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Schall.

unserem Ohr fortgepflanzt. in diesem die Empfind-ung des Hörens erregt. Die Lehre vom Schall bil-det unter dem Namen Akustik (s. den betreffendenArtikel) einen Theil der Physik u. beschäftigt sich L.mit dem Wesen, L. der Entstehung u. 0. der Aus-breitung des S-s. ^) Das Wesen des S-S. 1)S. als Wellenbewegung. Gewöhnlich theilt derden S. erregende (schallende) Körper seine Beweg-ung der umgebenden Luft mit, durch welche dieselbeans das Trommelfell des Ohres und weiterhin ansdie wässerige Flüssigkeit u. den Gehörnerven über-tragen wird (s. Gehör). Man nennt daher vorzugs-weise dieLustdaS Medium des S-s. Doch könnenauch andere, flüssige u. feste Körper eine Erschütter-ung in sich fortpflanzeu und, wenn sie mit unserenKopfknochen in Berührung stehen, durch diese aufden Nerv übertragen. Die Fortpflanzung des S-sgeschieht, ähnlich wie die des Lichtes n. der Wärme,durch Wellenbewegung. Diese findet nur inelastischen Medien statt und besteht darin, daß voneinem in Oscillationen begriffenen Erschütterungs-Punkt aus ans jedem von dem Punkt ausgehendenStrahl (beim S. S>strahl) die Moleküle des Me-diums der Reihe nach in ebensolche Schwingungengerathen, wie der Erschütterungspunkt. Diese Wel-lenbewegung breitet sich in gleichförmigen Medien,wie Luft, Aether rc. in Kugelschalen um den Mit-telpunkt aus, derart, daß auf jeder solchen Schaledie Moleküle stets gleichzeitig dieselbe Phase derSchwingung haben. Man nennt die äußerste Ab-Weichling eines Moleküls von der Gleichgewichtslagedie Schwingungsweite oder Oscillations-amplitude derWelle, die Zeit, in der jedes Theil-chen einmal hin und herschwingt oder eine ganzeSchwingung vollfllhrt, in Secunden ausgedrückt,die Schwingungs dauer; die Zahl der Schwing-ungen in 1" die Schwingungszahl; ferner dieStrecke, um welche die Wellenbewegung auf einemStrahl während der Schwingungsdaner fortschreitet,die Wellenlänge, endlich die Strecke, um welchevie Bewegung in l" fortschreitet, die Fortpflanz-ungsgeschwindigkeit der Wellenbewegung indem Medium. Hieraus folgt, daß die Fortpflanz-ungsgeschwindigkeit gleich dem Product aus derSchwingnngszahl und der Wellenlänge ist. Diesereinfache Zusammenhang dient dazu, die Schwing-nngszahl aus der Wellenlänge oder umgekehrt zuberechnen, wenn die Fortpflanzungsgeschwindigkeitbekannt ist. So ist z. B. in der Luft für alle Artenvon S-bewegung die Fortpflanzungsgeschwindigkeitetwa — 340 n>, die Schwingnngszahl eines Tonesaber läßt sich mit Hilfe des Monochords oder derSirene (s. L. 1) leicht ermitteln; für den Ton ä derStimmgabel findet man die Zahl 440. Dann ist dieWellenlänge dieses Tones Z-jH — 0„g m; allein der Fortpflanzungsrichtung um 0„g m getrenn-ten Lufttheilchen zeigen in der Wellenbewegung die-ses Tones dieselbe Phase. Bei jederWellenbewegungfind nun entweder die Schwingungen transversal(Querschwingungen), wenn nämlich die Moleküleaus derFortpflanzungsrichtungherausschwingeu od.longitudinal (Längenschwingungen), wenn sie indieser Richtung selber schwingen. Die erste Art vonBewegung erzeugt fortschreitende Wellenberge u.Wellenthäler, die man durch eine Wellencnrvegraphisch darstellen kann; zu ihr gehören die Wellen-

