3B Scientific Kundts Tube User Manual [en, de, es, fr, it]
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Kundt’sches Rohr U8432845
Bedienungsanleitung
10/07 ALF
1 Abstimmschieber
2 Kundt’sche Röhre
3 Korkmehl
4 Ständer (nicht im Lieferumfang
enthalten)
5 Einfüllschiene
1. Sicherheitshinweise
• Glasröhre bruchsicher aufbewahren.
• Glasröhre keinen mechanischen Belastungen
aussetzen.
• Abstimmschieber beim Ein- bzw. Ausschieben
nicht verkanten.
• Gerät nicht mehr benutzen, wenn auch nur
kleinste Beschädigungen am Glaskörper vorhanden sind.
• Gerät vor Feuchtigkeit und Staub schützen.
2. Beschreibung
Die Kundt’sche Röhre ermöglicht die Darstellung
der Verteilung von Schwingungsknoten und –bäuchen in einer stehenden Schallwelle mit Hilfe von
Korkmehl. Es kann gezeigt werden, dass sich stehende Wellen ausbilden, wenn die Resonanzbedingung für die Länge s der in der Röhre schwingen-
den Luftsäule und für die Wellenlänge λ des Schalls
erfüllt ist:
s = n λ/2 bei Reflexion am offenen Ende mit einem
Schwingungsbauch
s = (2n+1)λ/4 bei Reflexion am geschlossenen Ende
mit einem Schwingungsknoten (n = 1, 2….n).
Die Wellenlänge wird bestimmt aus der Anzahl n
der Schwingungsknoten und dem Abstand a zwischen dem ersten und letzten Schwingungsknoten
λ = 2a/(n − 1).
Der Abstimmschieber mit Korkstempel dient zum
Verschließen der Röhre und zur Abstimmung der
wirksamen Rohrlänge auf die Schallfrequenz.
Als Schallquellen dienen eine Trillerpfeife, eine
Stimmgabel oder ein Lautsprecher mit Funktionsgenerator.
Der Trichter verringert den Wellenwiderstand an
der Rohröffnung. Dadurch gelangt mehr Schallenergie in die Röhre.
2.1 Lieferumfang
1 Glasröhre
1 Abstimmschieber
1 Trichter
1 Trillerpfeife
1 Einfüllschiene
3. Technische Daten
Röhre: 600 mm
Innendurchmesser: 17 mm
Wandstärke: 1,5 mm
Abstimmschieber: 280 mm x 3mm Ø
1
4. Bedienung
Zur Durchführung der Versuche sind folgende Geräte zusätzlich erforderlich:
1 Stimmgabel 1700 Hz U8431020 oder
1 Druckkammerlautsprecher U8432680 mit
1 Funktionsgenerator U8533510
Korkmehl U8432850
1 Maßstab, 1 m U8401550
1 Ständer für Spulen
U8496150
• Mittels der Einfüllschiene eine kleine Menge
Korkmehl in die Röhre einfüllen.
• Die leicht geneigten Röhre vorsichtig schütteln,
bis das Korkmehl gleichmäßig über die gesamte Länge der Röhre verteilt ist.
• Kundt’sche Röhre so auf den Ständer platzie-
ren, dass der Korkmehlstreifen unten ist.
• Röhre langsam um die Längsachse drehen, so
dass auch die Wandung bestäubt ist.
• Zur Wellenlängenbestimmung Röhre mit Trich-
ter bestücken.
• Zur Bestimmung der Resonanzbedingung ohne
Trichter experimentieren.
Hierbei ist der Einsatz der Stimmgabel 1700 Hz
empfehlenswert. Sie liefert die Resonanzwellenlän-
ge λ von 0.2 m für die Röhre von 0.6 m. Es ergeben
sich Schwingungsbäuche an beiden Enden bei
Reflexion am offenen Ende oder Schwingungsknoten bei Reflexion am geschlossenen Ende.
• Schallquelle unmittelbar am Röhrenende posi-
tionieren.
• Bei Einsatz der Trillerpfeife Pfeife quer zur
Röhre halten, um zu verhindern, dass beim
Anblasen Luft in die Röhre strömt.
