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Schallfeldgrößen und ihre Messung

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Einführung in die Akustik

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Zusammenfassung

Die allgemeinste Form der Wellengleichung für Vorgänge in gasförmigen Medien lautet (vgl. Ziff. 9, S. 55)

$$\frac{{\partial ^2 U}} {{\partial t^2}} = c^2 \Delta U$$
(83)

für U können wir hier jede Schallfeldgröße einsetzen, welche beim Ablauf des Schallvorgange s zeitliche Änderungen erfährt.

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Hinweise

  1. Die obenstehend durchgeführten Betrachtungen beziehen sich durchweg nur auf solche Schallfelder, in denen die Dichteschwankung klein gegen die mittlere Dichte ist (ϱ ≪ ϱ in0), d. h. also auf Wellen mit unendlich kleiner Amplitude. In einigen Fällen (so z. B. bei Explosionsschall in der Nähe der Quelle, bei Funkenschall, bei Schallvorgängen im engsten Teil eines Trichters) ist diese Bedingung nicht erfüllt. Die Wellengleichung nimmt dann wesentlich kompliziertere Form an; es zeigt sich insbesondere auch, daß Wellen endlicher Amplitude sich nicht ohne Formänderung fortpflanzen, daß also die Fourier-Zusammensetzung eines Schallsignals sich dann örtlich ändert. Über Schallwellen endlicher Amplitude vgl. außer den bereits auf S. 57 Anm. 2 angeführten Arbeiten insbesondere noch S. Goldstein u. N. W. McLachlan: J. A. S. A. 6, 275 (1935).

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  156. nutzt die Beschleunigung der Schwärzung belichteter in Entwicklerlösung eingebrachter Papiere durch einfallenden Ultraschall aus. Vgl. M. E. Archangelsk u. V. Ya. Afanasev: Akust. Z. (UdSSR) 3, 214 (1957).

    Google Scholar 

  157. Über die Verwendung einer mit einer Stärkeschicht bekleideten Platte zur Untersuchung von Ultraschallfeldern in Wasser vgl. G. S. Bennett: J. A. S. A. 24, 470 (1952).

    Google Scholar 

  158. Bemerkt sei noch, daß bei Beschallung von Flüssigkeiten auch Lumineszenzerscheinungen auftreten können. Vgl. z.B. R. O. Prudhomme u. R. H. Busso: C. R. Acad. Sci. (Paris) 235, 1486 (1952). Weiterhin können durch Ultraschalleinwirkungen Farbänderungen hervorgerufen werden. Vgl. hierzu Haul, R., H. J. Studt u. H. H. Rust: Z. angew. Chem. 62, 186 (1950).

    Google Scholar 

  159. Thielsch, H., u A. Boszer: Z. angew. Chem. 7, 213 (1955).

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    Google Scholar 

  162. Kaye, G. W. C.: Mitt. Dtsch. Akust. Ausschuß A. Z. 7. 159 (1942).

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    ADS  Google Scholar 

  165. Hingewiesen sei hier auch noch auf stroboskobische Verfahren zur Frequenzbestimmung. Vgl. hierzu insbesondere F. A. Fischer: F. T. Z. 3, 174 (1950).

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  174. Grützmacher, M., u. W. Lottermoser: A. Z. 3, 183 (1938)

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  175. Grützmacher, M., u. W. Lottermoser: A. Z. 5, 1 (1940).

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  176. Vgl. auch J. Obata u R. Kobayashi: Proc. phys.-math. Soc, Japan (3), 21, 109 (1939).

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  196. Bemerkt sei, daß man zur bequemen Ermittlung von Tonhöhen in den verschiedenen Stimmungen auch Rechenschieber konstruiert hat [vgl. L. E. Waddington: J. A. S. A. 19, 878 (1947)].

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  221. Bemerkt sei noch, daß man auch für Wellenlängenmessungen in festen Stäben die Methode der stehenden Wellen benutzen kann. Die Lage der Knoten kann man dann beispielsweise mit einem Kristalltonabnehmer ermitteln. Vgl. hierzu A. E. Bakanowski u R. B. Lindsay: J. A. S. A. 22, 14 (1950).

