Эксперименты с фигурами Хладни являются наглядной демонстрацией волновых явлений и связи между частотой, длиной волны и узловыми точками в стоячих волнах на двумерной поверхности.
Когда металлическая пластина, посыпанная мелким песком или другим сыпучим материалом, начинает вибрировать, определенные участки пластины остаются относительно неподвижными. Эти неподвижные участки называются узловыми линиями или узлами. Песок, под действием вибрации, сбрасывается с вибрирующих областей и скапливается вдоль этих неподвижных линий, образуя характерные геометрические узоры – фигуры Хладни.
Зависимость от частоты:
Различные частоты вибрации вызывают различные картины стоячих волн на пластине. Каждая частота возбуждает определенный набор мод колебаний, которые имеют свои собственные узловые линии.
Изменение частоты приводит к изменению расположения и формы этих узловых линий. Следовательно, песок будет скапливаться в других местах, формируя новые и отличные фигуры Хладни.