Юный техник, 2008 № 09 | страница 34

Эта картина очень похожа на так называемые хладниевы фигуры из старинного опыта. Квадратную пластину или диск из бронзы закрепляли на столбике-подставке в центре симметрии. Затем пластину посыпали мелким песком и проводили по ее краю скрипичным смычком. Пластина начинала «петь». На ее поверхности появлялись стоячие волны.

В пучностях пластины сильно вибрируют, и песок сползает в спокойные места — узлы стоячих волн. Так получились замысловатые фигуры, которые вы видите на рисунке.

(Скажем в скобках, что хладниевы фигуры напоминают картину распределения плотности вещества в электронных оболочках атомов и молекул. Это сходство не случайно. Конфигурация электронных оболочек вызвана образованием в них стоячих волн плотности электронов, так называемых волн де Бройля.)

Мы рассказали о старинном варианте опыта французского физика Хладни, по имени которого были названы фигуры. Получить их можно и без бронзовой пластины и смычка. Для этого достаточно положить стекло на динамик и подключить к нему звуковой генератор (его можно, наверное, найти в кабинете физики). Если насыпать на стекло мелкий песок, то, меняя частоту генератора, вы можете увидеть самые разные картины.

Эрнст Хладни (1756–1827).

Фигуры Хладни вверху и их получение.

В начале XX века состоятельные американские дамы, кстати, соревновались в получении красивых фигур. Для этого открытую часть металлического кофейника с длинным носиком затягивали упругой пленкой бычьего пузыря и посыпали песком. Когда в носик произносили какую-нибудь фразу, на песке возникало множество сменяющих друг друга фигур. Наиболее примечательные из них фотографировали.

В заключение расскажем о простом приборе, который позволит увидеть стоячие звуковые волны в класс се. Для этого в крышку стола врезается неглубокая (10–15 мм) ванна с прозрачным дном, а под ней крепят точечный источник света, например, шестивольтовую лампу.

Затем в классе включают динамик, соединенный со звуковым генератором, подбирают частоту 5 — 10 кГц и получают четкую систему стоячих волн; на потолке класса появится картина, состоящая из отдельных полос. Это и есть отображение звуковых волн.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

Этот небольшой беспилотный дирижабль-разведчик может маневрировать среди деревьев, облететь футбольное поле. Сделав «мертвую петлю», он способен устремиться к земле и ползти, прижавшись к траве. А затем, дав задний ход, взмыть в небо.