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    ADS  Google Scholar 

  315. Zankel, K. L., u. E. A. Hiedemann: Naturwiss. 45, 157 (1958).

    ADS  Google Scholar 

  316. Breazeale, M. A., u. E. A. Hiedemann: J. A. S. A. 30, 751 (1958).

    Google Scholar 

  317. Breazeale, M. A., B. D. Cook u E. A. Hiedemann: Naturwiss. 45, 537 (1958).

    ADS  Google Scholar 

  318. Mayer, W. G., u. E. A. Hiedemam: J. A. S. A. 30, 756 (1958).

    Google Scholar 

  319. Breazeale, M. A., u. E. A. Hiedemann: J. A. S. A. 31, 24 (1959).

    Google Scholar 

  320. Parthasarathy, S., u. C. B. Tipnis: Nature 182, 1795 (1958).

    ADS  Google Scholar 

  321. Mertens, R.: Proc. Ind. Acad. Sci. (A) 48, 288 (1958).

    MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  322. Rao, B. R., J. S. Murty: Z. Phys. 152, 440 (1958).

    ADS  Google Scholar 

  323. Mikhailov, I. G., u. V. A. Shutilov: Akust. Z. (UdSSR) 5, 77 (1959).

    Google Scholar 

  324. Hargrove, L. E., K. L. Zankel u E. A. Hiedemann: J. A. S. A. 31, 1366 (1959).

    Google Scholar 

  325. Barnes, J. M., W. G. Mayer u. E. A. Hiedemann: J. opt. Soc. Am. 48, 663 (1958).

    ADS  Google Scholar 

  326. Die Theorie der BRAGGsehen Reflexion von Licht an Ultraschallwellen ist ausführlich behandelt bei E. H. Wagner: Acustica 6, 17 (1956) (dort weitere Literaturangaben)

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  327. Biqttard, P.: Brev. Franc. 752 910 (1932).

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  328. Becker, H. E. R.: Z. Hochfr. 48, 89 (1936).

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    Google Scholar 

  332. Sette, D.: Ric. Sci. 18, H. 1 u. 2 (1948).

    Google Scholar 

  333. Bachem, Ch., E. Hiedemann u H. R. Asbach: Z. Phys. 87, 734 (1934).

    ADS  Google Scholar 

  334. Asbach, H. R., Ch. Bachem u C. Hiedemann: Z. Phys. 88, 395 (1934).

    ADS  Google Scholar 

  335. Hiedemann, E., H. R. Asbach u. K. H. Hoesch: Z. Phys. 90, 322 (1934).

    ADS  Google Scholar 

  336. Seifen, N.: Z. Phys. 108, 681 (1938).

    ADS  Google Scholar 

  337. Schreuer, E.: A. Z. 4, 215 (1939).

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  338. Wie A. Giacomini (Rend. Acad. Lincei (VIII) 2, 791 (1947); Ric. Scient. 17, No. 6 (1947); 18, Nr. 7 (1948); Atti. Congr. Cinquent. Marconi, S. 301. Rom 1948) zeigte, ist vorteilhaft eine Anordnung, bei der man zwei hintereinanderliegende gegenläufige Schallbündel verwendet, die man mit zwei verschiedenen durch dieselbe Spannung betriebenen Quarzen erregt. Diese Anordnung ermöglicht Messungen in größeren Frequenzbereichen ohne komplizierte Neujustierungen.

    Google Scholar 

  339. Vgl. weiterhin Allegretti, L.: Ric. Scient. 18, 995 (1948).

    Google Scholar 

  340. Willard, G. W.: J. A. S. A. 23, 83 (1951).

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  341. Heinemann, E.: Optik 9, 379 (1952).

