Рис.8.7.
В силу граничных условий, заданных закреплением концов струны, уравнение стоячей волны при выборе начала координат на одном из концов струны следует записать через функцию Sin kx, т.е.
.
Тогда условие будет выполнено. Для выполнения граничного условия на другом конце струны мы должны потребовать, чтобы
.
Это приводит к квантованию волнового числа, т.е. k может принимать не любые значения, а только дискретные, определяемые равенством:
т.к.
то
Вдоль струны должно укладываться целое число полуволн! и мы получаем спектр (набор) частот, на которых может колебаться закрепленная с двух концов струна:
Частота v1 называется основным током, v2 - первым обертоном и т.д.
Выводы