Отец Хладни, Эрнст Мартин Хладни (1715–1782), был профессором права и ректором Виттенбергского университета. Он поступил там на юридический факультет в 1746 году. [ нужна ссылка ] Матерью Хладни была Иоганна София, и он был единственным ребенком . [ 7 ] Его отец не одобрял интерес сына к науке и настоял на том, чтобы Хладни стал юристом. [ 6 ] [ 8 ] [ 9 ]
Хладни изучал право и философию в Виттенберге и Лейпциге, получив степень юриста в Лейпцигском университете в 1782 году. В том же году умер его отец, и он всерьез занялся физикой. [ 8 ] [ 9 ] Он читал лекции по праву, математике и естественным наукам в Виттенбергском университете с 1783 по 1792 год. В это время он начал свои первые эксперименты с акустикой. [ 6 ]
Хладни выкройки гитарного грифа Фигура Хладни на прямоугольной пластине, поддерживаемой в центре. Еще один мод той же пластинки
Одним из самых известных достижений Хладни было изобретение техники, показывающей различные режимы вибрации на твердой поверхности, известной как фигуры Хладни или узоры Хладни из-за различных форм или узоров, создаваемых различными режимами. При резонансе пластина или мембрана разделяется на области, колеблющиеся в противоположных направлениях, ограниченные линиями, где вибрация не возникает ( узловые линии ). Хладни повторил новаторские эксперименты Роберта Гука , который 8 июля 1680 года наблюдал узловые закономерности , связанные с вибрациями стеклянных пластин. Гук провел скрипичным смычком по краю тарелки, покрытой мукой, и увидел, как появились узловые узоры. [ 10 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 11 ]
Техника Хладни, впервые опубликованная в 1787 году в его книге Entdeckungen über die Theorie des Klanges («Открытия в теории звука»), заключалась в натягивании лука на кусок металла, поверхность которого была слегка покрыта песком. Пластина изгибалась до тех пор, пока не достигла резонанса, когда вибрация заставляет песок двигаться и концентрироваться вдоль узловых линий там, где поверхность неподвижна, очерчивая узловые линии. Узоры, образованные этими линиями, представляют собой то, что сейчас называют фигурами Хладни . Подобные узловые структуры можно также найти, собирая микромасштабные материалы на волнах Фарадея . [ 12 ]
Вариации этой техники до сих пор широко используются при проектировании и изготовлении акустических инструментов, таких как скрипки , гитары и виолончели . С 20-го века стало более распространенным размещать громкоговоритель, управляемый электронным генератором сигналов, над пластиной или под ней, чтобы добиться более точной регулируемой частоты.
В квантовой механике фигуры Хладни («узловые узоры»), как известно, связаны с решениями уравнения Шредингера для одноэлектронных атомов, а описывающая их математика использовалась Эрвином Шредингером для понимания электронных орбиталей. [ 14 ]
По крайней мере, с 1738 года в Европе был популярен музыкальный инструмент под названием Glasspiel или verrillon , созданный путем наполнения пивных стаканов различным количеством воды. [ 15 ] По пивным бокалам ударяли деревянными молотками в форме ложек, чтобы воспроизвести «церковную и другую торжественную музыку». [ 16 ] Бенджамин Франклин был настолько впечатлен веррильоновым исполнением во время визита в Лондон в 1757 году, что в 1762 году создал свой собственный инструмент — стеклянную гармонику .
Гармоника Франклина послужила вдохновением для создания нескольких других инструментов, в том числе двух, созданных Хладни. В 1791 году Хладни изобрел музыкальный инструмент, названный эуфоном (не путать с медным духовым эуфониумом ), состоящий из стеклянных стержней разной тональности. Эуфон Хладни является прямым предком современного музыкального инструмента, известного как Cristal Baschet . [ 17 ] Хладни также усовершенствовал «музыкальный цилиндр» Гука, создав в 1799 году еще один инструмент, клавицилиндр. [ 8 ] [ 9 ] [ 16 ]
Хладни путешествовал по Европе со своими инструментами, проводя демонстрации. [ 6 ]
Хладни заинтересовался метеоритикой после разговора с Георгом Кристофом Лихтенбергом об огненном шаре, который Лихтенберг предположительно видел в небе Геттингена в ноябре 1791 года. Вдохновленный этим отчетом, Хладни исследовал сообщения о подобных явлениях, а также сообщения о других падающих массах по всей Европе. и Северной Америки в течение прошлого столетия. Основываясь на единообразии этих наблюдений, он пришел к выводу, что явления огненных шаров и падающих масс должны быть подлинными. [ 18 ]
