Небольшой металлический треугольник — это один из самых простых музыкальных инструментов, но его чистый, яркий и мощный звук продолжает удивлять как музыкантов, так и физиков. Впервые группа ученых из Японии с помощью оптических технологий смогла визуализировать звуковые волны, создаваемые этим инструментом, и обнаружить необычные физические явления. Результаты исследования были опубликованы в журнале JASA Express Letters.
Под руководством Рисако Танигавы исследователи применили метод акустооптической визуализации, позволяющий фиксировать колебания воздуха, вызванные звуком, как изменения в плотности воздуха и, следовательно, в распространении света. Это дало возможность «увидеть» волновые картины, возникающие при звучании треугольника.
Особый интерес вызвало открытие стоячих волн — явления, когда звуковые волны с одинаковой частотой и амплитудой накладываются друг на друга, усиливаясь. Обычно такие резонансы наблюдаются в замкнутых пространствах, например, в трубах. Однако, по словам Танигавы, их эксперимент показал, что аналогичный эффект может возникать и в полузамкнутом пространстве, таком как треугольник с открытым углом.
«Мы впервые зафиксировали стоячие волны в инструменте с открытым углом, что ставит под сомнение традиционные представления о том, где может происходить резонанс», — отметил Танигава.
Ученые планируют в дальнейшем изучить влияние открытого угла треугольника на формирование его уникального звука. Ранее группа исследователей также сделала виртуальную реальность более доступной для людей с инвалидностью.