Kurzfassung

Nach erfassen der Grundlagen dieses Themas haben wir uns gefragt, warum aus dem Rijke-Rohr nie ein Musikinstrument geworden ist.

Es wurde sich schon im 19. Jahrhundert mit dem Rijke-Rohr beschäftigt, damals wurde es auch als Sing-Rohr oder chemische Harmonika bezeichnet. Heutzutage nennt man diesen Bereich der Physik Thermoakustik, mit dem sich Forscher seit ca. 25 Jahren intensiv befassen. Das Rijke-Rohr kann durch Erhitzen eines Metallgitters im Rohrinneren einen Ton erzeugen. Grund dafür ist die vom erhitzten Gitter hervorgerufene Luftströmung, die durch eine stehende Welle die Eigenfrequenz des Rohres anregt. Die Eigenfrequenz des Rohres wird hauptsächlich durch die Rohrlänge und in geringerem Maße auch durch den Rohrdurchmesser bestimmt.

Die Experimente wurden mit Metallrohren verschiedener Länge durchgeführt. Dabei wurden die erzeugten Töne mit einem Mikrophon aufgezeichnet. Mit Hilfe einer Software zur Frequenzanalyse wurden anschließend aus den Aufnahmen die Frequenzen der Grundschwingung und der Obertöne bestimmt. Mit den verwendeten Rohren lassen sich unterschiedliche Frequenzen erzeugen. Dies entspricht Tönen von klein d (d) bis zum zweigestrichenen d (d").

Als Ergebnis der Untersuchungen zeigt sich, dass die experimentell erzeugten Frequenzen von den theoretischen Eigenfrequenzen der Rohre abweichen. Die Ursache dafür ist die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit. Da durch unterschiedliche Heizbedingungen unterschiedliche Lufttemperaturen im Rohr entstehen, verändert sich auch die Schallgeschwindigkeit der strömenden Luft und verstimmt die erzeugten Töne. Aus diesem Grund blieb dem manchmal auch "Sing-Rohr" genannten Rijke-Rohr ein Einsatz als Musikinstrument verwehrt.