2010年11月18日 星期四

隨身版的孔特管

想做孔特管已經一陣子了,前一陣子在中大辦的物理示範教學年會蘇裕年老師展示了自製的孔特管,效果非常好。所以自己也想要真的做出一個孔特管。

要做孔特管需要幾個東西:訊源、揚聲器、透明的長管子、保麗龍球。其中訊源的部份,要去買訊號產生器,但是這個東西實在很貴。所以就四處找尋替代方案,最後找到了這個軟體,這可以調整輸出的頻率,從40Hz~2000Hz,雖然調節的精度不算很高,可是也夠用了。

但是notebook當做訊源還不夠隨身,在生物趴辣客2的時候,熱血彥文老師分享了一個smart  phone的app,是可以發出高頻率噪音的。本來的用意是可以看耳朵能聽到多高的聲音,但因為軟體可以發出從40Hz~20000Hz的訊號,所以也可以拿來當做訊源。

接下來是揚聲器。一開始我是去買了一顆約4吋的全音域喇叭,但是要讓喇叭叫,還要接一個擴大機,雖然可以用,但總是有點麻煩。直到我找到了X-mini2 max,這東西體積小,聲音大,內建鋰電池,兩顆可以拆開獨立使用。所以其中一個給了小孩接上ipod nano,當他的語言學習機,另外一顆就當做孔特管的揚聲器了

接著是透明管子。最容易取得的方式,就是去壓克力行買一根管子,但是一次要買兩公尺,價格和半徑有關。要做到比較好的話,可能要價300~800元不等。想了幾次還是沒買。最後決定用大根的量筒替代。效果也不錯啦,玻璃材質還比較能防靜電。

保麗龍球其實去買就可以了,3mm的買一包也不貴。另外就是有一種枕頭裡面有聚酯小球的,也可以。我是把前幾年學生做科展買的大片的保麗龍一顆一顆拔下來,就成了。

實際操作的影片如下


11/19日更新

由於在iPhone app store找到一個更棒的訊號發射軟體,可以微調發射頻率。精度為1Hz,所以就可以調整到保麗龍球不要亂跑的頻率,確實量出一些實驗數據。

實驗影片如下


測量結果為:兩個波腹的距離約略小於20cm,發出的頻率為897Hz, 當時的氣溫以電子溫度計測量為攝氏22度。

兩波腹的距離為波長的一半,所以波長約為40cm,乘上897Hz,得到358.8m/s的波速。若只考慮聲音受氣溫影響的話則實際的聲速為

331 + 0.6x22 = 344.2m/s

這樣還蠻準的唷!

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