Princip modulované vibrace

 

Abychom tomuto principu snadněji porozuměli, analyzujme dvourozměrnou vibraci. Předpokládejme, že máme strunu upnutou mezi dva pevné body (obr. 1a). Pokud strunu v prostředku napneme a následně uvolníme, začne oscilovat a vytvoří dvě symetrické křivky. Pokud napneme strunu ve čtvrtině délky a pak ji uvolníme, struna začne oscilovat a vytvoří jev ukázaný na obrázku 1b. Tento jev se nazývá stacionární (neboli stojatá) vlna. Stacionární vlny se projevují pouze působíme-li na strunu ve vzdálenostech, které dělí její vlnovou délku na celé části.

Obr. 1

Na obr. 1a odpovídá délka nosiče polovině vlnové délky (takže uzly jsou identické s dvěma pevnými body). Na obr. 1b odpovídá délka nosiče jedné vlnové délce. Všimneme si, že bod N na obrázku 1b je statický a zůstává tak v průběhu celé oscilace struny. Tento bod se nazývá uzel. Uzly jsou body, které se nepohybují během celé oscilace struny.

Obr. 2

Předpokládejme, že máme tenkou kovovou desku, kterou na jedné straně upevníme jako na obr. 2. Rozprostřeme na její plochu rovnoměrnou a velice tenkou vrstvu jemného písku. Pak se smyčcem rozezníme jednu z volných stran. Výsledkem je, že deska začne vibrovat. Pak si všimneme, že vrstva písku vytvoří určité tvary, které jsou symetrické. Tyto tvary jsou důsledkem stacionárních vln vytvořených v desce jako výsledek její vibrace. Toto je dvourozměrná obdoba předchozího experimentu. V tomto případě se písek shromažďuje v oblastech, kde deska nevibruje (v uzlech) - jinými slovy, částice písku se shromáždí v oblastech s nejnižší energií.

Stacionární vlny tedy dělí desku na celé násobky vlnové délky. Rozměry desky jsou důležité pro vytvoření těchto stacionárních vln a tedy uzlů s nízkou energií. Když se určitá struktura dostane do rezonance (tzn. tehdy když vibruje svou specifickou frekvencí, která je pro ni jedinečná a může být udržována s nejnižším úsilím) tento proces rezonance okamžitě vytvoří stacionární vlny.

Obr. 3

Můžeme pokračovat a vizualizovat stejný fenomén v třetím rozměru. Mějme např. skleněnou krychli, naplněnou jistou tekutinou, ve které jsou rovnoměrně rozděleny malé částice (obr. 3). Současným rozvibrováním všech šesti stěn krychle se částice v roztoku akumulují v jistých oblastech (uzlech), čímž dochází ke zrodu trojrozměrných tvarů. Ty připomínají strukturu krystalu. V tomto případě jsme vytvořili systém trojrozměrných stacionárních vln. Můžeme říci, že tyto stacionární vlny jsou vlastně zvukem této trojrozměrné struktury (což ukazuje, že existuje přímé spojení mezi tvarem a zvukem). Stacionární vlny vytvořily uspořádání v látce, která neměla žádný určitý tvar (byla amorfní). Energizuje-li vibrace látku, dojde k vytvoření oblastí "plnosti" a "prázdnoty", jinými slovy oblastí, které mají povahu částic (uzly) nebo povahu vlnění (energetické pole). Tato komplementarita vlna-částice je fundamentální dualitou veškerého projevování.

Související odkazy:

 

 

home