Ein sogenanntes Rijke-Rohr, ein Metallrohr mit einem inneren Kupfergitter im unteren Rohr-Stück wird erhitzt. Nimmt man es vom Brenner, hört man einen Ton, wenn man das Rohr senkrecht hält. Wir das Rohr waagerecht gehalten, verstummt der Ton.
Beim Rijke-Rohr gibt das glühende Gitter thermische Energie an die umgebende Luft ab. Der Luftdruck wird in der Nähe des Gitters so für kurze Zeit erhöht, die warme Luft steigt nach oben. Von unten strömt kalte Luft in das Rohr, die wiederum am Gitter erwärmt wird. Die Druckschwankung breitet sich somit im Rohr aus. Wenn der Luftstrom zum Ende des Rohres kommt, wird er zum Teil wieder reflektiert. Es kann zu einer stehenden Welle im Rohr kommen (vergleiche Versuch Wellenmaschine), allerdings können nur stehende Wellen mit bestimmten Frequenzen in unserem Rohr erzeugt werden, die durch die Länge des Rohres bestimmt sind. Die stehende Welle wird dann als Klang hörbar. Hält man das Rohr waagerecht, kann die Luft nicht aufsteigen und der Klang verstummt.
Beim Rike-Rohr spricht von einem sogenannten thermoakkustischen Effekt. Der Ton, der durch die stehende Welle mit der größten Wellenlänge erzeugt werden kann wird als Grundton bezeichnet. Er hat dann auch die kleinste mögliche Frequenz der Töne im Rohr. Alle weiteren möglichen Töne entsprechen einem Vielfachen des Grundtons. Diese nennt man Oberschwingungen. All diese Töne überlagern sich zu dem, war wir als Klang empfinden.
Text: Henner Büsching