Lexikon
Schall
Schwingungen der Materie, die mit dem Ohr gehört oder mit physikalischen Geräten nachgewiesen werden können. Der Schall pflanzt sich im Medium (Schallträger, meist Luft) als periodische Schwankungen der Dichte in longitudinalen Wellen fort; in festen Stoffen sind auch transversale Wellen möglich. Beim hörbaren Schall unterscheidet man die aus ungefähr sinusförmigen Schwingungen bestehenden Töne, die aus mehreren Tönen zusammengesetzten Klänge und die als Geräusch empfundenen unregelmäßigen Schwingungen. Hörbar sind die Schallwellen von 16 bis rund 20 000 Hertz ( = Schwingungen pro Sekunde). Je größer die Schwingungszahl (Frequenz) ist, um so höher ist der Ton. Der für den Menschen nicht mehr hörbare Schall heißt Infraschall (unter 16) bzw. Ultraschall (über 20 000 Hertz). Manche Tiere (z. B. Hunde, Fledermäuse) können auch Ultraschall noch hören. Ultraschall wird in der Medizin z. B. zur Untersuchung der inneren Organe und für Schwangerschaftsuntersuchungen verwendet; energiereicher, hochfrequenter Ultraschall auch zur Zerstörung von Nierensteinen und Geschwülsten auf der Haut oder zur Rheumabehandlung, in der Technik z. B. zu Materialprüfungen und zur Herstellung feinster Emulsionen verwendet. Die je Sekunde durch eine zum Schallstrahl senkrechte Fläche von 1 cm2 hindurchgehende Energie heißt Schallstärke; 10–16 Watt/cm2 sind gerade noch wahrnehmbar, 10–4 Watt/cm2 gerade noch ertragbar (Phon). Die Schallgeschwindigkeit ist umso größer, je weniger elastisch eine Substanz ist. Aus Messungen der Schallgeschwindigkeit in einem Körper kann auf dessen Beschaffenheit geschlossen werden. Darauf beruhen Untersuchungen über den Aufbau der Erdrinde, Erzvorkommen u. Ä.
Delfine Delphine
Delfine Delphine
© wissenmedia/Rita Reiser
Schall: Schallwelle
Schall: Schallwelle
Eine Schallwelle besteht aus einer Reihe sich im Ausbreitungsmedium fortpflanzender Schwingungsbäuche und Schwingungsknoten. Die Abbildung zeigt in vereinfachter Form, was mit den Luftmolekülen in der Nähe einer schwingenden Stimmgabel vor sich geht (farbige Wellenbewegungen). Gleichzeitig gibt sie über den Wellenbewegungen die jeweiligen Druckverhältnisse in den einzelnen Wellenabschnitten an.
© wissenmedia
Fledertiere: Echoortung (Schema)
Fledertiere
Eine Fledermaus macht ihre Beute über Echoortung aus. Durch ihre Nasenlöcher stößt sie gleichmäßig hohe Peiltöne im Ultraschallbereich aus, die durch ihre beweglichen Nasenblätter wie zu einem akustischen Scheinwerfer gebündelt werden. Wird ein fliegendes Insekt von diesen Pulsen erfasst, moduliert dessen Flügelschlag die Frequenz und die Amplitude des zurückkehrenden Tons. Die feinen Ohren der Fledermaus können nun die Größe, Struktur und Position des Insekts und sogar dessen Flugrichtung ausmachen. Ununterbrochen zurückkehrende Echos liefern der Fledermaus nicht nur Informationen über mögliche Beute, sondern ein präzises Schallbild ihrer ganzen nächtlichen Umgebung.
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Wissenschaft
Zwölf Stoffe mit Zukunft
In den Forschungslaboren reifen zahlreiche neue Materialien heran – mit verblüffenden Eigenschaften. Eine Chance auf aussichtsreiche Anwendungen.
Der Beitrag Zwölf Stoffe mit Zukunft erschien zuerst auf ...
Wissenschaft
Vom Leben und Sterben der Arten
In den letzten rund 440 Millionen Jahren gab es fünf Massenaussterben. Forschende untersuchen, was den derzeitigen Artenschwund bewirkt. Sie liefern wichtige Erkenntnisse als Grundlage für Politik und Umweltschutz. Kompakt Es gibt viele Gründe für den Artenschwund. Doch künftig wird sich verstärkt die Erderwärmung auswirken....
