Hvad er resonans og stående bølger?

Resonans indebærer, at en bølge forstærker sig selv

Resonans indebærer, at en bølge bevæger sig fremad igennem et medie og samtidig reflekteres tilbage gennem mediet. Refleksionen sker på en måde, så bølgen forstærker sig selv ved interferens.

Fysik-faget arbejder typisk med resonans i musikinstrumenter (eller modeller af musikinstrumenter). Bølgen er så enten:

• en tværbølge på en streng på et strengeinstrument eller
• en længdebølge (trykbølge) i luften inde i et rør i et blæseinstrument (kaldes også et resonansrør).

...

Resonans dannes kun for bestemte bølgelængder/frekvenser

Kun bølger med nogle bestemte bølgelængder/frekvenser kan danne en stående bølge i et bestemt system, f.eks. på en snor eller i et resonansrør med en bestemt længde. Kun bølger med nogle bestemte bølgelængder/frekvenser bliver nemlig reflekteret på en måde, så de danner det nødvendige mønster af knudepunkter og svingningsbuge i systemet.

Resonansfrekvenser er de frekvenser, en bølge kan have i et bestemt system, hvis bølgen skal skabe resonans.

Resonansbetingelsen beskriver sammenhængen mellem længden af et system og de bølgelængder, en bølge kan have, hvis bølgen skal skabe reson…

...

Grundtonen og overtonerne optræder sammen i instrumenter

Resonans i et system indebærer normalt, at systemet svinger med mange af sine resonansfrekvenser på samme tid. Hvis man f.eks. anslår en guitarstreng, danner strengen altså samtidig sin grundtone og en række forskellige overtoner. Det kan lade sig gøre, fordi de forskellige stående bølger lægger sig oven i hinanden og interfererer. Tonen fra guitaren bliver så mere nuanceret end en tone, der kan beskrives med en stående bølge som på animationen øverst. 

Fysik beskæftiger sig dog normalt kun med harmoniske bølger, der kan beskrives med en enkel sinuskurve. Man ser derfor typisk kun på én resonansfrekvens ad gangen, når man arbejder med resonans i undervisningen.