Фигуры Хладни

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Примеры фигур Хладни из книги Э.Хладни «Акустика»
Метод получения резонанса пластины с использованием смычка

Фигу́ры Хла́дни — фигуры, образуемые скоплением мелких частиц (например, песка) вблизи пучностей или узловых линий на поверхности упругой колеблющейся пластинки. Названы в честь немецкого физика Эрнста Хладни, обнаружившего их. Эффекты, являющиеся причинами возникновения фигур Хладни, изучаются киматикой.

Расположение частиц[править | править код]

Относительно крупные частицы собираются в узловых линиях, где амплитуда колебаний нулевая или относительно мала (это явление наблюдал Хладни). Если частицы относительно малы, то они собираются не в узлах, а в пучностях (это явление было замечено Саваром и объяснено Фарадеем[1] как следствие акустических течений в окружающей пластинку среде, например, воздухе)[2][3]. В случае микро- и наночастиц, не видимых невооружённым глазом, также установлена зависимость места концентрации частиц от их размера[4].

Галерея изображений фигур Хладни[править | править код]

Фигуры Хладни на квадратной пластине, закреплённой в центре, полученные на разных модах колебаний

См. также[править | править код]

Ссылки[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Faraday, M. On a Peculiar Class of Acoustical Figures; and on Certain Forms Assumed by Groups of Particles upon Vibrating Elastic Surfaces // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. — 1831. — Т. 121. — С. 299−340.
  2. Физический словарь / Гл. ред. П. Н. Беликов. — М. : ГОНТИ НКТП СССР, 1939. — Т. 5. — Стб. 599.
  3. Фабер, Т. Е. Гидроаэродинамика. — М. : Постмаркет, 2001. — С. 339−340. — 560 с. — ISBN 5-901095-04-9.
  4. Dorrestijn, M. Chladni Figures Revisited Based on Nanomechanics / M. Dorrestijn, A. Bietsch, T. Açıkalın … [и др.] // Physical Review Letters. — 2007. — Vol. 98, no. 2 (8 января). — DOI:10.1103/PhysRevLett.98.026102.
    Трусов Л. А. Сортируем частицы звуком (24 января 2007). — Обзор статьи.