Die Tonröhre ist ein Akustik-Exponat im musiculum.
Die Tonröhre macht das Phänomen der stehenden Welle hörbar. Eine stehende Welle wird durch ein konstantes Schwingungsmuster aus Schwingungsknoten und Schwingungsbäuchen/ Wellenbergen charakterisiert.
Das Exponat besteht aus einer oben offenen Plexiglasröhre, in der ein Styroporball etwas geringeren Durchmessers auf- und abgelassen werden kann. Am unteren Ende der Röhre kann ein Tongenerator 4 verschiedene Töne erzeugen.
Die weiße Kugel in dem Exponat ermöglicht es, die Position der stehenden Welle und somit der Schwingungsknoten und -bäuche zu verschieben, wodurch der Ton mal lauter und mal leiser zu hören ist. Befindet sich ein Schwingungsknoten an der Rohröffnung, ist der entstehende Ton in der Regel leise. Ist es ein Schwingungsbauch, erklingt der Ton lauter.
Die vier verschiedenen Töne des Exponates entsprechen dem 1. bis 4. Ton einer Oberton-reihe (Grundton, Oktave, Quinte, Quarte) und sind entsprechend Frequenzvielfache: Der 1. Ton hat die einfache Frequenz, der 2. die doppelte, der 3. die dreifache und der 4. die vierfache.
Je höher die Frequenz ist, desto mehr Schwingungsknoten und -bäuche gibt es. Folglich ergibt sich bei hohen Tönen während des Hochziehens der Kugel einen häufigeren Wechsel von Laut und Leise.
Demonstrationsvideo
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