Stojni valovi

Stojni valovi nastaju interferiranjem upadnog i reflektiranog vala. Stojne valove karakteriziraju trbusi i čvorovi. Čvorovi su mjesta gdje čestice ne titraju, a trbusi su područja između čvorova. Broj trbuha \(n\) često zovemo i mod stojnog vala. Primjer stojnog vala je žica na gitari.

Žica učvršćena na oba kraja

Ako žicu učvrstimo na oba kraja i zatitramo, dolazi do pojave stojnog vala.

Broj modova (broj trbuha) koje vidimo ovisi o frekvenciji kojom titra žica. Frekvencija osnovnog harmonika \(f_1\) je ona za koju ćemo vidjeti jedan trbuh. Frekvencije viših harmonika su višekratnici osnovne frekvencije.

Svaki trbuh predstavlja polovinu valne duljine. Broj čvorova u ovome slučaju uvijek je za jedan veći od broja trbuha. Ako je na žici duljine \(L\) vidljivo \(n\) trbuha, žica titra n-tim modom i vrijedi:

Stojni val s jednim slobodnim krajem

U slučaju kada promatramo stojne valove koji nastaju u sviralima, jedan je kraj slobodan, a drugi je kraj učvršćen. U ovom slučaju postoje samo neparni harmonici. Zatvaranjem rupa na svirali mijenjamo duljinu cijevi pa samim tim i frekvenciju vala (tona) koji proizvodimo.

Pri titranju osnovnim harmonikom vidimo polovinu trbuha \(\frac{\lambda}{4}\). Ako je \(n\) broj neparnog harmonika onda vrijedi: