2009 年全國第 49 屆中小學科學展覽會
中區物理佳作
學生 (由左至右)：呂禾凱、胡欣瑜、蔡光哲、李嘉原
指導教師：葉宏毅
指導教師：葉宏毅
克拉尼圖形是一種在平板上二維的干涉現象，經過波形在平板上運動不斷的來回反射疊加後，產生動與不動的區域，如果在平板上灑上沙子等小粒子，這些小粒子就會停在不動的地方，剛好會形成線條狀的圖形，這些會讓沙子停留的地方稱為節線。
我們利用舊喇叭當做音波驅動器，從金屬板行買鋁板，沙子用文具沙畫用的色沙。音波由電腦程式輸出，經過擴大器放大訊器到喇叭上，振出來的圖還算不錯吧！
不同的波長 (頻率)，會產生不同的圖形，但並不是所有頻率都會有圖形，唯有幾個特別的波長才會出現圖形。
不過…這個實驗其實「很吵」，吵得不得了！人耳根本不喜歡聽單頻的聲音，我們五個人在不同頻率音高之間「很忍耐」的做完一整套的實驗。
一定可以計算的，葉老師說…我們想要用電腦模擬。
經過大家腦力激盪，胡欣瑜同學的一句話打醒了葉老師，設計了一個可以徒手找節線的方式。經過李嘉原與蔡光哲兩位同學不斷的利用細線與模擬板來來回回一直繞線，利用這樣徒手方式找在板子上不會動的地方。另一方面，由葉老師著手利用 Processing 寫 Java 程式，試圖找到模擬的方法。在真實的徒手找尋以及以徒手找尋的結果去撰寫的模擬程式，我們想通了一個二維干涉可進行計算的想法，然後照這個想法去完成模擬。
接下來就是讓電腦去奔跑了！跑一整套完整的模擬需要一個星期的時間！
電腦模擬出來後我們五人很有信心，但有一些超過我們能力的問題需要解決，因此在四月份特定到國立清華大學去請教戴明鳳教授，教授很欣賞我們的模擬結果，但在數學上似乎沒有辦法解決直接計算出節線的問題 (如果可以用公式表示，那麼 Matlab 或 Mathmetica 就能解決了，不用自己辛苦去寫模擬程式)。
2008 四月底，學生進了國立大里高中的科展會場比賽，待四個學生出來帶著很臭臉與沈重的腳步，就知道情況不妙。教授說：「每年都吵克拉尼，也都沒有新的突破，你們來吵什麼新的？」不待學生回答，教授就離開。
科展比賽會後我們五人攔截勿勿離去的評審問著問題在哪，我們知道不可能改變評審的結果，但因為學生做得很辛苦，想不出來都快要憂鬱症了，為什麼沒有辦法得到優勝的平等待遇，而只拿了佳作，胡欣瑜有點開炮的說：「我們有突破創新啊，我們發現 v=fλ 的式子在二維振動平板產生共振點時中不合…等」，這讓在場的人有點嚇一跳，評審教授開始說我們在討論中問出來的問題太大，超過高中生能處理的範圍，再來拿國際上出版在 Nature 上的文章模擬電子共振的程式與我們的程式相比，我們五人突然覺得真有面子，原來我們的程式能跟國際級的科學文獻相比擬，但這不足以獲得優勝。
學生們覺得可惜，話說回來，這只是求學階段的一個小小的挫折，有時研究之路就是寂寞的，我們站在真理的那一邊。
模擬的影片放上 YouTube 之後，有許多外國同好紛紛來信問起是如何得到這樣的模擬結果，對這次的科展來說，這才是最寶貴的結果，其中有一位網友說得很有趣 "I spent a couple of hours on your Chladni patterns simulation movie by just looking at the changing node lines again and again. They are mystic and gorgeous. You gays did a good job."
這個主題，我們會東山再起。
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