Interferencia del Sonido

Dos ondas que viajan en el mismo medio se interfieren entre sí. Si sus amplitudes se suman, la interferencia se dice que es una interferencia constructiva, e interferencia destructiva si están "fuera de fase" y se restan. Los patrones de interferencia constructiva y destructiva pueden dar lugar a los "puntos muertos" y "puntos vivos" de la acústica de un auditorio.

La interferencia de las ondas incidente y reflejada es esencial para que se produzcan las ondas estacionarias resonantes.

La interferencia del sonido, tiene consecuencias de largo alcance debido a la producción de "batidos" entre dos frecuencias que se interfieren unas con otras.


Visualización de la fase
Interferencia con un Diapasón
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Conceptos de Propagación de Ondas

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Interferencia con un Diapasón

Si se golpea un diapasón y se gira cerca del oído, se notará que los sonidos alternan entre fuertes y suaves a medida que se gira. En determinados ángulos de giro, la interferencia se hace constructiva y en otros destructiva. It is challenging to visualize this in a diagram because of the large difference in scale between the tuning fork and the wavelengths of the sound produced. A tuning fork to produce equal tempered middle-C (C4, 261.6Hz) would have a dimension of a few centimeters, but the sound wavelength at room temperature would be about 1.3 m or over four feet.

This is an attempt to qualitatively visualize the interference from a binary source using a photo of the interference pattern in a ripple tank with a double vibrator. That photo is superimposed on a sketch of a tuning fork in the hope that it might give some insight about the nature of interference in waves from a double source. But the scale here is profoundly different: the separation of the two ripple tank wave sources is several wavelengths, whereas the separation of the two tines of the C-tuning fork is maybe 1/50th of the wavelength. This pattern would suggest several minima of loudness, whereas the tuning fork gives four minima at 45° from the plane of the two tines when rotated.

Animations of the interference patterns with single and multiple sources may be found at Dan Russell's site at Penn State. The pattern at right is from the animation of a lateral quadrupole source. This is the best approximation of the interference of the tuning fork since the two tines of the fork are out of phase, and Russell notes that two opposite phase dipoles make up a lateral quadrupole source. This diagram gets closer to what you experience by rotating the tuning fork by your ear, but the problem of scale is still present since the sound wavelength for the C tuning fork is fifty times the size of the physical vibrator.

This diagram shows that Russell's lateral quadrupole gives equal intensities at 90°. But with the tuning fork, your ear tells you that the maxima in the plane of the two tines is significantly stronger than the maxima perpendicular to that plane.

Cada diente del diapasón produce una onda de presión que se desplaza hacia el exterior a la velocidad del sonido. Una parte de la onda tiene una presión mayor que la presión atmosférica, otra inferior. En algunos ángulos, las áreas de alta presión de las dos ondas coinciden y se oye un sonido más fuerte. En otros ángulos, la parte de alta presión de una onda coincide con la parte de baja presión de la otra.

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Fase

Si se hace girar la masa de una varilla con masa a velocidad constante y se ilumina la trayectoria circular resultante desde el borde, su sombra trazará un movimiento armónico simple. Un período completo de la onda sinusoidal se corresponden con un círculo completo o 360 grados. La idea de la fase sigue este paralelismo, relacionando cualquier fracción de un período, con la fracción correspondiente del círculo en grados.

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Interferencia y Fase

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