干渉を聞いてアラ不思議!気楽にできる干渉の実験

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あなたは干渉を聞いたことがありますか?

教室や自宅などで気楽に干渉を体感できるとしたら、
やってみたくはありませんか?

学校では、こんな変な模様として、干渉のことを学びます。

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でも、この模様っていったいなんなの?
と思うかもしれません。その後、双曲線の数式を学んだりと、
なんとなく数学なのかな?と思う分野でもありますが、

そんなことはないんですね。身近なところに隠れた現象なんです。

今日はそんな干渉を聞くことができる実験について、
みなさんにご紹介したいと思います。

本校には、教室にスピーカーが2つついています。
このスピーカーを使えば、簡単に干渉の実験をすることができちゃうんです。

どのような学校もも、おそらくパソコン室などには、スピーカーがついているのではないのでしょうか。自宅ではスピーカーを2つ用意すれば実験することができます。

使ったのはiPadにいれた新編物理基礎(東京書籍)に入っているアプリ、
サウンドジェネレーター」です。

このアプリの面白いところは、様々な周波数の音を選んで出せることにあります。
iPadとつなげて、2つのスピーカーから適当な周波数の音を出します。

(ただし、このアプリが無くても可能です)

そして、スピーカーの前を歩いて行くと、、、

わ!不思議!音が大きくなったり、小さくなったりするのが体験できます。

これは、別にサウンドジェネレータを使わなくても、モノラル音源なら、
なんでもOK。歌などでもかまいません。

音が大きく聞こえるところと小さく聞こえるところがあるのがわかりますね。

なぜ音の大きさが変化するのか?

スピーカーからは音がこのような感じで出ています。

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その結果、山と山などの同位相でであった波は強め合い、
逆の山と谷などの逆位相でであった波は弱めあいます。

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立体的に見ると、こんな感じです。

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このため次の図のように、強め合いと弱めあいの線が伸びます。

ここを歩いたので、音の大きさが変化した!というわけです。

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なんとも面白い現象ですね。

このまえ教室で音を出しながら、みなでくるくると教室の中を歩きまわってもらいました。
机の上に座ったまま、首を左右に動かしても聞こえたようです。

自宅にあるスピーカーでも2つ揃えればできますので、ぜひ試してみてくださいね。

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プロフィール

桑子 研
桑子 研理科教師。全国で教員向けの物理実験講座、ICT活用講座、子供向けの科学実験講座、時短セミナーなどを行っている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)など10冊。

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教師のための理科実験講座を開講しています。明日から使えるおてがるなものを中心に、実験を体験できる講座です。

5/19(金) C 力学① (ビースピ・iPad等)
7/21(金) C 波動① (気柱の共鳴等)
7/29(土) A 力学② (力学台車の活用)
7/29(土) B ICTの活用 (電子黒板等)