一般小学生
まとめ
- ブラウン管オシロスコープ
- 音などの目に見えない電気信号の変化を、時間の経過に沿った波形のグラフとしてブラウン管の画面上に表示する装置
解説
ブラウン管オシロスコープは、真空管の一種であるブラウン管(CRT)を用いて電気信号を視覚化する計測器です。装置内部の電子銃から放出された電子ビームを、垂直・水平の二組の偏向板で制御します。垂直方向には測定信号の電圧を、水平方向には時間経過を示す「のこぎり波」電圧を加えることで、画面上に波形を描き出します。
音の性質を調べる際、この装置で得られた波形から1秒間あたりの振動数を計算することが可能です。例えば、画面上の横軸が時間を示している場合、1つの波が何秒で完結しているか(周期)を読み取ることで、周波数を導き出せます。また、試験管を用いた実験では、叩いた時と吹いた時で音の高さの決まり方が異なるため、波形の変化に注意が必要です。
| 実験方法 | 振動の主体 | 水が多い場合 |
|---|---|---|
| 試験管を叩く | 試験管と水 | 音は低くなる |
| 試験管を吹く | 内部の空気 | 音は高くなる |
小学生のみなさんへ
音は目に見えませんが、空気のふるえ(振動)として伝わっています。ブラウン管オシロスコープは、その目に見えない音を、テレビのような画面に「波の形」として映し出す装置です。
画面に映った波を見ると、音が大きいときは波の上下のはばが大きくなり、音が高いときは波の数が多く(ぎゅっとつまった形に)なります。理科の実験では、試験管をたたいたり、モノコードという弦をはじいたりして、音の正体を調べるときに使います。
ルラスタコラム
雷が光ってから音が聞こえるまで時間がかかるのは、光よりも音の進むスピードが遅いからです。音は1秒間に約340メートル進みます。オシロスコープを使えば、そんな一瞬の音の変化も正確にグラフにできるんですよ。
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