Ernst Chladni

Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827) war ein deutscher Physiker und Musiker. Seine wichtigen Arbeiten schließen Forschung über vibrierende Teller und die Berechnung der Geschwindigkeit des Tons für verschiedenes Benzin ein. Dafür nennen einige ihn den "Vater der Akustik". Er hat auch Pionierarbeit in der Studie von Meteorsteinen getan, und wird deshalb von einigen als der "Vater von Meteoritics" ebenso betrachtet.

Persönliches Leben

Obwohl Chladni in Wittenberg, Deutschland geboren gewesen ist, war die Familie von Chladni von Kremnica, eine abbauende Stadt jetzt in der zentralen Slowakei, dann ein Teil des Königreichs Ungarn. Das hat zu Chladni geführt, der so in der Literatur wird identifiziert wie Deutsch, Ungarisch und Slowakisch.

Chladni ist aus einer gebildeten Familie von Akademikern gekommen und hat Männer erfahren. Der Urgroßvater von Chladni, Georg Chladni (1637-92), ein lutherischer Geistlicher, mussten aus Kremnica am 19. Oktober 1673 während der Gegenwandlung fliehen. Der Großvater von Chladni, Martin Chladni (1669-1725), war auch ein lutherischer Theologe, und 1710 ist Professor der Theologie an der Universität von Wittenberg geworden, und von 1720-1721 war Dekan der Fakultät der Theologie und später des Rektors der Universität. Der Onkel von Chaldni, Justus Georg Chladni (1701-1765), war ein Gesetzprofessor an der Universität von Wittenberg.

Ein anderer Onkel, Johann Martin Chladni (1710-1759), war ein Theologe und Historiker und Professor an der Universität von Erlangen und der Universität Leipzigs. Der Vater von Chladni, Ernst Martin Chladni (1715-1782), war ein Gesetzprofessor und Rektor der Universität von Wittenberg, wo er sich der Gesetzfakultät 1746 angeschlossen hat. Der Vater von Chaldni hat das Interesse seines Sohnes an der Wissenschaft missbilligt und hat darauf bestanden, dass Chladni ein Rechtsanwalt wird.

Chladni hat Gesetz und Philosophie in Wittenberg und Leipzig studiert, und hat einen Gesetzgrad 1782 von der Universität Leipzigs erhalten. Als sein Vater 1782 gestorben ist, hat Chladni seine Forschung in der Physik als Anzahlung begonnen.

Chladni ist 1827 in Breslau, Tiefer Silesia, ein Gebiet gestorben, das jetzt im südwestlichen Polen ist. Als Chladni gestorben ist, war diese Stadt ein Teil des Königreichs Preußens, das ein Mitglied des deutschen Bündnisses war.

Teller von Chladni

Eines der am besten bekannten Ergebnisse von Chladni erfand eine Technik, um die verschiedenen Weisen des Vibrierens einer starren Oberfläche zu zeigen. Ein Teller oder Membran, die an der Klangfülle vibriert, werden in Gebiete geteilt, die in entgegengesetzten Richtungen vibrieren, begrenzt durch Linien des Nullvibrierens hat Knotenlinien genannt. Chladni hat die Pionierexperimente von Robert Hooke von Universität Oxford wiederholt, der am 8. Juli 1680 die mit den Vibrationen von Glastellern vereinigten Knotenmuster beobachtet hatte. Hooke hat einen Bogen entlang dem Rand eines Tellers geführt, der mit Mehl bedeckt ist, und hat die Knotenmuster gesehen erscheinen.

Die Technik von Chladni, zuerst veröffentlicht 1787 in seinem Buch, sterben Entdeckungen über Theorie des Klanges ("Entdeckungen in der Theorie des Tons"), hat daraus bestanden, einen Bogen über ein Stück von Metall zu spannen, dessen Oberfläche mit Sand leicht bedeckt wurde. Der Teller wurde gebeugt, bis er Klangfülle erreicht hat und der Sand ein Muster gebildet hat, die Knotengebiete zeigend. Seit dem 20. Jahrhundert ist es mehr üblich geworden, um einen Lautsprecher zu legen, der durch einen elektronischen Signalgenerator oder unter dem Teller gesteuert ist, um eine genauere regulierbare Frequenz zu erreichen.

Schwankungen dieser Technik werden im Design und Aufbau von akustischen Instrumenten wie Geigen, Gitarren und Cellos allgemein verwendet.

Musikinstrumente

Seitdem mindestens 1738 hat ein Musikinstrument einen "Glassspiel" genannt, oder geschaffener "Verillon" durch die Füllung von 18 Bierbrille mit unterschiedlichen Beträgen von Wasser war in Europa populär. Die Bierbrille würde durch wie Löffel gestaltete Holzholzhämmer geschlagen, um "Kirche und andere ernste Musik" zu erzeugen. Benjamin Franklin war durch eine verillon Leistung auf einem Besuch nach London 1757 genug beeindruckt, dass er sein eigenes Instrument, der "armonica" 1762 geschaffen hat.

