Ljudhastighet i vatten

Under helgens distansträff gjordes en hel del mätningar av ljudhastigheten i vatten som funktion av temperatur. Vi kunde se att hastigheten ökade med temperatur, men att den inte ändrades mer för höga temperaturer. Enligt Martin Chaplin här inträffar maximum vid 74 °C. Orsaken är att den adiabatiska bulkmodulen har ett maximum (och kompressibiliteten ett minimum) vid 64 °C (samma källa).

Vi diskuterade om det skulle finnas en anomali i ljudhastigheten kring 4, där vatten har ett maximum i densitet. Det verkar som att det beror på ljudets frekvens, men det experimentella läget är kanske inte helt klart (samma källa).

Vi använde fasändringen för fortskridande vågor. Det är möjligt att göra mycket noggranna mätningar om man ändrar vattentemperatur utan att ändra avståndet mellan sändare och mottagare. Man kunde börja med kokande vatten, låta det kyla ner, och bara titta på oscilloskopbilden med de två sinusvågor. Det skulle vara ett bra sätt att bestämma vid vilken temperatur maximum inträffar. Med samma metod kan man undersöka om det finns ett minimum för kallt vatten.

Jag glömde visa stående ultraljudvågor i vatten. Små luft bubblor samlas vid noder (eller vid antinoder, jag är inte säker). Men ljudtrycket är så högt att det har en synlig effekt på vattnets brytningsindex. Om man tittar genom den stående vågen, ser man att bakgrunden är "räfflad". Jag ska försöka ta en bild.