• Nem Talált Eredményt

25 negyedik már sokkalta gyengébb, magasabb hang is

megszólal még egyidejűleg, a melynek rezgésszáma a két hang rezgésszámainak összegével egyenlő'. Az igy fellépő hangokat combinatio-hangoknak nevezzük.

Az előbb említett különbségi hangokat először Sorge, majd Tartini (1754) olasz hegedűs fedezte fel (Tar- íww-féle hangok). Az összegi hangokat Helmholtz (1856) előbb elméleti utón fedezte fel, majd létezésüket kí­

sérletileg is kimutatta. A combinatio-hangok eredetét Helmholtz magyarázta meg az interferentia alapján, kimutatván, hogy az interferentia alapelve, azaz hogy az eredő mozgás algebrai összeg, csak akkor érvényes, ha a rezgések kis amplitúdóval bírnak s nem érvényes erős hangoknál, ahol az amplitúdók nagyok. Azon­

ban az ilyen erős hangok hullámai a rezgési-számok különbségének és összegének megfelelő másodrendű hullámokat hoznak létre s ezeket halljuk mi com- binatio-hángokiíl.

11. §. Doppler elve.

Ha a hangforrás és a fül gyorsan közelednek egymáshoz a hang emelkedik, ellenben ha a hang­

forrás és a fül egymástól gyorsan távozik a hang mélyebb lesz. Doppler (1842) a most megismert tüne­

ményt úgy fejti meg, hogy a közeledésnél a fül több hanghullámot fog fel, mint a mennyi érte volna, ha a távolság nem kisebbedett volna; ebből tehát ön­

ként következik a hangnak a fülben való emelkedése.

Megfordítva van a dolog a távolodásnál. Zeneileg gyakorlott fül könnyen észreveszi a tüneményt a közeledő vagy távozó lokomotív füttyének megfigye­

lésénél. Buys-Ballot (1845) a tüneményt nagyon magas hangú hangvillának az észlelő füléhez való gyors közelítése által mutatta ki. Ismerve a hang magasságát és látszólagos magasság-változását, abból a távozó vagy közeledő hangforrás sebessége is meg­

határozható.

12. §. A hang sebességének indirekt mérése.

Az 1. §-ban megismert c — n . X egyen­

let alapján, mely a hang terjedési sebessé­

gének a rezgési szám és hulíámhoszszal való össze­

függését fejezi ki, képesek vagyunk a hang terje­

dési sebességét valamely nyitott síp rezgő légoszlo­

pának megfigyelése utján is meghatározni. Ha a

Sípokkal.

nyitott síp hossza l, akkor (8. §.) I — - y s ismerve a síp hangjának n rezgési számát, c = 2nl.

Minthogy a nyílt sípoknál az l = ~ egyenlet csak megközelítő pontosságpal bír, czélszerübb a sebesség meghatározására a Kundt-féle porábrákat felhasználni. Elég hosszú üvegcsőben Í13. ábra) longitudinális álló léghullámok a behin­

tett korpafümagot vagy szárított kovasavport úgy osztják szét, hogy a hullámok és csomópontok köny- nyen felismerhetők s a hullámhosszak pontosan le- mérhetők. A rezgés előidézésére az e lemezzel ellátott pálcza dörzsölése szolgál, mely o-nál parafadugóval van a csőbe erősítve. A pálcza rezgési száma hang­

jának magasságából határozható meg s egyenlő a csőbe zárt levegő rezgési számával. Ezzel szemben a hullámhosszúság a pálczában — mely a pálcza

két-a

13. ábra.

szeres hosszúságával egyenlő — olyan arányban múlja fölül a levegőét, amilyen arányban nagyobb a terjedési sebesség a pálczában, mint a levegőben, így pl. ha a hangkeltő pálcza üvegből van, mely­

ben körülbelül 15'2-szer nagyobb a terjedési sebesség, mint a levegőben s ha a pálcza hossza 60'8 = 4 X 15 2 cm.; akkor az együtthangzó bezárt légoszlop fél­

hullámhossza, azaz egyik csomópontnak a másiktól mért távolsága 4 cm. Ez a módszer igen alkalmas a csőbe zárt különböző gázokra vonatkozó terjedési sebességek összeJiasorditására, vagy ugyan e ezélra oly különböző szilárd testekre vonatkozólag, melyek­

ből a hanggerjesztő pálczát készítjük.

