Mit einem Rubensrohr lassen sich stehende Wellen sehr schön sichtbar machen. Ein Rohr wird mit einer Gasflasche verbunden. Ein Rohrende ist komplett verschlossen, am anderen Ende wird ein Lautsprecher luftdicht angeschlossen. Entlang des Rohres befinden sich sehr kleine Öffnungen in regelmäßigen Abständen. Das durch das Rohr und die Öffnungen strömende Gas wird entzündet. Steuert man nun den Lautsprecher mit einem Ton bestimmter Frequenz f an, so bildet sich im Inneren des Rohrs eine stehende Welle aus. An den Druckmaxima strömt das Gas stärker durch die Öffnungen und die Flammen außerhalb sind an diesen Stellen größer/länger. An den Druckminima sind dann die Flammen entsprechend kleiner.
Hier noch die Simulation einer stehenden Wellen, welche durch Überlagerung zweier in entgegengesetzte Richtungen sich ausbreitender Wellen zustande kommt:
Die Bauteile für mein Rubensrohr habe ich alle im Baumarkt besorgt. Dazu zählt zum Beispiel das 100 mm Ofenrohr mit 1 m Länge, die Gasflasche, das Gasventil und die PVC-Schläuche.
Die entsprechenden Messingadapter habe ich online bestellt:
Den Verstärker (100W) und den Lautsprecher fand ich zum Glück im Elektronikladen vor Ort https://www.neuhold-elektronik.at/catshop/.
Die beiden Rohrdeckel (einen mit Öffnung für den Lautsprecher) werde ich mir bei einem guten Freund wieder 3d-drucken lassen.
Mit einer Smartphone-App als Funktionsgenerator hat die Ansteuerung des Lautsprechers leider nicht funktioniert, die Spannungsamplitude im Bereich von 20 mV war für den Verstärker nicht ausreichend und der Ton dann dementsprechend leise.
Mit meinem billigen Funktionsgenerator hat es dann aber geklappt.
Die 3D-Druckteile und die Messingteile sind mittlerweile auch schon eingetroffen:
Die jetzt noch vorhandene Lücke zwischen 3D-Druckteil und Rohr werde ich mit Moosgummi auffüllen und zudem dann noch von außen alles gasdicht verkleben.
Das Gaskartuschenventil ist angekommen und so konnte ich den Messingadapter mit der 9 mm Schlauchtülle gleich anschrauben:
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