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Schall 



cntsteht. deren Knoten und Bauche durch 

 die Kundtschen Staubfiguren sichtbar ge- 

 macht werden. Die halbe Wellenlange 

 ilosselben Tones von der Schwingungszahl n 

 1st also in Luft durch den Abstand 1' zweier 

 benachbarter Knotenstellen der Kundtschen 

 Staubfiguren, im Stab als Lange 1 des Stabes 

 gegeben. 1st v die Schallgeschwindigkeit im 



v' 



Stabe, v' diejenige in der Luft, so ist n = 

 v 1 



21' 



= 1 , woraus v = v --. 



Die Schallgeschwindigkeit ist in festen 

 Korpern meist groBer als in Gasen, mehrere 

 Kilometer in der Sekunde; in der folgenden 

 Tabelle sind einige Werte angegeben. 



In Holz ist v langs der Faser bedeutend 

 groBer als quer zur Faser, z. B. bei Tannen- 

 holz im Verhaltnis 2,2:1. Mit steigender 

 Temperatur nimmt die Schallgeschwindig- 

 keit im allgemeinen langsam ab. Sehr schnell 

 ist jedoch die Abnahme bei weichen, dem 

 Schmelzpunkt nahen Substanzen ; z. B. nimmt 

 die Schallgeschwindigkeit in Paraffin von 

 1522 m/sec bei 6,1 auf 250 m/sec bei 35,3 ab. 



8b) Reflexion. Schall wellen zeigen in 

 gleicher Weise Reflexion wie die Licht- 

 wellen. Im allgemeinen wird die Analogic 

 mit den Lichtwellen nur dadurch gestort, 

 daB meist die Dimension der Wellenlange der 

 horbaren, insbesondere der tiefen Tone, groB 

 oder wenigstens vergleichbar ist mit den 

 Dimensionen der im Laboratorium gewohn- 

 lich verwandten Schirme, Oeffnimgen usw., 

 so daB dann erhebliche Stb'rungen der regel- 

 maBigen Reflexion durch Beugung entstehen. 



Es gibt bei den tieferen Tonen keinen so 

 scharf abgrenzbaren Strahl wie beim Licht; 

 der Schall ,,geht urn die Ecke". Die unge- 

 heueren Abweichungen von der geradlinigen 

 Ausbreitung, die bei den tiefen Tonen ein- 

 treten, bedingen es, daB auch die Reflexion 

 nicht so deutlich und scharf auftritt wie beim 

 Licht. Es gilt das Reflexionsgesetz, daB der 

 Reflexionswinkel gleich dem Einfallswinkel 

 ist, immerhin insofern, als im reflektierten 

 Schall im Reflexionswinkel ein Maximum 

 der Intensitat vorhanden ist. Je holier der 

 Ton, also je kiirzer die Wellenlange, desto 

 mehr geht die Reflexion ganz nach den Ge- 

 setzen der Lichtreflexion ohne Stoning durch 

 Beugung vor sich. Das Ticken einer im Brenn- 



punkteines Rotationsparaboloids befincllichen 

 Uhr wird zu einem parallel hinausgehenden 

 Strahlenbundel reflektiert, auBerhalb dessen 

 es nicht oder nur schwach gehort wird. 



Zu den bekanntesten durch die Reflexion 

 an Wanden verursachten Erscheinungen ge- 

 hbren Nach hall und Echo. Sie unter- 

 scheiden sich nur dadurch, daB beim Nachhall 

 der direkte und der reflektierte Schall sehr 

 kurze Zeit aufeinanderfolgen, und sich auch 

 iiberdecken, was bei lang andauerndem 

 Schall und kleinem Abstand der reflektieren- 

 den Wand eintritt, wahrend beim Echo eine 

 Pause zwischen dem direkt und dem durch 

 Reflexion gehorten Schall liegt. Bekannte 

 Anwendungen der Schallreflexion sind Hor- 

 rohr und Sprachrohr. Beim ersten, analog 

 auch beim Stethoskop, wird eine Schallmenge, 

 die sonst unbenutzt neben dem Ohr vorbei- 

 ginge, durch mehrfache Reflexionen an der 

 Wand des Horrohres zum Ohr hingcleitet, 

 beim Sprachrohr der Schall moglichst parallel 

 gemacht und damit ein moglichst groBer Teil 

 der Schallenergie, der sonst zerstreut wiirde, 

 zusammengehalten und nach einer bestimmten 

 Richtung hingeleitet. Die Gesetze der Schall- 

 reflexion sind von besonderer Wichtigkeit 

 fur die Akustik in Salen. Reflexion findet nicht 

 nur an festen Wanden statt, sondern auch 

 z. B. an der Grenze von zwei Luftschichten 

 verschieclener Temperatur, Feuchtigkeit usw. 

 Tyndall fiihrt auf das Vorhandensein soldier 

 ,,akustischer Wolken" die auBerordentliche 

 Verschiedenheit der Hb'rweite von Schiissen, 

 Signalen usw. zu verschiedenen Zeiten 

 zuriick. 



8c) Brechung. Es gilt wie in der Optik 

 das Brechungsgesetz, daB sich der Sinus des 

 Einfallswinkels zum Sinus des Brechungs- 

 winkels wie die Schallgeschwindigkeit im 

 ersten Medium zu derjenigen im zweiten ver- 

 halt. Es lassen sich z. B. akustische Linsen. 

 experimented 1 herstellen; SondhauB kon- 

 struierte linsenformige Kohlensaurebehalter 

 aus Kollodiumhauten. Das Ticken einer 4 

 bis 5 FuB entfernten Uhr wurde auf der an- 

 deren Seite in l 1 ^ FuB Entfernung, wo sich 

 j das akustische Bild der Schallquelle befand, 

 I am deutlichsten gehort, Allerdings spielt 

 hier auch die Beugung des Schalles eineRolle. 

 Wie bei Lichtstrahlen tritt auch bei Schall- 

 strahlen beim Uebergang des Schalles aus 

 dem ,,akustisch dichteren" in das ,,akustisch 

 diiniiere" Medium von einem bestimmten 

 Grenzwinkel an Totalreflexion ein. Dieser 

 Grenzwinkel ist fur einen aus Luft auf eine 

 Wasserflache auftreffenclen Schallstrahl, wo 

 1 das Verhaltnis der Fortpflanzungsgeschwin- 

 digkeit etwa 1 : 4 betragt, nur 13. AUe 

 schiefer auftreffenden Schallstrahlen werden 

 total in die Luft reflektiert. 



Wie Lichtstrahlen, die schief durch ein 

 Medium gehen, dessen Brechungsexponent 