Knndtféle porábrákkal.

27

Optika.

13. §. A fény mibenlétére vonatkozó hypothesisek.

A fény égjeuesvoualú terjedése és terjedési se­

bessége.

Hogy a testeket láthassuk fényforrásra, vezetőre és ép szemre van szükségünk. Fény­ világitó testek rendkívüli sebességgel, minden irány­

ban szétröpitenek. Ezen lciömlési (emanatio, emissio) elmélettel az interferentia és diffractio tüneményeit nem lehet megfejteni, azért az önmagától megdült. Napja­

inkban Young (1820) ideje óta a hullámzási (vibratio vagy undulatio) hypothesis van elfogadva, melynek alapját Huyghens (1690) vetette meg. Ezen hypothesis szerint a fény az egész világtért, még a testek legapróbb közeit is betöltő mindenekfölött rugalmas, súlytalan anyagnak az aethernek trarisversális rezgése. A testet látjuk, ha az abban foglalt aether-inolekulák felette gyors, másodperczenként legalább 400 billió, végtelen kis amplitúdókkal bíró rezgést végez, mert akkor a hullámzó mozgás a környező aetherre, mint vezetőre tovább terjed s abban transversális rezgésekül nagy sebességgel előre halad. Hogy a fényt transversális rezgéseknek kell tekintenünk, az a fénysarkitási tüne­

ményekből következik. A szembe jutó aether-hullá- moküak a látási idegekre gyakorolt hatását az agy mint subjectiV fényérzést fogja fel.

A testek átlátszók, ha bennük az aether- hullám eredeti rezgcsállapotát megtartva tovább terjedhet, különben átlátszatlanok.

A fény isotrop közegben —- más hullám- mozgásokhoz hasonlóan — gömbalakban terjed szét. A hullámfelület bármely pontját a gömb középpontjával összekötő egyenes a fénysugár. A hullámzási hypothesis szexánt a fénysugár csak geometriái fogalom, nem más, mint a fény terjedési iránya, melynek mentében a fény okát is keressük.

Physikai fényszálak vagy sugarak nincsenek. A fény

A fény

egyenesvonalú terjedésén nevezetes tünemények alap­

szanak. Ha a csupán egy pontból állónak képzelt fényforrásból kiinduló sugár az átlátszatlan test felü­

letét éri, a mögött sötét hely, árnyék támad. A test meg nem világított része önárnyék­

ban marad, a test mögött lévő' sötét tér neve vetett árnyék. Ha a

fény-A

14. ábra.

forrás maga is test (14. ábra) teljes árnyék (mag) és félárnyék jön létre. Az utóbbi csonka kúp vagy csonka gúlaalakú. Az árnyék-képződés a nap- és hold- fogyatkozások oka. Napfogyatkozásnál újhold idején a sötét hold a nap elé érkezik s árnyék-kúpja a földet éri. A föld azon helyein, a hová az árnyék-mag esik teljes-, a félárnyékba eső helyeken részleges-napfogyat­

kozás áll be. Ha a magárnyék nem éri el a földet a meghosszabbítási irányába eső helyeken

gyűrüs-napfogyatkozás észlelhető. — Holdfogyatkozás hold­

töltekor állhat be, ha a hold a föld árnyékába lép.

— A fény egyenesvonalú terjedésén alapszik még a sötét kamra vagy camera obscura (15. ábra), melyet a 15. században Leonardo da Vinci fedezett fel s melyben a külső tárgyról egyenes vonalban terjedő fénysugarak a szekrény átellenes lapján a tárgy for­

dított képét mutatják.

A fény terjedési sebessége felette nagy, úgy hogy közönséges eszközökkel meg sem mérhető, azért azt régebben végtelennek

A fény terjedési se­

bessége.

29