Хладни принадлежат также первые опыты по определению скорости распространения звука в газах. Помимо почти невыполнимого непосредственного измерения для определения этой скорости существовали два пути. Со времени работ Даниила Бернулли в 1762 г. было известно, что в открытых органных трубах узел колебаний лежит по середине, а пучности колебаний на концах трубы и что, следовательно, когда труба издает свой основной тон, то длина волны этого тона вдвое больше длины трубы; при закрытых же трубах длина волны превосходит длину трубы в четыре раза. А так как уже Ньютон доказал, что скорость распространения всех колебаний вообще равна произведению числа колебаний на длину волны, то, очевидно, скорость распространения звука в газе, наполняющем трубу, может быть легко вычислена из длины трубы и числа колебаний ее тона. Хладни применял для этой цели открытую оловянную органную трубу, укрепленную на стеклянном колоколе, погруженном в воду открытым концом. С колоколом сообщался животный пузырь, содержащий исследуемый газ. Для более точного сравнения опыт всегда начинался с атмосферного воздуха и издаваемый в последнем тон тщательно определялся при помощи монохорда. Второй путь быстрее приводит к цели. По Ньютону скорость распространения волн в различных упругих средах обратно пропорциональна квадратным корням из удельных весов соответствующих газов. Так как удельные веса газов и скорость распространения звука в воздухе уже известны, то из этих данных легко вычислить соответствующие скорости распространения звука в газах. Результаты, полученные Хладни обоими путями, указаны в следующей таблице:
Таблица Эти результаты дают отклонения, которые не могут быть объяснены одною только неточностью в измерениях. Бенценберг нашел при собственных опытах, а также в измерениях Керби и Меррика, предпринятых по тому же плану, приблизительно те же отклонения от величин, исчисленных по закону Ньютона. Гильберт объяснял эти отклонения трудно устранимой засоренностью газов и ссылался при этом на то обстоятельство, что угольная кислота, которую всего легче получать в чистом виде, дает наиболее согласные результаты. Различная степень влажности газов могла, по его мнению, тоже быть одной из причин неточности. Однако опыты новейшего времени показали, что отклонения эти не случайны, а зависят главным образом от влияния стенок звучащих труб.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ГАЗАХ» з дисципліни «Історія фізики»
