Ernst Chladni
| Ernst Chladni | |
|---|---|
 Ernst Chladni | |
| Narození | 30. listopadu 1756 Wittenberg, Německo |
| Úmrtí | 3. dubna 1827 (ve věku 70 let) Vratislav, Polsko |
| Státní příslušnost | Němec |
| Obor | Fyzik |
| Známý díky | Rychlost zvuku Chladniho obrazce |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Ernst Florens Friedrich Chladni (30. listopadu 1756 Wittenberg – 3. dubna 1827 Vratislav) byl německý fyzik a hudebník. Jeho důležitá práce obsahuje výzkum vibrujících desek a kalkulaci rychlosti zvuku v rozdílných plynných prostředích. Proto se někdy taktéž nazývá „Otec akustiky“. Byl také průkopníkem při studiích meteoritů a proto bývá nazýván také „Otec meteoritiky“. Jako jeden z prvních badatelů totiž obhajoval mimozemský původ meteoritů, což nebyla v jeho době obvyklá myšlenka.[1]
Osobní život
Chladni se narodil ve Wittenbergu v Německu. Chladniho rodina byla z části z Kremnice, z hornického města dnes na středním Slovensku a z části z Uherska. Proto byl také v různé literatuře označován jako Němec, Maďar a Slovák.
Chladni pocházel ze vzdělané rodiny akademiků a učenců. Chladniho pradědeček, exulant Georg Chladni (1637–1692) byl luterán, který musel z Kremnice uprchnout 19. října 1673 v době protireformace. Chladniho dědeček Martin Chladni (1669–1725) byl také luterán a roku 1710 se stal profesorem na Wittenberské universitě a 1720–1721 byl děkan teologické fakulty, později jejím rektorem. Chladniho strýc Justus Georg Chladni (1701–1765) byl na této univerzitě profesorem práva. Další strýc Johann Martin Chladni (1710–1759) byl teolog, historik a profesor na Erlangenské universitě a universitě v Lipsku. [2]
Chladniho otec, Ernst Martin Chladni (1715–1782) byl profesor práva a rektor na Wittenberské univerzitě. Nesouhlasil, aby jeho jediný syn studoval lékařství a trval na jeho právnické kariéře. Na otcovo přání Chladni studoval filozofii a právo ve Wittenbergu a Lipsku, kde získal roku 1782 právnický titul. Když jeho otec roku 1782 zemřel, věnoval se vlastním zájmům, přírodním vědám a hudbě. [2]
Živil se na wittenberské univerzitě jako mimořádný profesor vědeckými přednáškami, hlavně matematickými. Zabýval se přírodními vědami, hledal totiž možnost matematického vyjádření pochodů v akustice. Zároveň se pokoušel o konstrukci hudebního nástroje a od roku 1785 prováděl pokusy s vibracemi desek a přenosem zvuku. Na základě svých poznatků zkonstruoval v roce 1790 svůj první hudební nástroj, který nazval euphon. Od roku 1790 Chladni cestoval po Evropě a předváděl svůj vynález. O deset let později vymyslel další hudební nástroj–klavicylindr. [2] O svých hudebních nástrojích i o nových poznatcích na poli hudby a vlnění psal články do Všeobecných hudebních noviny (Allgemeine musikalische Zeitung), které byly založeny v Lipsku roku 1798. V roce 1802 vyšla v Lipsku jeho nejznámější kniha Akustika (Die Akustik).[2]
Vedl korespondenci s vědeckými kapacitami své doby a setkával se s významnými fyziky i dalšími významnými osobnostmi té doby (Goethe, Napoleon). Začátkem 1793 se setkal v Göttingenu s profesorem Georgem Christophem Lichtenbergem, který ho přivedl k zájmu o meteority. Studiem dostupných podkladů o pádech bolidů usoudil, že jsou to tělesa z vesmíru a vydal pojednání s názvem O vzniku železné hmoty a jiné jí podobné, nalezené Pallasem (Über den Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr ähnlicher Eisenmassen). Kniha vyšla v roce 1794 v Lipsku a zároveň i v Rize. Téhož roku se Chladni, přes námitky k jeho názorům na meteority, stal dopisujícím členem Akademie věd a umění v Petrohradu. Na svých cestách po Evropě shromáždil sbírku meteoritů, kterou odkázal přírodovědnému muzeu v Berlíně. [2]
Během napoleonských válek byl v roce 1813 vypálen jeho byt ve Wittenbergu a Chladni přišel o většinu svých deníkových záznamů a poznámek k pokusům. [2] Od té doby žil v nedalekém Kenbergu.
