操作说明：
1、按下“启动”按钮，再按下“切换”按钮，观看沙粒形状的变化
2、沙粒减少时，按下“送沙”，进行补沙。
产品简介：
展品由音源振动器，振动板、沙粒回收装置、自动送沙装置、音响电路、控制系统等构成。科学原理：沙粒排列图案怎么会变形呢？薄板以复杂的方式振动，有一些部分（波节线）保持不动，因此留住了由附近振动区域抖来的沙子，这样，薄板上便出现一幅独特的沙子图形。这其实就是克拉尼图形，又称“克拉德尼声音图案”，十九世纪，德国物理学家恩斯特·克拉德尼做过一个实验，在一个小提琴上安放一块较宽的金属薄片，在上面均匀地撒上沙子。然后开始用琴弓拉小提琴，结果这些细沙自动排列成不同的美丽图案，并随着琴弦拉出的曲调不同和频率的不断增加，图案也不断变幻和越趋复杂——这就是著名的克拉尼图形。
视频演示：
原 理：
克拉尼图形是由德国物理学家恩斯特·克拉尼（Ernst Chladni）在18世纪末发明的一种将声波振动可视化的方法。克拉尼通过在金属板上洒满沙粒，并用小提琴的弓弦摩擦金属板，金属板会发出不同音高的声音，同时金属板上的沙粒会自动聚集成各种形式的图形。这些图形随着琴弦拉出的曲调不同和频率的增加，图案也会不断变幻和变得更加复杂。
克拉尼图形的形成原理
克拉尼图形的形成原理基于声波的传播和振动。声音是通过波来传播的，当声波遇到障碍物时，会发生反射。在金属板上，前进波遇到障碍物后形成反射波，反射波与前进波叠加后形成驻波。驻波是波在随时间振荡的过程中，其峰值幅度分布不会随空间移动，各点处的相对振荡振幅保持恒定。在驻波中，振幅最小的位置称为波节，振幅最大的位置称为波腹。当琴弦拉动金属板时，位于驻波波腹区域的板面会剧烈振动，而波节处则相对平静。因此，沙粒会聚集在振动最剧烈的区域，形成美丽的图形。
克拉尼图形的应用和意义
克拉尼图形不仅在物理学中有着重要的应用，还对多个学科产生了深远的影响。它证明了声音是通过波来传播的，并且展示了声波与物质相互作用的方式。克拉尼图形的研究激发了现代物理学、生理医学、哲学、建筑声学、音乐理论、乐器制造、数学和音流学等领域的新研究。此外，克拉尼图形还被用于艺术创作和科学教育中，帮助人们更好地理解声音的传播和振动现象。
应 用：
应用领域
现代物理学：克拉尼图形为现代物理学提供了新的研究视角和方法论，帮助科学家们更好地理解声音的传播和振动现象。
生理医学：在医学领域，克拉尼图形的应用可以帮助研究声音对生物体内部结构的影响，例如在声波治疗中的应用。
哲学：克拉尼图形的研究促进了哲学上对声音本质的探讨，帮助理解声音与物质世界的关系。
建筑声学：在建筑设计中，克拉尼图形的应用可以帮助优化声音的传播和反射，改善室内声学环境。
音乐理论：音乐家和乐器制造者可以利用克拉尼图形来设计和改进乐器，优化声音的传播和共振效果。
数学：克拉尼图形的研究推动了数学在声学领域的应用和发展。
具体应用实例
乐器制造：音乐家和乐器制造者可以利用克拉尼图形来设计和改进乐器，优化声音的传播和共振效果。通过观察克拉尼图形，可以更好地理解乐器表面的振动模式，从而改进乐器的设计和制造。
声学工程：在建筑声学设计中，克拉尼图形的应用可以帮助优化室内声学环境，减少噪音和回声，提高声音的清晰度和舒适度。