Effektversuche

Stimmveränderung

Lehrer

Zeitbedarf:
bulletVorbereitung: 5min
bulletDurchführung: 2min
Ziel/Effekt:  Veränderung der Stimmlage
Material:
bulletHelium-Druckgasbehälter
bullet2 Luftballons
bulletSchwefelhexafluorid- Druckgasbehälter
Chemikalien:
bulletHelium He
S9
bulletSchwefelhexafluorid SF6
S23-38
Vorbereitung: Ein Luftballon wird mit Helium und ein anderer mit Schwefelhexafluorid befüllt.
Durchführung1: Nachdem man tief ausgeatmet hat, atmet man das in dem Luftballon befindliche Helium ein. Der Versuch ist wiederholbar, es sollte aber zwischendurch 3-4 mal normal ein- und ausgeatmet werden, um das restliche Helium aus den Lungen zu bekommen.
Beobachtung1: Beim Sprechen ist die Stimme sehr hoch (Mickey-Maus-Stimme).
Durchführung2: Nachdem man tief ausgeatmet hat, atmet man das in dem Luftballon befindliche Schwefelhexafluorid ein. Nachdem die Stimme wieder ihre ursprüngliche Tonlage erreicht hat, sollte man unbedingt einen Kopfstand machen, um das restliche Schwefelhexafluorid aus den Lungen zu bekommen.
Beobachtung2: Die Stimmlage wird beim Sprechen tiefer.
Quelle:
bulletKreissl, F. R., Krätz, O.: Feuer und Flamme, Schall und Rauch, 1. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim, New York, Chichester, Brisbane, Singapore, Toronto, 1999, S. 154
bullet http://www.chemie.uni-erlangen.de/Zaubervorlesung/stimme.html, verändert 15.12.09
bullet http://miless.uni-duisburg-essen.de
/servlets/DerivateServlet/Derivate-137/moser.pdf, Stand 10.06.06
Hintergrund: Der Schall breitet sich in unterschiedlichen Medien und verschiedenen Temperaturen verschieden schnell aus. Je dichter das Material und je höher die Temperatur, desto größer ist die Schallgeschwindigkeit. In Helium beträgt die Schallgeschwindigkeit 1007m/s, im Gegensatz zu 344m/s in Atemluft (bei 20°C). Da der Schall in Helium schneller ist, verkürzt sich die effektive Länge des Ansatzrohrs (Rachenraum und Mundraum). Aus diesem Grund wird die Wellenlänge kleiner und die Frequenzen der Formanten größer. In im Vergleich zu Luft schwereren Gasen (z.B. Schwefelhexafluorid) ist die Schallgeschwindigkeit geringer, wodurch sich die effektive Länge des Ansatzrohres vergrößert. Die Wellenlänge wird somit größer und die Frequenz der Formanten kleiner. Die Stimme klingt folglich tiefer.
Did. Hinweise:
bulletEinsetzbar bei der Behandlung von Helium als leichtem Gas.

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Didaktik der Chemie
Universität Bayreuth

© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand: 20.09.10