Sound Waves in Tubes and Strings

Sound waves can form resonance patterns in strings and tubes when the boundary conditions match the wave frequency. On a string under tension, symmetrical boundary conditions create a node at each end. A node is a fixed point where the string does not move. Some frequencies then produce standing waves, while other frequencie...

共振是系统中受迫振荡的一种特殊情况，当第一个物体的驱动力频率与第二个物体的固有频率相匹配时，会迫使第二个物体以相同频率振动，且振幅显著增大。

考虑一个音叉和一个一端封闭的空心圆柱管。当音叉的叉股以其固有频率振动时，会产生声波，该声波入射到管口，迫使管内的空气以相同频率振动。如果音叉的固有频率与空气柱的固有振动模式相匹配，就会发生共振，从而产生更响亮的声音。

对于两端开口的管子，也会发生类似现象。管内的空气柱在两端具有最大的空气位移，因此，在特定频率下，声波在每端的反射会产生大振幅的波。

两端开口管的共振频率遵循与两端固定的弦上的驻波相同的方程。