Der armonica von Franklin hat mehrere andere Instrumente einschließlich zwei geschaffener durch Chladni begeistert. 1791 hat Chladni das Musikinstrument genannt "Euphon" erfunden (um mit dem Blechinstrument-Euphonium nicht verwirrt zu sein), aus Glasstangen von verschiedenen Würfen bestehend. Der euphon von Chladni ist der direkte Vorfahr des modernen als die Cristal Baschet bekannten Tagesmusikinstruments. Chladni hat auch Hooke "Musikzylinder" übertroffen, um ein anderes Instrument, den "Clavicylinder" 1799 zu erzeugen.

Chladni ist überall in Europa mit seinen Instrumenten gereist, die Demonstrationen geben.

Meteorsteine

1794 hat Chladni, in Deutsch, Bastelraum von Über Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr ähnlicher Eisenmassen und über einige damit in Verbindung stehende Naturerscheinungen veröffentlicht, (Auf dem Ursprung des Eisens von Pallas und Anderer, die ihm, und auf Einigen Verbundenen Natürlichen Phänomenen ähnlich sind), in dem er vorgeschlagen hat, dass Meteorsteine einen außerirdischen Ursprung haben. Das war eine umstrittene Behauptung zurzeit, seitdem, wie man dachte, Meteorsteine des vulkanischen Ursprungs waren. Mit diesem Buch ist Chladni auch einer der Gründer der modernen Meteorstein-Forschung geworden.

Chladni wurde für seine Ansprüche eines Weltraum-Ursprungs für Meteorsteine am Anfang verspottet, aber seine Schriften haben wissenschaftliche Wissbegierde befeuert, die schließlich mehr Forscher dazu gebracht hat, seine Theorie zu unterstützen. 1795 wurde ein großer steiniger Meteorstein während seines Falls zur Erde an einem Cottage außerhalb des Hochebene-Newtons, Yorkshire, England beobachtet. Ein Stück dieses gewöhnlichen chondrite, der als der Hochebene-Cottage-Meteorstein bekannt ist, wurde dem britischen Chemiker Edward Howard zur Verfügung gestellt, der, zusammen mit dem französischen Mineralogen Jacques de Bournon, sorgfältig die elementare Zusammensetzung des Meteorsteins analysiert hat und beschlossen hat, dass ein außerirdischer Ursprung wahrscheinlich war. 1803 eine Meteor-Dusche über L'Aigle, Frankreich hat die Stadt mit mehr als 3000 Bruchstücken von Meteorsteinen mit Hunderten von Zeugen zum Steinfallen gepfeffert. Die Meteor-Dusche von L'Aigle wurde vom französischen Physiker und Astronomen Jean Baptiste Biot unter der Kommission des französischen Innenministers untersucht. Verschieden vom Buch von Chladni und der wissenschaftlichen Veröffentlichung von Howard und de Bournon war der Artikel von Biot ein populärer und lebhafter Bericht über Meteorsteine, die mehrere Leute der Richtigkeit der anfänglichen Einblicke von Chladni überzeugt haben.

Andere Arbeit

Chladni hat das Gesetz von Chladni, eine einfache algebraische Beziehung entdeckt, für den modalen Frequenzen der freien Schwingungen von Tellern und anderen Körpern näher zu kommen.

Chladni hat Schallgeschwindigkeiten in verschiedenem Benzin durch das Stellen jenes Benzins in eine Orgelpfeife, das Spielen davon und das Beobachten der Töne geschätzt, die erschienen sind. Das hat auf die Arbeit von Pierre Gassendi im Messen der Geschwindigkeit des Tons in Luft, begonnen 1635 gebaut.

Siehe auch

  • Bessel fungiert
  • Cymatics
  • Hans Jenny (cymatics)
  • Gestützt auf der Arbeit von Chladni gewinnt Fotograf Alexander Lauterwasser Bilder des Wasseroberflächensatzes in die Bewegung durch gesunde Quellen im Intervall von reinen Sinus-Wellen zur Musik von Ludwig van Beethoven, Karlheinz Stockhausen und sogar dem Oberton-Singen.
  • Tritare, Eine Gitarre mit Y-Shaped-Schnuren, die ein vibrierendes Muster in der bestimmten Chladni-Form verursachen.
  • Vibrationen einer kreisförmigen Trommel

Weiterführende Literatur

  • Jackson, Myles W. (2006) harmonische Triaden: Physiker, Musiker und Instrument-Schöpfer im neunzehnten Jahrhundert Deutschland (MIT Presse).
  • Rossing T. D. (1982) das Gesetz von Chladni, um Teller, amerikanische Zeitschrift der Physik 50, 271-274 Vibrieren zu lassen

Links


Thysanura / Charles Victor de Bonstetten
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