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 (Erläuterung im Beitrag Haverkamp, Havemann, Holz, Ubben, Schlummer & Pusch (2021)). 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, Download der Teile
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 (in Vorbereitung)

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. Physics Education, 56, 9. doi: https://dx.doi.org/10.1088/1361-6552/abd0d7.