Sebuah gelombang jika melalui dua buah medium, maka gelombang tersebut akan ditransmisikan dan dipantulkan. Pada kejadian tersebut berlaku kekekalan energi atau daya, hal tersebut dapat dinyatakan dalam amplitudo. Besarnya amplitudo gelombang transmisi dan amplitudo gelombang pantul sangat bergantung pada rapat massa medium (dalam optik rapat massa ini dikenal dengan indeks bias). Jika gelombang datang dari
medium rapat ke medium yang sangat renggang, maka amplitudo pantul sangat kecil (dapat dianggap nol) dan besar amplitudo transmisi mendekati amplitudo gelombang datang. Dan sebaliknya, jika gelombang datang dari medium renggang ke medium sangat rapat, maka amplitudo gelombang transmisi mendekati nol. Umumnya sumber memancarkan gelombang terus menerus, sehingga pada medium dekat sumber menjalar dua gelombang yaitu gelombang datang dan gelombang pantul. Prinsip superposisi mengatakan bahwa jika ada lebih dari satu gelombang menjalar pada suatu medium secara bersamaan, makapada medium tersebut terdapat gelombang sebagai berikut Y=Y1+Y2+Y3+…. Untuk kasus yang memiliki satu sumber persamaan di atas menjadi Y=Yd+Yp, di manaYd adalah gelombang datang (sumber) dan Yp adalah gelombang pantul.
Peristiwa Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh benda lain yang bergetar dengan frekuensi yang sama. Resonansi gelombang bunyi pada tabung udara (dikenal dengan pipa organa) adalah ikut bergetarnya molekul udara dengan frekuensi yang sama dengan sumber bunyi, secara fisik peristiwa ini dapat diketahui dengan bertanbambah kerasnya suara sumber. Berdasarkan teori diatas kejadian ini terjadi jika hasil superposisi gelombang datang dan pantul berupa gelombang berdiri, dalam hal ini ujung tabung berupa simpul (N) atau perut (A). Perut jika ujung tabung terbuka (bukan batas antar medium) dan simpul jika ujung tabung tertutup (batas antara dua medium). Dalam prakteknya digunakan tabung dengan salah satu ujung terbuka dan ujung yang lain tertutup. Di ujung terbuka diletakkan sumber sedang ujumg tertutup berupa batas antara udara dan cairan, lihat gambar (di bawah). Perhatikan kemungkinan gelombang yang terjadi dalam tabung sepanjang L di bawah ini, ingat jarak antara simpul dan perut terdekat adalah 1/4 l.
Berdasarkan pola diatas maka panjang gelombang yang mungkin terjadi resonansi adalah
l=nL/4
dengan n=1,3,5,....
Jika laju bunyi di udara adalah V, maka frekuensi resonansi yang mungkin terjadi dalam tabung udara sepanjang L adalah
F=(n/4).V/L
Catatan :
Rumus-rumus diatas hanyalah tepat, apabila diameter tabung jauh lebih kecil daripada panjang gelombang yang dirambatkan. Dalam keadaan demikian tidak ada energi gelombang yang keluar dari ujung terbuka.
Jika ukuran garis tengah tabung tidak kecil dibanding dengan panjang gelombang bunyi, titik perut gelombang terjadi tidak tepat pada ujung terbuka, melainkan terjadi pada jarak e dari ujung tabung, hal ini tergantung pada frekuensi yang dirambatkan. Dengan adanya koreksi ini, persamaan untuk panjang tabung menjadi
L=(n)(1/4l.n)-en
0 responses to "Resonansi Gelombang Bunyi"