Ultraschall Levitation

Eines der bekanntesten Experimente zur Visualisierung von Schallwellen ist die Kundt’sche Staubröhre. Eine Schallwelle wird in einem Glasrohr erzeugt und am offenen bzw. geschlossenen Ende reflektiert. Im Inneren der Röhre entsteht eine stehende Welle. Stäube aus Bärlappsporen oder Korkmehl anhand der Schwingungsbäuche der Schallschnelle aus. Aus dem Muster des ausgerichteten Staubes lässt sich auf die Wellenlänge bzw. Frequenz der Schallwelle schließen.

Eine stehende Welle kann auch verwendet werden, um kleine Styroporkugeln mit Ultraschallsendern zum Schweben zu bringen. Dieses einfache Experiment kann als verblüffender und spannender Einstieg zu stehenden Wellen verwendet werden.

Materialien
  • 3D-Druck Bauteile: Ultraschalllevitation
  • div. Styroporkugeln
  • 2x Ultraschallsender, z.B. auslöten aus HC-SR04
  • Kabel
  • 4x 4mm Buchsen
  • Frequenzgenerator mit 40.000Hz,
  • Oszilloskop
Publikationen

Haverkamp, Nils, Schlummer, Paul, Ubben, Malte & Pusch Alexander (2022). Ultraschalllevitation als Zugang zu stehenden Wellen Ein Low-Cost-Experimentieraufbau mit 3D-Druck Komponenten. In: MNU-Journal 01.2022, S. 14-18.

Haverkamp Nils, Havemann Judith, Holz Christoph, Ubben Malte, Schlummer Paul, Pusch Alexander. (). A new implementation of Kundt’s tube: 3D-printed low-cost set-up using ultrasonic speakers. In: Physics Education, 56, 9. doi: https://dx.doi.org/10.1088/1361-6552/abd0d7.