Это побудило его в 1794 году опубликовать масс, найденных Палласом и другими подобными ему, а также некоторые связанные с ним «Происхождение железных природные явления». В этой книге он предположил, что метеориты имеют внеземное происхождение. [ 19 ] [ 20 ] Он утверждал, что это объясняет высокие скорости падающих масс, а также связь масс с огненными шарами; они светятся очень ярко, когда входят в атмосферу Земли. Он выдвинул гипотезу, что эти метеориты представляли собой куски материала, которые либо никогда не объединялись в более крупные массы, либо представляли собой обломки образования и разрушения планет . [ 18 ] В то время это было спорное заявление. [ 21 ] поскольку считалось, что метеориты имеют вулканическое происхождение. Кроме того, его заявления бросили вызов устоявшемуся убеждению, что за пределами Луны ничего не существует, кроме других звезд и планет. Действительно, эта предполагаемая пустота космоса очаровала Хладни в детстве, когда он узнал об относительно большом расстоянии между Марсом и Юпитером, где, пояс астероидов как теперь известно, существует . Это наблюдение учтено в его объяснении происхождения метеоритов. [ 18 ]
Идеи Хладни побудили некоторых специалистов назвать его «отцом метеоритики», в то время как другие были более консервативны в оценке вклада Хладни в эту область. [ 18 ]
Хладни продолжал пополнять свои записи о наблюдениях метеоритов в течение следующих нескольких десятилетий, а также собирал коллекцию образцов метеоритов. Он подарил эту коллекцию Минералогическому музею Берлинского университета в 1827 году, и сейчас она находится в Музее естественной истории Берлинского университета имени Гумбольдта. [ 25 ] [ 26 ]
Хладни открыл закон Хладни — простое алгебраическое соотношение для аппроксимации модальных частот свободных колебаний пластин и других тел. [ 28 ]
Хладни оценил скорость звука в различных газах, поместив эти газы в органную трубу и измерив характеристики звуков, возникающих при игре на трубе. [ 29 ] Это основывалось на работе по измерению скорости звука в воздухе, которую Пьер Гассенди начал в 1635 году. [ нужна ссылка ]
^ Jump up to: а б Маккой, Ти Джей; Стил, IM; Кейл, К.; Леонард, BF; Эндресс, М. (1993). «Хладниит: новый минерал в честь отца метеоритики». Метеоритика . 28 (3): 394. Бибкод : 1993Metic..28Q.394M .
^ Jump up to: а б с д и Стр. 101 Оксфордский научный словарь – Oxford University Press – 1999 г.
^ Гук, Роберт (1935). Робинсон, Генри В.; Адамс, Уолтер (ред.). Дневник Роберта Гука, Массачусетса, Доктора медицины, ФРС, 1672–1680… . Лондон, Англия: Тейлор и Фрэнсис. п. 448.
^ Галилей наблюдал вибрационные закономерности на медной пластине еще в 1638 году. См.: Галилей, Галилей; Крю, Генри и де Сальвио, Альфонсо, пер. (впервые опубликовано на итальянском языке в 1638 г.; 1914 г.) Диалоги о двух новых науках Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Macmillan Co., стр. 101–102. Из стр. 100: «Когда я скоблил медную пластину острым железным долотом, чтобы удалить с нее некоторые пятна, и довольно быстро водил по ней долотом, я один или два раза во время многих ударов слышал, как пластина издавала довольно сильный и ясный свистящий звук; приглядевшись к пластинке, я заметил длинный ряд тонких полос, параллельных и равноудаленных друг от друга».
^ Дж. Майкл Макбрайд, «Фигуры Хладни и одноэлектронные атомы», лекция № 9, курс органической химии для первокурсников (CHEM 125), открытые йельские курсы, Йельский университет, видео записано осенью 2008 г., доступно на YouTube, https://www .youtube.com/watch?v=5kYLE8GhAuE , 5 июня 2016 г.
^ Jump up to: а б Максуин, Гарри Ю. (1999). Метеориты и их родительские планеты (2-е изд.). Кембридж [ua]: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-58303-9 .
^ Jump up to: а б Рон Коуэн. «После грехопадения». Новости науки , вып. 148, нет. 16, 1995, стр. 248–249. JSTOR , www.jstor.org/stable/4018119. По состоянию на 16 марта 2020 г.
Био, Ж.-Б. (1803). «Отчет о поездке в департамент Орн, чтобы отметить реальность метеора, наблюдавшегося в Л'Эгле 6 флореаля XI года». Мемуары класса математических и физических наук Национального института Франции (на французском языке). 7 : 224–265.
Перепечатано в виде брошюры: Био, Ж.-Б. (1803). Орн, чтобы отметить реальность метеора, Отчет о поездке в департамент наблюдавшегося в Л'Эгле 6 флореаля XI года ] (на французском языке). Париж, Франция: Бодуэн.
^ Кнофель А. и Дж. Рендтель. «Хладни и космическое происхождение огненных шаров и метеоритов. Двести лет метеорной астрономии и науки о метеоритах». WGN, Журнал Международной метеорной организации 22 (1994): 217–219.
^ Маккой, Ти Джей; Стил, IM; Кейл, К.; Леонард, Б.Ф.; Эндреβ, М. (1994). «Хладниит, Na2CaMg7(PO4)6: новый минерал из железного метеорита Карлтон (IIICD)». Американский минералог . 79 : 375–380. Бибкод : 1994AmMin..79..375M .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: 3ddec1f65ab370aa0abe606db95cec6e__1725066960 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/3d/6e/3ddec1f65ab370aa0abe606db95cec6e.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Ernst Chladni - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)
