在铁片上拉“二胡”，我看见了二次元的声音

来源：中科院物理所（ID：cas-iop）

作者：荔枝&荷塘&婷子

实验器材

所标杯、松香、二胡弓、铁板、木头、热熔胶、沙子

实验过程

首先，我们用热熔胶将铁板固定在木头上

使其保持稳定，避免大幅晃动

然后，将沙子均匀的撒在铁板上

用弓在松香上摩擦几下

使松香附着在弓上，增加摩擦力

我们用弓在铁板侧壁1/2处沿一个方向摩擦

使其发出同样频率的声音

然后我们可以发现沙子开始有规律的移动

逐渐形成这样的图案

改变拉弓的位置

在侧壁1/4摩擦

图案也产生了变化

在靠近顶角的位置摩擦

会变成别的形态

可以通过改变频率

形成不同的图案

大家可以尝试一下

下面的图案你们能做出几种呢？

图片来源：Bing

原理解说

以上就是著名的克拉尼实验，让我们来了解一下它的原理。

声音是由振动产生的，并以波的形式传播。当波在传递过程中遇到障碍物时，就会被反射。这两种传播方向相反的波相遇时，就会就会叠加产生驻波。图中红色的点即为波节，相邻两个波节之间振幅最大的位置为波腹。

所以当声波在传递过程中，处于波节处的沙子会保持不动，而处于波腹处的沙子会向波节移动，从而形成克拉尼图形。下图为金属平面上的驻波示意图。

参考文章：Chladnipatterns are really awesome. (GIF series.) | Life Science Blog

编辑：荔枝

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编辑：薛定谔的薛定谔