Stojaté vlnění

Důležitým typem vlnění je pro nás stojaté vlnění. Stojaté vlny se vyskytují v hudebních nástrojích a díky nim nástroj vydává zvuk o správné frekvenci (nebo výšce tónu, termín používaný v hudbě). Stojaté vlny se nešíří, protože jsou uzavřeny v nástroji. Například ve strunném nástroji, jako je kytara nebo housle, se rozkmitá celá struna, ale vlna se nešíří, protože je uvězněna ve struně a struna má koncové body (v místech, kde je připevněna k nástroji nebo kde ji drží hudebníkův prst). Protože jsou konce struny pevně uchyceny, musí amplituda v těchto bodech zůstat nulová, ale amplituda uprostřed struny se může měnit. Tím jsou omezeny možné vlnové délky struny. Vlastnosti struny, jako je její hmotnost/délka a napětí, určí rychlost a frekvence se určí z kombinace vlnové délky a rychlosti.

Harmonika neboli frekvence stojatého vlnění na struně.

Co znamená rychlost? Stojaté vlnění vzniká tím, že vlna putuje po struně, odráží se od pevných konců, mění směr, znovu se odráží… Když se všechny frekvence/vlnová délka/rychlost shodují, odrazy vln se navzájem zesilují neboli konstruktivně interferují, což se nazývá rezonance. Rezonance obecně popisuje kmitání, které je zesíleno zvláštními vlastnostmi okolí, protože se shoduje s jeho vlastními frekvencemi. Když se vlny s nesprávnou vlnovou délkou odrazí, způsobí mezi sebou destruktivní interferenci. Výsledkem je, že struna může snadno vibrovat na svých přirozených, rezonančních frekvencích, ale nemůže ve skutečnosti vibrovat na jiných frekvencích, protože tyto vlny se ruší. Například harfa (nástroj s mnoha strunami) se s vámi bude smát, protože některé struny budou odpovídat některým frekvencím vašeho smíchu a začnou rezonovat, čímž ve vzduchu vytvoří zvukové vlny. Zde je 1minutové video o využití rezonance k rozbití sklenice. Zde je úžasné video, které ukazuje umístění 2-D stojatých vln pomocí kovových desek a smyčce houslí.

.