Chladni zemřel 3. dubna 1827 ve Vratislavi během jedné ze svých cest. Byl pohřben na tamním velkém hřbitově, místo jeho hrobu není známo.[2]
Je po něm pojmenován kráter Chladni na Měsíci a asteroid č. 5053 Chladni.[3][4]
Chladniho desky
Jeden z Chladniho nejznámějších ocenění bylo znázornění různých způsobů chvění. Chladni opakoval průkopnické pokusy oxfordského profesora Roberta Hooka, který 8. července 1680 pozoroval uzlové vzory spojené s vibracemi skleněných desek. Hooke běhal smyčcem po okraji desky pokryté moukou a pozoroval vznikání uzlových vzorů.
Chladniho technika, publikovaná roku 1787 v jeho knize Objevy v teoriích zvuku (Entdeckungen über die Theorie des Klanges) se skládala z tahání smyčcem přes kus kovu, jehož povrch byl lehce pokryt pískem. Desku rozechvíval dokud resonance nevytvořila vzorec ukazující uzlové oblasti a charakteristické obrazce. Chladniho experimenty podnítily řadu známých vědců, jako jsou Wilhelm Eduard Weber, Charles Wheatstone, Michael Faraday, Félix Savart, Jan Evangelista Purkyně, aby pokračovali v práci na poli akustiky. Od 20. století se stalo běžnější využívání reproduktoru řízeného elektronickým signálním generátorem nad nebo pod deskou k dosažení přesnějšího nastavení frekvence. Varianty této techniky jsou běžně používané při konstrukci a výrobě akustických nástrojů, jako jsou housle, kytary a violoncella. Chladniho poznatky se dodnes využívají při vysokofrekvenční technice a architektuře koncertních sálů.
V roce 1794 se zabýval měřením rychlosti zvuku a tím i určováním výšky tónů ve vzduchu a v různých plynných médiích. Jako první přesně změřil frekvence tónů. Výsledky svých pokusů, včetně názorných tabulek, uveřejnil v pojednání O podélném kmitání strun a prutů (Űber die Longitudinalschwingungen der Saiten und Stäbe), které vyšlo v Erfurtu v roce 1796.[2]
Chladni se zabýval také zvuky a tóny, které vzniknou při složení dvou pohybů – podélného při otáčivém pohybu zkoumaného předmětu. Na základě tohoto zkoumání navrhl v roce 1799 druhý hudební nástroj, který nazval klavicylindr. Byl to klávesový hudební nástroj, který vyluzoval tóny třením kovových píšťal, nejen podélně, ale rotačním způsobem, proti řadě skleněných válců. Vzhledově byl poněkud podoben klavíru, až na to, že vedle běžné klávesnice byly vidět i skleněné válce. [2]
Odkazy
Reference
- ↑ SOCHA, Vladimír (2017). Velké vymírání na konci křídy. Červený Kostelec: Pavel Mervart, str. 28-29. ISBN 978-80-7465-259-2
- ↑ a b c d e f g h i LEBROVÁ, Dobromila. Ernst Florens Friedrich Chladni – 255. výročí narození. www.pozitivni-noviny.cz [online]. Pavel Loužecký, 2011-11-30 [cit. 2024-07-26]. Dostupné online.
- ↑ RÜKL, Antonín. Atlas Měsíce. Praha: Aventinum, 1991. ISBN 80-85277-10-7. Kapitola Triesnecker, s. 92/33.
- ↑ Crater Chladni on Moon Gazetteer of Planetary Nomenclature, IAU, USGS, NASA (anglicky)
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Ernst Chladni na Wikimedia Commons - Ernst Chladni Archivováno 13. 6. 2013 na Wayback Machine. – život a dílo na wiki-webu Monoskop.org (anglicky)
- Chladniho spis o akustice z roku 1787
- Ernst Chladni na portálu edu.techmania
- Chladniho obrazce
Média použitá na této stránce
Martin Chladni, auch Chladen, Chladenius, Chladenio (1669-1725), ungarischer lutherischer Theologe
Drawing showing how vibrations are excited in a Chladni plate with a violin bow to create the sand figures of nodal lines called Chladni figures, from an 1879 textbook on acoustics. A metal plate vibrating at resonance is divided into separate regions vibrating in opposite directions bounded by lines of zero vibration called nodal lines. A plate can have many different vibration modes, each with a different pattern of nodal lines. German physicist and musician Ernst Chladni discovered around 1787 that these nodal lines could be made visible by sprinkling sand on a metal plate and exciting vibrations in it by drawing a violin bow across the edge, as shown. The sand collects along the nodal lines where the surface is stationary; the resulting patterns are called Chladni figures. One is visible on the surface. The image also illustrates how different vibrational modes can be excited by touching the plate in different places with the free hand while bowing. Alterations to image: none.