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    Google Scholar 

  343. Sreekantath, G. M.: Brit. J. appl. Phys. 10, 191 (1959).

    ADS  Google Scholar 

  344. Bergmann, L,. u. H. J. Goehlich: Phys. Z. 38, 9 (1937). [Die Möglichkeit von Abbildungen dieser Art wurde

    Google Scholar 

  345. zuerst von O. Nomoto: Proc. Phys. Math. Soc. Jap. 18, 402 (1936) nachgewiesen. Vgl. auch

    Google Scholar 

  346. R. Bär: Helv. Phys. Acta 9, 265 (1936).]

    Google Scholar 

  347. Schaaffs, W.: Z. Naturf. 3a, 396 (1948).

    ADS  Google Scholar 

  348. Vgl. C. L. Schaefer u L. Bergmann: Berl. Ber. X, 152 (1934)

    Google Scholar 

  349. C. L. Schaefer u L. Bergmann: Berl. Ber. XIII, 192 (1934)

    Google Scholar 

  350. C. L. Schaefer u L. Bergmann: Berl. Ber. XII, 222 (1935).

    Google Scholar 

  351. Bergmann, L.: Z. techn. Phys. 17, 441 (1936).

    Google Scholar 

  352. Barnes, J. M., u. E. A. Hiedemann: J. A. S. A. 28, 1218 (1956).

    Google Scholar 

  353. Barnes, J. M., W. G. Mayer u. E. A. Hiedemann: J. opt. Soc. Amer. 48, 663 (1958).

    ADS  Google Scholar 

  354. Es sei hier auch noch auf ein von M. Reich und O. Stierstadt (Phys. Z 32., 124 (1931)) angegebenes Verfahren zur Schallgeschwindigkeitsmessung hingewiesen, bei dem der Binauraleffekt des Gehörs (vgl. Ziff. 29, S. 455) zur Kurzzeitmessung herangezogen wird.

    Google Scholar 

  355. frei von Reflexion ist. [Vgl. E. Skudrzyk: A. Z. 4, 176 (1939).]

    Google Scholar 

  356. Vgl. auch C. G. Curtis: Quart. J. Mech. 7, 129 (1954).

    MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  357. Pellam, J. R„ u. J. K. Galt: J. Chem. Phys. 14, 608 (1946) (die beiden Arbeiten behandeln Sehallgeschwindigkeitsmessungen in Flüssigkeiten mit dem Impulsverfahren).

    ADS  Google Scholar 

  358. Huntington, H. B.: J. appl. Phys. 19, 101 (1948) (Messungen an Einkristallen)

    Google Scholar 

  359. Huntington, H. B.: J. A. S. A. 20, 424 (1948) (Messungen an Quecksilber in Röhren).

    Google Scholar 

  360. Price, J. W.: Phys. Rev. 75, 946 (1949) (Messungen an Rochellesalz).

    ADS  Google Scholar 

  361. Adolph, R., u. H. O. Kneser: Z. angew. Phys. 1, 382 (1949).

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  362. McSkimin, H. J.: J. A. S. A. 22, 413 (1950).

    Google Scholar 

  363. McSkimin, H. J.: J. A. S. A. 23, 429 (1951) (Messung der Ausbreitungskonstante in Kunststoffen).

    Google Scholar 

  364. Atkins, K. R„ u. C. E. Chase: Proc. Phys. Soc. (A) 64, 826 (1951) (Messungen im flüssigen Helium im Gebiet des λ-Punktes).

    ADS  Google Scholar 

  365. Lenihan, J. M. A.: Acustica 2, 205 (1952) (Luftschall).

    Google Scholar 

  366. Gatfield, E. N.: Electronic Eng. 24, 390 (1952).

    Google Scholar 

  367. McLoughlin, R. C., u. J. R. Chiles: J. A. S. A. 25, 732 (1953) (Luftschallmessungen an einer Laufstrecke von etwa 1 m Länge).

    Google Scholar 

  368. Filter, J. H. J.: Electronics 26, 152 (1953) (Messung der Schallgeschwindigkeit in Betonbalken mit 2 Tonabnehmern).

    Google Scholar 

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    Google Scholar 

  370. Livengood, J. C., T. P. Rona u. J. J. Baritch: J. A. S. A. 26, 824 (1954) (Schallgeschwindigkeitsmessung im Innern eines Verbrennungsmotors zwecks Bestimmung der Momentantemperatur der Gase).

