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TUM School of Natural Sciences |
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Messung der Schallgeschwindigkeit von Helium
Kurzbeschreibung
An die beiden Enden eines Plexiglasrohres stellen wir die aus Versuch 1751 verwendeten Ultraschallwandler. Dies sind piezoelektrische Luftultraschallwandler und arbeiten
in einem Bereich von 40 kHz Sie können sowohl als Schallstrahler als auch als Schalldruckempfänger eingesetzt werden.
Zunächst wird ein Ultraschallwandler als Schallstrahler mit dem Ausgang eines 40KHz-Generators und dem 1. y-Eingang eines schnellen Oszillographen verbunden.
Der zweite Ultraschallwandler wird als Schalldruckempfänger mit dem 2. y-Eingang des Oszilloskop verbunden.
Stellt man die beiden Schallwandler in einem Abstand von 1m auf, so erhält man als Zeitdifferenz zwischen Abstrahl- und Auffangsignal ca. 30ms.
Befüllt man nun das Rohr mit Helium so verringert sich die Zeit zwischen den beiden Signalen auf etwa 1/3.
Durch die relativhohe Frequenz kann es passieren, dass der Trigger des Oszillohraphen nicht immer hundertprozentig arbeitet.
Dies kann behoben werden, indem man das Ausgangssignal des Generators zusätzlich als externes Triggersignal verwendet. Zudem sollten die Ultraschallwandler auf ihre
Resonanzfrequenz eingestellt werden. Hierzu justiert man den Generator so lange, bis man am Empfänger eine möglichst hohe Amplitude erreicht.
Betriebsanweisungen: Elektrogeräte, Druckgase inert
