียงค่อยสลับกันไปด้วยความถี่ค่าหนึ่ง

ความถี่ของบีตส์หมายถึง  เสียงดังเสียงค่อยที่เกิดขึ้นสลับกันในหนึ่งหน่วยเวลา  เช่น ความถี่ ของบีตส์เท่ากับ  7  รอบ/วินาที  หมายความว่าใน  1 วินาที  จะมีเสียงดัง  7  ครั้ง  และเสียงค่อย  7  ครั้ง

ตัวอย่าง   ถ้าต้องการให้เกิดเสียงดังเป็นจังหวะ ๆ  ห่างกันทุกครึ่งวินาที  จะต้องเคาะส้อมเสียงซึ่งมีความถี่  500  Hz   พร้อมกับส้อมเสียงที่มีความถี่เท่าไร

วิธีทำ

ต้นกำเนิดของไซเรน (sirens)

   ระหว่างปี ค.ศ. 1793   ถึง   1801  นาย เจ โรบินสัน  ได้สร้างเครื่องมือชนิดหนึ่งที่ให้เสียงได้  ดังรูป  เครื่องมือชนิดนี้ประกอบขึ้นด้วยท่อลม  จะคอยพ่นลมลงบนแผ่นวงกลม ที่เจาะรูไว้ตามขอบของแผ่น  ด้วยการปรับแต่งความเร็ว  นาย โรบินสัน สามารถสร้างความถี่เสียงได้ถึง  720  ครั้งต่อวินาที เขาถึงกับกล่าวถึงเครื่องมือนี้ว่า ให้เสียงคล้ายกับผู้หญิงมาก   ต่อมาในปี  1819  นาย เดอราทัว  ได้ตั้งชื่อเครื่องมือชนิดนี้ว่า ไซเรน (sirens)  ซึ่งแปลว่า นางฟ้า  มาจากนิยายตำนานนางฟ้าของชาวกรีกนั่นเอง    ต่อมาอีกไม่นาน  ไซเรนตัวนี้ก็เป็นเครื่องมือสำหรับงานวิจัยที่สำคัญยิ่ง ของนายเฮอร์มานส์ เฮมส์โฮลล์  ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน

ผู้ทดลองสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่า ทำไมเราจึงสามารถคำนวณหาความถี่ที่ไม่ทราบค่าได้จากการทราบความถี่บีตส์

ตัวอย่าง    ตีส้อมเสียงที่ไม่ทราบค่าความถี่ตัวหนึ่ง  เหนือไซเรน  ปรับความถี่ของไซเรนจนได้เสียงมีความถี่  440   Hz   พร้อมกับเคาะส้อมเสียงไปด้วยปรากฎว่า  ได้ยินเสียงบีตส์ ดังเป็นจังหวะห่างกัน  0.25  วินาที  จงหาความถี่ของส้อมเสียงที่ไม่ทราบค่านี้

วิธีทำ


ห้องกำเนิดความถี่เสียง

Image # 5.

คลิกเข้าสู่ห้องกำเนิดเสียง