تولید امواج دوبعدی روی صفحه (ایجاد طرح‌های چالدنی)

امواج را می‌توان بنا بر تعداد بعدهایی که انرژی در آن‌ها منتشر می‌شود، به سه رده یک، دو و سه‌بعدی تقسیم کرد. امواجی که در طول ریسمان یا فنر حرکت می‌کنند، یک‌بعدی‌اند. امواج سطحی یا چین‌هایی که از انداختن سنگ در آب آرام یک استخر به وجود می‌آیند دوبعدی‌اند. امواج صوتی و امواج نوری که به‌طور شعاعی از یک چشمه کوچک منتشر می‌شوند، سه‌بعدی‌اند.

fanamouz-chistaa05-5-1
سیماتیک، روند شهودسازی ارتعاش صوت توسط یک واسطه نظیر شن، ماسه، نمک و یا آب است. در این آزمایش نیز از یک بلندگو که به یک نوسان‌ساز متصل است، استفاده‌شده است. همان‌طور که در شکل دیده می‌شود، یک صفحه نازک شیشه‌ای طوری بر روی چهارپایه فراداده شده است که بلندگو بتواند در زیر آن قرار گیرد.

fanamouz-chistaa05-5-2در ابتدا مقداری نمک بر روی صفحه شیشه‌ای پاشیده می‌شود.

fanamouz-chistaa05-5-3سپس بلندگویی که به نوسان‌ساز متصل است روشن می‌شود.

fanamouz-chistaa05-5-4همان‌طور که قبلاً ذکر شد، صدا یا صوت از انواع انرژی است که نتیجه ارتعاش مولکول‌های هواست. لذا بعد از روشن شدن بلندگو نیز، ارتعاش پرده بلندگو، مولکول‌های هوا را به ارتعاش درمی‌آورد و مولکول‌ها به صفحه شیشه‌ای برخورد کرده و مولکول‌های صفحه شیشه‌ای و در پی آن مولکول‌های نمک موجود بر روی صفحه نیز به ارتعاش درمی‌آیند؛ و درنتیجه بر روی صفحه امواج ایستاده تشکیل می‌شوند.

fanamouz-chistaa05-5-5همزمان با ارتعاش مولکول‌های صفحه شیشه‌ای، نمک‌ها از نواحی دارای ارتعاش تغییر مکان می‌دهند و در «گره‌ها» جمع و در آنجا ساکن می‌مانند.

fanamouz-chistaa05-5-6اشکال هندسی بسیار زیادی را می‌توان با صوت ایجاد کرد. این اشکال بسته به تغییر فرکانس ساخته می‌شود. البته لازم به ذکر است که شکل الگوها به شکل صفحه و محل پایه‌ها نیز بستگی دارد.

fanamouz-chistaa05-5-7همان‌طور که در تصاویر دیده می‌شود نمک از قسمت‌هایی که شامل مولکول‌هایی است که نوسان زیادی دارند دور می‌شوند (شکم) و در قسمت‌هایی که شامل مولکول‌هایی است که بی‌حرکت‌اند، باقی می‌مانند (گره).

fanamouz-chistaa05-5-8

fanamouz-chistaa05-5-9

fanamouz-chistaa05-5-10

fanamouz-chistaa05-5-11

fanamouz-chistaa05-5-12آنچه بر روی صفحه مربع شکل شیشه‌ای مشاهده می‌شود، شکلی از امواج ایستاده دوبعدی است.