自制教具演示声波的干涉

王文清

（浙江省浦江中学，浙江 金华 322200）

1 仪器的特点及用途

教具装置图如图1.

（1）特点.本教具利用简单的器材，巧妙的构思，生动、直观地演示了声波的干涉现象.

（2）用途.本教具可用于演示声音的共鸣、声波干涉加强与干涉减弱的条件.

2 制作材料

外径3.3cm、内径2.7cm、长约1.2m的PP—R给水管1根，外径2.1cm、长约1.2m的PP—R给水管1根，配细给水管、外径2.6cm的堵头1个，橡胶密封圈2个，440Hz的音叉1个，橡皮锤.

3 制作方法

图1

（1）如图2所示，将细给水管装上适配的堵头，在堵头上加工出3条小圆槽，给小圆槽装上适配的橡胶密封圈.

（2）如图1所示，在细给水管上画出刻线，使每条刻线到堵头端面的距离，依次为440Hz音叉发出的声波的1／4波长的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍.

图2

（3）如图3所示，将细给水管套进粗给水管中，使粗给水管的另一端开口与堵头之间形成一段长度可调的空气柱.

4 使用方法

（1）安装好实验装置，如图3所示，调节粗给水管开口与堵头之间的空气柱长度，使其为440Hz音叉发出的声波的1／4波长的1倍.

（2）如图4所示，将敲响的440Hz的音叉放到粗给水管管口，可以听到管内的空气柱发出强烈的共鸣声.表明此时音叉直接发出的声音与堵头反射的声音干涉加强.

图3

图4

（3）调节空气柱长度为四分之一波长的2倍，此时听到的几乎只有音叉本身发出的声音.表明此时音叉直接发出的声音与堵头反射的声音干涉减弱.

（4）重复以上操作，调节空气柱长度为四分之一波长的奇数倍时可听到干涉加强，偶数倍时则是干涉减弱.

（5）若空气柱长度调节是缓慢、连续的，则可听到声音是由强到弱、由弱到强缓慢交替渐变的.