El experimento de Melde es un experimento científico llevado a cabo en 1859 por el físico alemán Franz Melde sobre las ondas estacionarias producidas en un cable tenso originalmente hecho oscilar mediante un diapasón , posteriormente mejorado con la conexión a un vibrador eléctrico . Este experimento, "un recurso de sala de conferencias", [1] intentó demostrar que las ondas mecánicas sufren fenómenos de interferencia. En el experimento, las ondas mecánicas que viajan en direcciones opuestas forman puntos inmóviles, llamados nodos . Melde llamó a estas ondas ondas estacionarias ya que la posición de los nodos y bucles (puntos donde la cuerda vibraba) permanecía estática.
Las ondas estacionarias fueron descubiertas por primera vez por Franz Melde , quien acuñó el término "onda estacionaria" alrededor de 1860. [2] [3] [4] [5] Melde generó oscilaciones paramétricas en una cuerda empleando un diapasón para variar periódicamente la tensión en el doble de la frecuencia de resonancia de la cuerda. [6]
Los fenómenos ondulatorios en la naturaleza han sido investigados durante siglos, siendo algunos de los temas más controvertidos en la historia de la ciencia , y lo mismo ocurre con la naturaleza ondulatoria de la luz . En el siglo XVII, Sir Isaac Newton describió la luz a través de una teoría corpuscular. Más tarde, el físico inglés Thomas Young contrastó las teorías de Newton en el siglo XVIII y estableció la base científica sobre la que descansan las teorías ondulatorias. A finales del siglo XIX, en pleno apogeo de la Segunda Revolución Industrial , la creación de la electricidad como tecnología de la época ofreció una nueva contribución a las teorías ondulatorias. Este avance permitió a Franz Melde reconocer los fenómenos de interferencia de ondas y la creación de ondas estacionarias. Más tarde, el físico escocés James Clerk Maxwell, en su estudio de la naturaleza ondulatoria de la luz, logró expresar las ondas y el espectro electromagnético en una fórmula matemática.
Una cuerda sometida a vibración transversal ilustra muchas características comunes a todos los sistemas acústicos vibratorios, ya sean las vibraciones de una cuerda de guitarra o los nodos de onda estacionaria en una sala de monitoreo de estudio. En este experimento se medirá el cambio de frecuencia producido cuando se aumenta la tensión en la cuerda, similar al cambio de tono cuando se afina una cuerda de guitarra. A partir de esto se puede derivar la masa por unidad de longitud de la cuerda/alambre. Esto se conoce como el principio del Experimento de Melde.
También es posible encontrar la masa por unidad de longitud de un trozo de cuerda utilizando un método más sencillo (una regla y algunas balanzas), que se utilizará para comprobar los resultados y ofrecer una comparación.