Schall breitet sich in Wellen aus, die ähnlich wie Meereswellen funktionieren. Ein Wellenzyklus ist eine vollständige Welle, die sowohl aus der oberen Hälfte (Kamm) als auch aus der unteren Hälfte (Tal) besteht. Wellen haben auch eine bestimmte Amplitude, die ein Maß dafür ist, wie stark die Welle ist; je höher die Amplitude, desto höher die Kuppen und tiefer die Täler. Wellen reflektieren normalerweise nicht, wenn sie auf andere Wellen treffen. Stattdessen kombinieren sie. Wenn die Amplituden zweier Wellen das gleiche Vorzeichen haben (entweder beide positiv oder beide negativ), addieren sie sich zu einer Welle mit einer größeren Amplitude. Dies wird als konstruktive Interferenz bezeichnet. Wenn die beiden Amplituden entgegengesetzte Vorzeichen haben, werden sie subtrahiert, um eine kombinierte Welle mit geringerer Amplitude zu bilden. Dies ist die sogenannte Destruktive Interferenz, die ein Teilgebiet der größeren Studie in der Physik ist, die als Wellenausbreitung bekannt ist.
Ein interessantes Beispiel dafür ist der Lautsprecher. Wenn Musik über den Lautsprecher abgespielt wird, gehen Schallwellen von der Vorder- und Rückseite des Lautsprechers aus. Da sie phasenverschoben sind, beugen sie in den gesamten Bereich um den Lautsprecher herum. Die beiden Wellen interferieren destruktiv und heben sich gegenseitig auf, insbesondere bei sehr niedrigen Frequenzen. Wird der Lautsprecher jedoch hinter eine Schallwand gehalten, die in diesem Fall aus einer Holzplatte besteht, in die ein kreisförmiges Loch eingeschnitten ist, können die Klänge nicht mehr gebeugt und phasenverschoben gemischt werden, wodurch die Intensität enorm ansteigt . Aus diesem Grund werden Lautsprecher oft in Boxen montiert, damit der Klang von hinten den Klang von vorne nicht stören kann.
Wissenschaftler und Ingenieure verwenden destruktive Interferenz für eine Reihe von Anwendungen, um Umgebungsgeräusche und -geräusche zu reduzieren. Ein Beispiel dafür ist der moderne elektronische Autoschalldämpfer. Dieses Gerät erfasst den Schall, der sich durch das Auspuffrohr ausbreitet und erzeugt einen passenden Schall mit entgegengesetzter Phase. Diese beiden Geräusche überlagern sich destruktiv und dämpfen das Motorengeräusch. Ein weiteres Beispiel ist der industrielle Lärmschutz. Dies beinhaltet das Erfassen des Umgebungsgeräuschs an einem Arbeitsplatz, das elektronische Reproduzieren eines Geräuschs mit der entgegengesetzten Phase und das anschließende Einbringen dieses Geräuschs in die Umgebung, so dass es destruktiv mit dem Umgebungsgeräusch interferiert, um den Gesamtschallpegel zu reduzieren.
Klicken Sie auf diesen Link, um eine praktische Demonstration der Funktionsweise der destruktiven Interferenz zu erhalten.
Wir haben viele Artikel über destruktive Interferenz für Universe Today geschrieben. Hier ist ein Artikel über konstruktive Wellen und hier ist ein Artikel über den Casimir-Effekt.
Weitere Informationen zu destruktiver Interferenz finden Sie unter Laufstörungen , und hier ist ein Link zu NASA-Wissenschaftsseite über Interferenzen .
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast rund um die Wave Particle Dualität aufgenommen. Hör zu, Folge 83: Wellen-Teilchen-Dualität .
Quellen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Interference_%28wave_propagation%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Loudspeaker_enclosure
http://en.wikipedia.org/wiki/Sound_baffle
http://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/tornado/beat.html
http://library.thinkquest.org/19537/Physics5.html
http://zonalandeducation.com/mstm/physics/waves/interference/destructiveInterference/InterferenceExplanation3.html
