недавно я публиковал видео с этим экспериментом. Посмотреть можно тут ⬇️
В этой статье я немного расскажу о устройстве этого эксперимента.
Составляющие
всё просто: есть колонка и мембрана (её я сделал, натянув резинку от шарика на кольцо скотча). Когда в колонке есть звук, мембрана колеблется. Эти колебания точно такие же, как у поверхности воды (в круглом сосуде):
Разные виды колебаний:
На мембране приклеено маленькое зеркальце, колеблющееся вместе с ней. Для лучшего эффекта оно должно располагаться между центром и краем мембраны.
Лазер
А теперь возьмём те же колебания, но одну и ту же грань (синюю) будем считать зеркалом.
На эту грань будем светить лазером, установленном неподвижно. Луч лазера (красная линия) будет находиться всегда под одним углом. Но отражённый свет (зелёная линия) – под разным. Как мы знаем из курса физики Александра Васильевича Пёрышкина (если кто-то его ещё помнит), луч падающий на горизонтальную поверхность под углом X, отражается от неё под этим же углом X:
А при разных углах зеркала, что-то вот такое:
Мембрана колеблется, зеркало меняет свои углы относительно лазера, свет отражается под разными углами. Если колонка будет совершать гармонические колебания (например, синусоиду), луч будет всегда возвращаться в одно место на экране.
Но человеческий глаз (на самом деле и мозг) не способен различать настолько быстро движущуюся точку лазера, и мы видим замкнутую фигуру. Это могут быть овалы, "восьмёрки"... А если тон будет неоднородным и содержащим кучу обертонов, луч может вырисовывать гиперболоиды и фактралы (см. видео)
