Historie
Ernst Chladni navázal na práci Roberta Hooka, který pozoroval obrazce vzniklé chvěním skleněné desky. Teoreticky byly chladniho obrazce vysvětleny až v roce 1833 Charlesem Wheatstonem. Kromě výzkumu chvění desek se Chladni zabýval také chvěním zvonů a tyčí a rychlostí zvuku v různých látkách. Varhaní píšťaly plnil různými plyny a srovnáním výšky tónů srovnával i rychlosti zvuku v daných plynech. Chladni také zkoumal rychlost šíření zvuku v dalších materiálech (cín, železo, měď, sklo, dřevo). Jako první přesně změřil frekvence tónů. V roce 1802 shrnul své výsledky do monografie o akustice.
Ernst Chladni.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Teorie
Desky se rozechvívají smyčcem nebo nárazem. Vlnění se v deskách šíří z místa vzniku různými směry, odráží se od okrajů a interferencí vzniká stojaté vlnění. V bodech s nulovou výchylkou se vytvářejí uzlové čáry. Při posypání desky jemným pískem se písek během kmitání přesune do uzlových čar a vznikne tzv. Chladniho obrazec.
Chladniho obrazce.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Tvar Chladniho obrazců závisí na místě upevnění desky, na místě rozechvění, na tvaru desky apod. Při matematickém popisu jevu dostaneme diferenciální rovnici čtvrtého řádu, kterou lze řešit jen některou numerickou metodou.
