Hopp til innhold

Fagartikkel

Lydbølger

Har du tenkt på hva lyd er? Du har kanskje merket vibrasjoner i ryggmargen når en rånerbil med heftig lydanlegg passerer deg, eller kanskje du har opplevd dette på en konsert?

LK20
Animasjon av lydbølger som brer seg ut i sirkler.

Lydbølger – illustrert i en animasjon

Har du tenkt på hva lyd er?

Du kan oppleve lyd som vibrasjoner i ryggmargen fordi lyd er trykkvariasjoner i lufta. Lufta består av molekyler som kan bevege seg fritt i forhold til hverandre. Når du lager et smell, presser du sammen luftmolekyler sånn at trykket øker. Så sprer denne sammenpressingen seg utover slik at andre kan registrere den langt unna.

Lyd er trykkbølger

Fortetting av gassmolekyler der lydbølgen brer seg som en trykkbølge. Illustrasjon.

Slik kan det se ut i starten når en lydbølge brer seg i en gass.

Lyd er bevegelse av partikler, og disse bevegelsene forplanter seg som bølger på samme måte som andre bølger. Kunnskap om hvordan lydbølger oppfører seg i ulike miljø er nyttig når du jobber med å skape best mulig gjengivelse av tale og musikk i et lokale eller på film og lydspor.

I artikkelen Bølgefenomen kan du lese mer om egenskaper ved bølger.

Ekko – reflekterte bølger

En hval, lydbølger og reflekterte lydbølger fra en blekksprut. Illustrasjon.

Hvaler kan sende ut klikkelyder og registrerer ekkoet for å lokalisere byttet.

Ekko, eller gjenklang, får vi når lyd reflekteres tilbake fra en glatt flate. Da hører vi lyden om igjen, bare svakere, slik som når vi roper mot en fjellvegg. Reflekterte lydbølger blir også brukt til å danne et bilde ved ultralydundersøkelser i medisinsk sammenheng og til å kontrollere sveiseskjøter. Ekkolodd og sonar benytter reflekterte lydbølger for å danne bilder av fiskestimer eller for å kartlegge havbunnen. Dette er den samme teknikken som flaggermus og hvaler bruker for å lokalisere byttet.

Bølger kan bøyes

Abstrakt lysbølger i mange farger. Foto.

Vi vet at bølger bøyes i åpninger og rundt kanter. Det gjelder også for lydbølger. Det er det som gjør at du kan høre hva som blir sagt i rommet ved siden av når døra står åpen.

Bølger skifter retning dersom farten de forplanter seg med, endres. Dette kalles brytning. Brytning registrerer vi også for lydbølger. I luft har lydbølgene en fart på ca. 330 m/s. Men denne farten øker med temperaturen, så vi får ulik fart i luftlag med ulik temperatur. Har du tenkt over hvorfor lyden bærer så lett over en innsjø? Det har med brytning å gjøre. Her kan du se en engelskspråklig film om hvordan lydbølgene bøyer seg, og hvorfor lyden bærer så godt over innsjøen (YouTube).

Resonans dannes ved overlagring – summering av bølger

Når to bølger møtes topp mot topp, blir utslagene (amplituden) større. Det motsatte skje når topp møter bunn. Illustrasjon

Interferens – summering av to bølger: stående bølge til venstre og bølger som kansellerer hverandre til høyre.

En annen viktig bølgeegenskap som vi veldig tydelig registrerer for lydbølger, er at bølgeutslagene summeres eller overlagres. To eksakt like bølger som møtes, vil få et dobbelt så stort utslag, og to bølger med motsatte utslag vil kansellere hverandre.

Dette er grunnlaget for resonans, eller stående bølger. For å få stående bølger må to like bølger møtes på en måte som danner et stabilt mønster. Det vil si at en bølge møter den samme bølgen som blir reflektert. Da hører vi en ren tone. Nederst i artikkelen ser du en animasjon av hvordan stående bølger oppstår.

Resonans

Illustrasjonsbilde av lydbølger som kommer fra stemmegaffelen og fanges opp av øret.

Vi snakker om stående bølger så lenge bølgene beveger seg langs en rett linje, men vi kan godt ha stående bølger på et trommeskinn (YouTube) eller inni kassen på en fiolin (YouTube). Da snakker vi heller om resonans. Når formen på kassen eller platen gjør at det kan oppstå flere typer stående bølger, merker vi både at lyden forsterkes og vi får en klang som er karakteristisk for nettopp dette instrumentet. Det kan du enkelt demonstrere med en stemmegaffel med og uten resonanskasse.

Sist oppdatert 01.10.2020
Skrevet av Astrid Johansen og Kristin Bøhle

Læringsressurser

Lys, lyd og bølgefenomen