Chladni-patronen

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Chladni-patronen op het klankbord van een klavecimbel.
Chladni-patroon op een ronde plaat; vier diagonale en drie circulaire knooplijnen.
Chladni-patronen van de achterzijde van een gitaar. Bij verschillende specifieke resonantietonen vertoont het trillingsveld een ander patroon

Chladni-patronen zijn patronen die ontstaan als een oppervlak dat met heel fijn en licht poeder (zand of lycopodiumpoeder) bestrooid is in trilling wordt gebracht. Op de plekken waar het oppervlak niet beweegt (een knoop) verzamelt zich poeder; waar het oppervlak wel beweegt (een buik) trilt het poeder weg naar de knooplijnen. Knopen en buiken ontstaan typisch bij resonantie wanneer er staande golven optreden. Van resonantie is onder andere sprake bij klankkasten van muziekinstrumenten en bij gestemd slagwerk. Dit verschijnsel is rond 1782 ontdekt door Ernst Chladni.

Chladni-patronen op een vlakke plaat kunnen zichtbaar gemaakt worden door het vlak in trilling te brengen door het met een strijkstok aan te strijken. Dat moet gebeuren aan een vrije zijde van het vlak. Met een vinger moet een andere kant van het vlak zacht worden tegengehouden, om enige demping te krijgen. Door de plaats van het aanstrijken, of de plaats van de vinger te variëren worden andere trillingsmodes aangestoten. Het experiment vereist veel ervaring om uit te voeren en is niet eenvoudig.

Met een luidspreker (of een ander elektromechanische excitator) en een toongenerator kunnen eenvoudig Chladni-patronen op allerlei oppervlakken zichtbaar gemaakt worden.

Chladni werd nagevolgd door Danzig Friedrich Strehlke. Hij vermengde het zand met een stroperige substantie. Daardoor werden niet alleen de knooplijnen van de plaat aangetoond, maar ook het pad dat het zand had afgelegd vanaf de buiken naar de knopen. Een andere variant was van August Adolph Kundt (1839-1894). Hij gebruikte poeder om luchttrillingen in een buis zichtbaar te maken.

Onbewezen theorie[bewerken]

Er bestaat een theorie dat Chladni mogelijk niet de eerste was die deze patronen ontdekte. Thomas en Stuart Mitchell hebben de geometrische patronen in de kubusvormige ornamenten op de bogen van een tongewelf van de Schotse Rosslyn Chapel (gebouwd vanaf 1446) geïnterpreteerd op basis van deze patronen.

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]