Undele staționare

Un tip de undă important pentru noi este unda staționară. Undele staționare sunt prezente în instrumentele muzicale și reprezintă modul în care instrumentul produce un sunet de frecvența corectă (sau înălțime, termen folosit în muzică). Undele staționare nu călătoresc, deoarece sunt limitate în instrument. De exemplu, într-un instrument cu coarde, cum ar fi o chitară sau o vioară, întreaga coardă vibrează, dar unda nu se deplasează, deoarece este prinsă în coardă, iar coarda are puncte de capăt (unde este atașată de instrument sau ținută de degetul muzicianului). Deoarece capetele sunt fixate la locul lor, amplitudinea în aceste puncte trebuie să rămână zero, dar amplitudinea din mijlocul coardei se poate schimba. Acest lucru limitează lungimile de undă posibile pentru coardă. Proprietățile coardei, cum ar fi masa/lungimea și tensiunea acesteia, vor determina viteza, iar frecvența este determinată de combinația dintre lungimea de undă și viteză.

Harmonicile, sau frecvențele undelor staționare, într-o coardă.

Ce înseamnă viteza? Unda staționară provine din faptul că unda călătorește de-a lungul coardei, se reflectă la capetele fixe, își inversează direcția, se reflectă din nou… atunci când frecvența/lungimea de undă/viteza se potrivesc toate, reflexiile undelor se întăresc reciproc sau interferează constructiv, ceea ce se numește rezonanță. Rezonanța descrie, în general, o vibrație care este întărită de proprietățile particulare ale mediului înconjurător, deoarece se potrivește cu frecvențele lor naturale. Atunci când undele cu o lungime de undă greșită ricoșează, acestea vor provoca interferențe distructive cu ele însele. Rezultatul este că coarda poate vibra cu ușurință la frecvențele sale naturale, de rezonanță, dar nu poate vibra cu adevărat la alte frecvențe, deoarece acele unde se anulează singure. De exemplu, o harpă (un instrument cu multe corzi) va râde cu dumneavoastră, deoarece unele dintre corzi se vor potrivi cu unele dintre frecvențele din râsul dumneavoastră și vor începe să rezoneze, creând unde sonore în aer. Iată un videoclip de 1 minut în care se folosește rezonanța pentru a sparge un pahar. Iată un videoclip uimitor care arată localizarea undelor staționare 2-D folosind plăci metalice și arcușul unei viori.

.