Mục đích:
- Mơ tả đƣợc dạng dao động cơ học gây bởi sóng âm.
- Nêu đƣợc phƣơng pháp cơ bản để khảo sát âm học là biến dao động âm thành dao động điện (Do không thể trực tiếp quan sát các dao động của sóng âm). Để chuyển việc quan sát các dao động cơ học này sang việc quan sát các dao động điện do chính các dao động cơ học gây ra bằng cách: sử dụng micro đặt hứng vng góc với các sóng âm truyền qua.
- Nêu đƣợc 3 đặc trƣng vật lí cơ bản của âm là: tần số (chu kì), biên độ và bƣớc sóng.
Dụng cụ:
- Loa điện động có kèm theo bộ khuếch đại.
- Phần mềm Multi-Instrument (có thể dùng thêm máy phát âm tần). - Micro (tƣơng thích ngõ vào của máy vi tính).
- Máy vi tính có Sound card.
Sơ đồ thí nghiệm:
Hình 2.1: Sơ đồ thí nghiệm biểu diễn dạng dao động của sóng âm. Lắp ráp thí nghiệm
Mic in Line out
- Nối micro vào kênh A đƣờng tín hiệu Mic in trên Sound card.
- Nối loa điện động có khuếch đại vào đƣờng Line out trên Sound card.
- Đặt micro hƣớng về phía loa điện động.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
- Khởi động chƣơng trình Multi-Instrument. - Kích nút (Signal generator) chƣơng trình
xuất hiện bảng: - Đánh vào tần số cần phát, chọn dạng sóng phát (nếu khơng chƣơng trình mặc định phát sóng sẽ mặc định phát sóng hình sin).
- Kích nút máy tính sẽ phát tín hiệu với tần
số đã chọn, tín hiệu điện từ máy tính sẽ đƣợc dao động tƣơng ứng trên màng loa.
- Quan sát hình ảnh vẽ đƣợc trên vùng Oscilocope của phần mềm Multi-Instrument ta thu hình ảnh về dao động của sóng âm. Điều chỉnh thơng số hiển thị cho hình ảnh phù hợp nhất bằng cách kích chuột vào vùng Oscillocope và chọn khoảng thời gian hiển thị của dao động kí trong mục ở góc dƣới bên trái chƣơng trình.
- Chú ý học sinh tới các yếu tố thu đƣợc trên màn hình nhƣ đồ thị của âm, chu kì của âm và biên độ của âm.
- Thay đổi độ to của âm bằng cách chỉnh núm âm lƣợng trên bộ khuếch đại. Định hƣớng sự chú ý của học sinh tới biên độ của đồ thị thu đƣợc và độ to nhỏ của âm nghe đƣợc.
- Kích nút để ngừng phát tín hiệu.
2.2.2. Chứng minh tần số âm nghe đƣợc bằng tần số âm phát ra tại nguồn
Mục đích:
- Vẽ đƣợc đồng thời 2 đồ thị dao động của âm tại nguồn âm và tại một điểm bất kì trong khơng gian có âm truyền qua trên máy tính. - Chứng minh đƣợc chu kì của âm thanh tại điểm bất kì bằng với chu
kì âm thanh tại nguồn âm.
Dụng cụ:
Sử dụng các thiết bị nhƣ trong thí nghiệm 2.2.1. có thêm mạch phân áp.
Sơ đồ thí nghiệm:
Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm chứng minh tần số âm nghe đƣợc bằng tần số nguồn âm
Lắp ráp thí nghiệm:
- Lắp ráp thí nghiệm nhƣ 2.2.1 và mắc mạch phân áp vào loa đƣa tín hiệu kênh A đƣờng Mic in trên Sound card.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
- Khởi động chƣơng trình và cho phát âm nhƣ thí nghiệm 2.2.1. Line out Mạch phân áp
Mic in B Mic in A
- Tín hiệu âm tại loa và âm nghe đƣợc đƣợc biến đổi thành dao động điện và đƣa vào 2 kênh.
- Quan sát hình ảnh vẽ đƣợc trên vùng Oscilocope của phần mềm Multi-Instrument ta thu hình ảnh về dao động của sóng âm tại nguồn và tại vị trí đặt micro.
- Đề nghị học sinh phân tích đồ thị của âm đề so sánh chu kì của âm nghe đƣợc và âm do nguồn phát, trên màn hình.
- Kích nút để ngừng phát tín hiệu.