    Google Scholar 

  371. Chttikin, E. L: J. Teehn. Phys. (UdSSR) 24, 1125 (1954).

    Google Scholar 

  372. Gabrielli, L, u. L. Verdini: Ric. Scient. 25, 1152 (1955) (Meßmethode mit konstant gehaltener Laufzeit, besonders für Temperaturabhängigkeitsmessungen geeignet).

    Google Scholar 

  373. McConnell, R, A., u. W. F. Mruk: J. A. S. A. 27, 672 (1955) (Messungen in Elüssigkeitsvolumen von nur etwa 0,1 cm3).

    Google Scholar 

  374. Greenspan, M., u. C. E. Tschiegg: J. Res. Nat. Bur. Stand. 59, 249 (1957).

    Google Scholar 

  375. McSkimin, H. J.: J. A. S. A. 29, 1185 (1957).

    Google Scholar 

  376. Williams, J., u. J. Lamb: J. A. S. A. 80, 308 (1958).

    Google Scholar 

  377. Novitskii, B. G., u. V. M. Fridman-Akust. Z. (UdSSR) 3, 92 (1957).

    Google Scholar 

  378. Lutsch, A.: Acustica 8, 387 (1958) (betr. Messungen in Seewasser in verschiedenen Tiefen).

    Google Scholar 

  379. Greenspan, M., u. C. E. Tschiegg: Bull. Nat. Bur. Stand. 42, 38 (1958).

    Google Scholar 

  380. Forgacs, R. L.: Proc. Nat. Electron. Conf. 14, 528 (1958).

    Google Scholar 

  381. Polotskii, I. G., V. F. Taborov u. Z. L. Khodov: Akust. Z. (UdSSR) 5, 202 (1959).

    Google Scholar 

  382. McSkimin, H. J.: J. A. S. A. 31, 287 (1959) (Messungen in Festkörpern bei Temperaturen bis 350 °C).

    Google Scholar 

  383. Vgl. R. L. Hanson: J. A. S. A. 21, 60 (1949).

    Google Scholar 

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    Google Scholar 

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    ADS  Google Scholar 

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  388. D. Arenberg: J. A. S. A. 20, 1 (1948).

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  391. Mapleton, R. A.: J. appl. Phys. 23, 1346 (1952)

    ADS  MATH  Google Scholar 

  392. Mapleton, R. A.: J. A. S. A. 25, 516 (1953).

    MathSciNet  Google Scholar 

  393. Mebs, R. W., J. H. Darr u. J. D. Grimmsley: J. Res. Nat. Bur. Stand. 51, 209 (1953) (betr. metallische Delay-Lines).

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    Google Scholar 

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  421. Baker, St.: J. A. S. A. 27, 2 (1955) (betr. Messungen mit Kondensatormikrophonen als Druckempfänger, Hitzdrahtmikrophon als Schnelleempfänger in Intensitätsbereichen von 100 bis 135 db).

    Google Scholar 

  422. Schultz, T. J.: J. A. S. A. 28, 693 (1956) (das Gerät ist brauchbar bis etwa 10000 Hz, Intensitätsbereich etwa 50 db).

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  423. Lindström, O.: Acustica 3, 199 (1953).

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  424. Vgl. hierzu weiterhin H. Fark: Frequenz 6, 256 (1952).

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  427. Mikhailov, J. G., u. V. A. Shutilov: Akust. Z. (UdSSR) 3, 379 (1957) (verwendet Olivenöl als Thermometerflüssigkeit).

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  432. Parthasarathy, S., M. M. Pancholy u. S. S. Mathur: Annal. Phys. 19, 242 (1956).

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Authors and Affiliations

  1. Universität Freiburg I. BR., Deutschland

    Dr. Phil. Ferdinand Trendelenburg (Honorarprofessor)

  2. Technischen Hochschule München, Deutschland

    Dr. Phil. Ferdinand Trendelenburg (Honorarprofessor)

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  1. Dr. Phil. Ferdinand Trendelenburg
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Trendelenburg, F. (1961). Schallfeldgrößen und ihre Messung. In: Einführung in die Akustik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-86495-7_2

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