• Bei Einsatz der Stimmgabel diese kräftig an-
schlagen und direkt mit der Zinke in Schwingungsrichtung zur Öffnung vor die Röhre bzw.
den Trichter halten.
• Bei Einsatz des Lautsprechers Frequenz am
Funktionsgenerator zum Auffinden der Resonanzfrequenz langsam verändern. Nutzbarer
Bereich zwischen 600 Hz und 8000 Hz.
• Zur Abstimmung der geschlossenen Röhre auf
die Resonanzlänge Abstimmschieber langsam
verschieben.
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Deutschland • www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com
Technische Änderungen vorbehalten
© Copyright 2007 3B Scientific GmbH
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Kundt's tube U8432845
Instruction sheet
10/07 ALF
1 Movable plunger
2 Kundt's tube
3 Cork powder
4 Stand (not included)
5 Refill rail
1. Safety instructions
• Store the glass tube in a safe place where it
cannot be exposed to danger of shocks or
breaking.
• Do not expose the glass tube to any mechani-
cal stress or strain.
• Do not bend the movable piston while pushing
it in or pulling it out.
• Do not use the apparatus, if even the slightest
damage is discovered on the glass tube.
• Protect the apparatus from humidity and dust.
2. Description
By employing cork dust, a Kundt’s tube is used to
demonstrate the distribution of nodes and antinodes in a standing sound wave. Using the apparatus, it is also possible to demonstrate that standing
waves are formed when a resonance condition is
fulfilled for sound wavelength λ and length s of the
vibrating air column in the tube such that:
s = n λ/2 for reflected waves with antinodes at the
open end,
s = (2n+1)λ/4 for reflected waves with nodes
(n = 1, 2….n) at the closed end.
The wavelength can be determined from the number of nodes n and the distance a between the first
and last nodes
λ = 2a/(n − 1).
The rod with the cork plunger seals the tube and is
used for changing the effective tube length to tune
the frequency of the resonant sound waves.
A whistle, a tuning fork or a loudspeaker driven by
a function generator can be used as a sound
source.
A funnel-shaped horn reduces the wave impedance
at the opening of the tube. As a result, more sound
energy can be introduced into the tube.
2.1 Scope of delivery
1 Glass tube
1 Movable piston
1 Horn
1 Whistle
1 Refill rail
3. Technical data
Tube: 600 mm
Internal diameter: 17 mm
Glass thickness: 1.5 mm
Movable plunger: 280 mm x 3 mm dia.
1
4. Operation
In order to conduct the experiments, the following
apparatus is additionally required:
1 Tuning fork 1700 Hz
1 Pneumatic loudspeaker
U8431020 or
U8432680 with
1 Function generator U8533510
Cork powder U8432850
1 Metre scale
1 Stand for coils
U8401550
U8496150
• Use a refill rail to introduce a small quantity of
cork dust into the tube.
• Slightly tilt the tube and shake it gently till the
cork dust has uniformly spread throughout the
length of the tube.
• Position the Kundt’s tube on the stand so that
the strip of cork dust is at the bottom.
• Slowly rotate the tube along its length in order
to spread the cork dust along the walls too.
• For determining the wavelength, fit the tube
with a horn.
• For determining resonance conditions, conduct
the experiment without a horn.
It is recommended that a 1700-Hz tuning fork be
used. The fork produces a resonant wavelength λ
of 0.2 m for the 0.6-m tube. When the wave is reflected at the open end, antinodes are produced at
both ends. When the wave is reflected at the closed
end, nodes are produced at both ends.
• Position the sound source right at the end of
the tube.
• If blowing a whistle, make sure that it is per-
pendicular to the tube. This is necessary to
prevent any air from entering the tube.
• When using a tuning fork, strike it and quickly
hold it with its prongs in the direction of vibration in front of the opening of the tube or the
horn.
• When using a loudspeaker, gradually change
the frequency on the function generator to
identify the resonance frequency. Effective
range: between 600 Hz and 8000 Hz.
• To tune a closed tube to the resonant length,
gradually move the movable plunger.
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Germany • www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com
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