Figury Chladniego

    W tym eksperymencie pobudzamy do drgań sztywną tarczę, wykonaną ze sprężystego materiału.  Przy odpowiednio dobranej częstotliwości generatora tarcza zaczyna drgać w szczególny sposób: wszystkie jej punkty oscylują z tą samą częstotliwością i równocześnie mijają położenie równowagi, różnią się natomiast amplitudą.  Obszary drgające w przeciwnych fazach rozgraniczone są liniami, wzdłuż których amplituda jest równa zeru. Ten rodzaj drgań nazywamy ,,drganiem własnym'', a towarzyszącą mu częstotliwość - częstotliwością własną.
    Jeśli powierzchnię tarczy pobudzonej do drgań własnych posypiemy drobnym piaskiem lub solą, ziarenka zostaną wymiecione z drgających części i ułożą się wzdłuż linii o zerowej amplitudzie.  Utworzone w ten sposób wzory są niekiedy bardzo skomplikowane, a ich symetria odpowiada symetrii tarczy.  Wzory te nazywamy figurami Chladniego - od nazwiska niemieckiego fizyka, który zbadał je jako pierwszy pod koniec XVIII wieku.
    Wygląd figur Chladniego zależy oczywiście od kształtu tarczy i od sposobu jej zamocowania (czyli od ,,warunków brzegowych'').  W prezentowanym tutaj pokazie użyto dwóch tarcz - kwadratowej i okrągłej.  W obu przypadkach tarcza była unieruchomiona w środku. W naszym doświadczeniu tarcza pobudzana jest do drgań przy pomocy głośnika, emitującego dźwięk o ustalonej częstotliwości. Częstotliwość tę można płynnie regulować.  Na powierzchni tarczy rozsypana jest sól. Stopniowo zwiększamy częstotliwość drgań: widać, że figury Chladniego tworzą się tylko przy niektórych częstościach (są to częstości własne), natomiast przy częstościach pośrednich sól rozsypuje się chaotycznie po całej powierzchni tarczy. Co więcej, dla każdej częstości własnej otrzymujemy figurę o innym, niepowtarzalnym kształcie.