06 Seeing sound

Aufgabenstellung

A thin rubber membrane is stretched over a circular frame and driven into vibration by a loudspeaker. A small mirror is attached to the membrane, and a laser beam is reflected off it onto a distant screen. Under certain conditions, the laser spot traces out complex, steady, or evolving geometric patterns. Investigate the relationship between the driving parameters, the membrane’s properties, and the resulting light patterns.

Leitfragen

Für dieses Experiment ist ein Laser nötig. Schau niemals in diese Lichtquelle und bitte immer einen Erwachsenen dir beim Justieren zu helfen!

Die folgenden Leitfragen und Tipps sind als Inspiration für den Projektbeginn gedacht. Du kannst für deine Forschung und deine Präsentation eigene Schwerpunkte überlegen und setzen.

• Wieso bewegt sich die Gummimembran, wenn am Lautsprecher ein Ton abgespielt wird?
• Welche Membranbewegungen können angeregt werden und wie sehen diese in der Bewegung des reflektierten Laserstrahls aus?
• Wie kann die Bewegung des Laserstrahls am Schirm aufgenommen und als messbare Größe genutzt werden?
• Welchen Einfluss hat die Position des Spiegels auf der Membran?
• Wie beeinflussen verschiedenen Membranparameter wie Spannung, Dicke, Material,... den reflektierten Laserstrahl?
• Was verändert sich, wenn am Lautsprecher andere Lautstärken oder Tonhöhen abgespielt werden?