Doel: demonstreren hoe geluidstrillingen onderzocht kunnen worden met behulp van een oscilloscoop.
Nodig: oscilloscoop, toongenerator, luidspreker, microfoon, stemvork op klankkast, hamertje, (diverse muziekinstrumenten).
Uitvoering:
– Sluit de toongenerator aan op de oscilloscoop. Stel de toongenerator in op 1 Hz. Stel de tijdbasis van de oscil-loscoop in op 0,5 s/div. Op het scherm is dan duidelijk een trillend punt te zien.
– Leg uit dat de uitwijking van het punt bepaald wordt door de grootte van de spanning die de toongenerator levert. Doordat de spanning steeds verandert, beweegt het punt steeds op en neer.
– Voer de frequentie van het signaal van de toongenerator langzaam op. Stel ondertussen de tijdbasis in op steeds lagere waarden. Ga daarmee door tot er op het scherm een mooi golfspoor is te zien.
– Leg uit hoe de frequentie van het signaal van de toongenerator bepaald kan worden aan de hand van dit golfspoor. Bepaal samen met de leerlingen hoe groot die frequentie op dit moment is.
– Sluit de luidspreker aan op de toongenerator. Leg uit dat de wisselspanning die de toongenerator levert ervoor zorgt dat de conus van de luidspreker gaat trillen (met dezelfde frequentie als de wisselspanning).
– Maak de frequentie van het signaal hoger. Vraag de leerlingen wat er verandert aan het oscilloscoopbeeld en het geluid van de luidspreker. Verander de frequentie vervolgens nog een paar keer. Laat de leerlingen nu zelf een conclusie trekken.
– Sluit de microfoon aan op de oscilloscoop. Zet de stemvork voor de microfoon. Sla de stemvork aan. Op het scherm van de oscilloscoop wordt nu het geluid van de stemvork weergegeven.
– Leg uit dat de microfoon de drukverschillen van het geluid omzet in een wisselspanning. De frequentie van de wisselspanning is gelijk aan de frequentie van het geluid.
– Bepaal de frequentie van de toon van de stemvork.
– Laat ten slotte zien hoe de oscilloscoop de hoge en lage tonen van enkele muziekinstrumenten weergeeft.