Geluidsgolven gaan van lucht naar water. De temperatuur is 20º C.
Opgaven
- Bereken de brekingsindex voor de overgang van lucht naar water.
- Bereken de hoek van breking.
- Teken de gang van de geluidsstraal in het water.
- Bij welke hoeken van inval zal al het geluid terugkaatsen? Licht dit toe met een berekening.
- De golflengte van het geluid in lucht is 10 (cm). Bereken de golflengte in water.
Uitwerking a)
De brekingsindex is gelijk aan verhouding van de geluidssnelheden. Volgens BINAS tabel 16 is de geluidssnelheid in lucht 343 m/s en die in water 1484 m/s.
De brekingsindex is dus...
N.B. neem niet de brekingsindex voor licht!
n = 1,333 is beslist een fout antwoord.
Uitwerking b)
Je past de wet van Snellius toe:
Uitwerking c)
Zie tekening:
Uitwerking d)
Als de hoek van inval groter of gelijk is aan de grenshoek.
De grenshoek is de hoek van inval waarbij r = 90º.
Dus:
Dus bij alle hoeken van inval groter of gelijk aan 13,4º kaatst al het geluid op het wateroppervlak terug.
Uitwerking e)
De frequentie van het geluid is...
In water is de frequentie hetzelfde als in lucht.
De golflengte in water is...
