Smithsonian - Chladni Platten
Chladni Platten
Historischer Zusammenhang
Der deutsche Wissenschaftler Ernst Chladni war einer der Pioniere der experimentellen Akustik. Seine Forschungen über verschiedene Arten von Vibrationen als Grundlage für das wissenschaftliche Verständnis des Tons sind, die später im 19. Jahrhundert entstanden. Eine der Erfindungen Chladni war eine Technik, die Bewegungen von Vibrationsplatten zu untersuchen. Beginnend mit einer Metallplatte, deren Oberfläche mit Sand leicht bestreut worden ist, fand er, daß es erzeugte charakteristische Muster beugen, die zu den physikalischen Abmessungen der Platte zusammenhängen könnten. „Chladnis Plates“, wie sie später genannt werden, sofern eine frühe Art und Weise die Auswirkungen von Schwingungen auf mechanische Oberflächen sichtbar zu machen. Chladni war sogar in der Lage, eine Formel zu erzeugen, die erfolgreich die Muster auf schwingende kreisförmige Platten gefunden vorhergesagt. Der Erfolg der Chladnis Forschung, mit der Popularität seiner vielen öffentlichen Demonstrationen kombiniert, tat viel, das Ansehen der Akustik während seiner Lebenszeit zu verbessern, und viele der akustischen Forscher inspiriert, die später seine Arbeit erweitert. Sobald Chladnis Muster zu verstehen begann, wurde gefunden, dass sie auch analytisch verwendet werden könnten. Informationen über die Bedingungen zu schaffen, die sie gebildet. Zum Beispiel hat Geigenbauer lange Chladni Figuren verwendet, Feedback zu geben, wie sie die kritischen Vorder- und Rückplatten des Resonanzkörper des Instruments zu gestalten. Feinmetallspäne werden auf den Holzplatten gestreut, die dann in Vibration versetzt werden (bei nicht weniger als sieben verschiedenen Frequenzen), die eine Reihe von Mustern zu erzeugen. Ein großer Teil der endgültigen Formgebung der Platten, zur Sicherung der gerichtet ist, dass die Muster auf beide übereinstimmen und symmetrisch sind. Diese Symmetrie ist das, was der Resonator ermöglicht als eine einzige Masse zu bewegen und zu produziert die reichsten, schönsten Töne. Chladni Muster sind nach wie vor von wissenschaftlichem Interesse, obwohl ihre analytischen Anwendungen haben meist durch andere Technologien ersetzt. Heute sind diese Zahlen eher von einem virtuellen Imaging-Programm erzeugt werden, als durch eine tatsächliche Vibrationsplatte.
Unterstützende stütz~~POS=TRUNC Artefakte
Demonstration (41 sec.)
Dieses Instrument wurde in einem Ohio High School verwendet und stammt wahrscheinlich aus dem späten 19. oder frühen 20. Jahrhundert. Die Replikation der klassischen Experimente war eine gängige Methode, Wissenschaft zu diesem Zeitpunkt zu unterrichten, und Zahlen Chladnischen wurden als sowohl lehrreich und schön sein.
Um dieses Instrument zu „spielen“, streut zuerst eine dünne Schicht aus Sand (oder Salz) darauf und aktiviert dann die Platte durch die Mitte einer Kante Verbeugung mit einem gut rosined Bogen. Ein Muster bilden schnell, weil, wenn die Platte vibriert, weg von der Sand auf den sich bewegenden Flächen prallt und reichert sich an den Orten, die sich nicht bewegt (die „Knoten“) sind. Mit ein wenig Übung wird es leicht, den Teller des „fundamental“ Ton und dies bildet den Sand in einem großen „X“ zu erzeugen, die die gesamte Platte bedeckt. Beugen härter und schneller an der gleichen Stelle erzeugt einen viel höheren Ton und schafft eine detailliertere Muster, das mehrere Knoten und kleinere Freiflächen hat.
„Die Kommunikation von Vibrations“
Diese Instrumente zeigen „Kommunikation von Schwingungen“ zwischen den verbundenen Platten. Dies war ein Thema zuerst von dem Französisch Wissenschaftler Felix Savart untersucht, in den 1820er Jahren. Savart experimentierte mit einem Paar von identischen Glasplatten, die nur durch einen einzigen Glasstab verbunden war. Wenn die beiden Scheiben mit Sand und der ersten Schwingung versetzt gestreut wurden, beide Platten identische Muster gebildet.
„Die Kommunikation von Vibrations“