bewegnng auf der Oberfläche des Wassers und dieder Aethertheilchen in den Lichtstrahlen. Die zweiteArt dagegen, die longitudinalen Schwingungen, er-zeugen fortschreitende Verdichtungen und Ver-dünnungen des Mediums, die man ebenfalls durchWellencurven darstellt. Bewegnng dieser Art ist es,in welche die Luft durch schallende Körper versetztwird; sie allein ist geeignet, den Gehörnerven zu er-regen. Ein Beispiel solcherWellen find die Schwing-ungen, in welche die in eine Pfeife eingeschlosseneLuftsäule durch Anblasen versetzt wird. Man kanndie unendlich kleinen Schwingungen eines tönendenKörpers, z. B. einer Stimmgabel, auch dem Augesichtbar machen durch die Lissajousschen Licht-figuren. An der Stimmgabel ist ein Spiegelchenbefestigt, welches einen in einem dunkeln Raum auf-fallenden Lichtstrahl auf eine Tafel wirst. Der hiersichtbare Lichtpunkt vibrirt, sobald die Stimmgabeltönt. Mit Hilfe eines zweiten Reflexionsspiegelskann man die Bewegungen vergrößern und durchDrehen desselben eine leuchtende Wellencnrve er-halten. Der S., welcher durch regelmäßige Oscilla-tiouen erzeugt n. durch gleichartige Wellen fortge-pflanzt wird, heißt Ton. Die Stärke od. Inten-sität eines Tones hängt ausschließlich ab vonder Schwingungsamplitude (alsodcmGrad der Ver-dünnungen u. Verdichtungen) und nimmt mit dieserzu u. ab. Die Höhe oder Tiefe eines Tones wirddurch die Schwingungszahl (oder auch die Wellen-länge) charakterisirt: ein Ton ist um so höher, je klei-ner die Schwingungsdaner des Körpers ist, der ihnerzeugt oder was dasselbe, je kürzer die Luftwellensind, die ihn fortpflanzen. Die Schwingungszahlender hörbaren Töne liegen zwischen 30 und 36,000;die der musikalisch brauchbaren Töne zwischen 40 u.5000. Man unterscheidet endlich von der Stärke n.der Höhe noch den Klang eines Tones. So hatz. B. dasselbe 0, das von einer Flöte u. einerVivlineerzeugt wird, einen ganz verschiedenen Klang. Phy-sikalisch beruht die Verschiedenheit des Klanges inder Zahl und Art der Obertöne, von welcher jedermusikalische Ton kaum hörbar begleitet ist (s. L.. 3).Während der Ton durch regelmäßige u. gleichartigeOscillationen hervorgerufen wird, nennt man denEindruck, der von unregelmäßig sich folgenden undungleichartigen S-wellen herrührt, Geräusch undbei einmaliger, plötzlicher Erschütterung Knall.2) Die musikalischen Töne. Das Verhältnißder SchwingungLzahlen zweier Töne nennt man LasIntervall derselben. Töne, deren Schwinguugs-zahlen in einfachem Verhältniß zu einander stehen,machen zusammen einen angenehmen Eindruck aufdas Ohr, bilden eine Consonanz. Dagegen Töne,deren Schwingungsverhältniß nicht oder auch nichtannähernd durch kleine Zahlen ausdrückbar ist, klin-gen zusammen unangenehm, bilden eine Dissonanz.Einen Ton, der im Vergleich mit einem gewissen, alsGrundton bezeichnten Ton (z. B. 6) die doppelteSchwingnngszahl hat, »enntman die hohe Octavedesselben (o, Schwingungsverhältniß 1:2). Nächstdiesem sind die einfachsten Intervalle die Quinte(<4, 2 :3), die Quarte (§, 3: 4), die große Terz(bl, 4:5), die kleine Terz (lüs, 5:6). Diese Tönebilden mit dem Grnndton 6 Eonsonanzen. In ge-ringem Grade consonirend oder dissonirend sind dieSecunde l) (8:9), die Sexte (8:5), die Sep-