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Echo; nachhallende Räume; Sprachrohr. sn
Man bezeichnet gewöhnlich die Normale, welche in dem Punkte der reflektirenden
Fläche, in welchem die Reflexion stattfindet, errichtet wird, als das Einfallsloth
und den Winkel, den der ankommende Strahl mit demselben bildet, als den Einfalls-
winkel, jenen welchen der reflektirte Strahl mit dem KEinfallsloth einschliesst,
als den Reflexionswinkel. Wir können, da aus der Gleichheit der Winkel, welche
die Strahlen in einer zur reflektirenden Fläche normalen Ebene mit ersterer
bilden, auch die Gleichheit der mit dem Einfallsloth gebildeten Winkel folgt, das
Reflexions-Gesetz auch dahin aussprechen, dass der einfallende und reflektirte
Strahl mit dem Finfallslothe in einer Ebene liegen und mit demselben gleiche
Winkel bilden.
In dieser Form ist das Reflexions-Gesetz besonders bequem um die Reflexion
des Schalles an krummen Flächen darzustellen. Wir können diese als eine
stetige Reihenfolge sehr kleiner Ebenen betrachten, deren Normalen, nicht wie bei
einer Ebene einander parallel, sondern gegen einander geneigt sind. Kennt man
das Krümmungsgesetz der krummen Flächen, also die Richtung der Normalen an
jeder Stelle, so hat man zugleich an allen Punkten die Richtung, nach welcher
ein .dort ankommender Stahl reflektirt wird; man kann somit die ganze reflektirte
Welle konstruiren. Es ergiebt sich so nach bekannten geometrischen Sätzen, dass
ein in dem einen Brennpunkt einer ellipsoidischen Fläche erregter Schall an der
Fläche so reflektirt wird, dass der gesammte Schall zum andern Brennpunkt
kommt, oder dass ein in dem Brennpunkt einer parabolischen Fläche erzeugter
Schall von der Fläche nach einer zur Parabelaxe parallelen Richtung reflek-
tirt wird.
XI. Echo; nachhallende Räume; Sprachrohr.
Auf den Gesetzen der Schallreflexion beruhen eine Reihe von Erscheinungen.
Trifft ein Schallstrahl senkrecht gegen eine ebene Wand, so wird er in der Richtung
zurück geworfen, aus welcher er kam; den zurück kehrenden Schall kann man im
Echo wahrnehmen, wenn man sich hinreichend weit von der Wand befindet, so
dass zwischen dem Schluss des gegen die Wand gesandten Schalles bis zur Rück-
kehr des Schalles hinreichend Zeit verstreicht, dass man den zurück kehrenden
Schall von dem hingesandten Scha'l getrennt wahrnehmen kann. Das menschliche
Ohr kann in 1 Sekunde etwa 10 Eindrücke scharf von einander getrennt unter-
scheiden; gelangen die Töne in rascherer Folge zum Ohr, so gehen sie zum Theil
in einander über, Soll deshalb das Echo scharf von dem gegen die Wand ge-
sandten Schall unterschieden werden, so darf es nicht früher als '/‚, Sek. nach
dem Aufhören des Schalles zurück kommen. Dazu muss die Schallquelle, da die
Fortpflanzungs-Geschwindigkeit des Schalles je nach der Temperatur zwischen 330
und 345 m beträgt, etwa 17 m von der Wand entfernt sein; denn der Schall muss,
bis er als Echo zurück kehrt, den Weg zur Wand hin und zurück durchlaufen.
Befindet man sich weiter von der Wand, so kann man von in rascher Folge er-
zeugten Tönen oder gesprochenen Sylben mehrere unterscheiden.
In geringerm Abstande von den Wänden kommt der Schall als eine Ver-
längerung‘ des gegen die Wand gesandten Tones, als Nachhall zurück. Eine
Folge dieses Nachhallens ist das Verhallen der Töne in einem rings begrenzten
erossen Raume und die daraus hervor gehende Undeutlichkeit einer geordneten
Reihe von Tönen, z. B. einer Rede. Das gesprochene Wort wird von den Wänden
so zurück geworfen, dass der reflektirte Schall zum Theil mit dem direkten, zum
[heil mit dem folgenden Wort zusammen fällt und besonders das letztere undeut-
lich macht. Es bedarf nur einer Wegedifferenz von wenigen Metern für den
direkten und reflektirten Schall, um diese Störung auftreten zu lassen. Alles, was
den reflektirten Schall stört, vermehrt daher die Deutlichkeit des Hörens in solchen
Räumen. Oft genügt es schon, dass der Raum mit Menschen gefüllt ist, da dann
sowohl der direkte Schall als auch der von den Wänden reflektirte selbst wieder
vielfach hin und her reflektirt wird, so dass an keiner Stelle der reflektirte Schall
eine störende Stärke annehmen kann.
Von gewölbten Decken kommen besonders für einzelne Stellen des Raumes
derartige Störungen; ein Mittel dagegen ist in dem Ziehen eines Netzes oder nur
einer grossen Zahl von Fäden (Bindfaden) gegeben; dass die Reflexion zum Theil
an den Fäden stattfindet, genügt, um die reflektirten Wellen derartig zu zerstreuen,