NMSAT :: Networked Music & SoundArt Timeline

1809 __ Sound vibrations & cymatics
Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827)
Comment : As a musician, Ernst Chladni was fascinated by acoustics and vibrations. Travelling throughout Europe, he demonstrated the patterns of vibrations that were produced when fine powder or sand was spread on glass plates of various shapes and sizes. He discovered a way to make sound waves visible, by sprinkling powder on a plate of metal or glass and rubbing the edge of the plate with a violin bow. The vibrations of the plate made the powder accumulate in symmetrical patterns, now called Chladni figures. These figures revealed the modes of sound wave vibrations in the solid body. Ernst Chladni demonstrates sound vibrations in solid objects by sprinkling sand on metal sheets; the sand moves when the sheets are made to vibrate by sound. His important works include research on vibrating plates and the calculation of the speed of sound for different gases. For this some call him the "Father of Acoustics". Chladni repeated the pioneering experiments of Robert Hooke of Oxford University. On July 8, 1680, Hooke had been able to see the nodal patterns associated with the modes of vibration of glass plates. Hooke ran a bow along the edge of a glass plate covered with flour, and saw the nodal patterns emerge. Chladni's technique, first published in 1787 his book, “Entdeckungen über die Theorie des Klanges” ("Discoveries in the Theory of Sound"), consists of drawing a bow over a piece of metal whose surface is lightly covered with sand. The plate is bowed until it reaches resonance and the sand forms a pattern showing the nodal regions. When an object vibrates at one of its natural frequencies (a rate of vibration at which it naturally tends to move), standing wave patterns are formed within the object. These patterns are the result of wave interference, which occurs at the meeting of two waves traveling within the same medium in different directions. The resulting disturbance within the material at the point where the waves meet is the net effect of the two waves. At certain points in the material, the waves cancel each other out through destructive interference and there is no net disturbance. These points are called nodes, or nodal points. Around the nodes, the waves constructively interfere; the points with the greatest disturbance are called antinodes, or anti-nodal points. (Compiled from various sources)
French comment : La Cymatique : Le son agit sur la matière physique et possède la propriété de générer des motifs géométriques. Ernest F. F. Chladni. (1756-1827) le démontra en disposant du sable sur une plaque métallique mise en vibration par un archet. Il observa des figures géométriques qui se formaient sous l’effet des oscillations, ces figures régulières se dessinant à la faveur du déplacement de la matière le long des zones en oscillation. Ce sont les célèbres Figures de Chladni.Les plaques vibrantes de Chladni - Une ou plusieurs plaques de laiton, de forme circulaire ou carrée, fixées horizontalement en leur centre à un socle de noyer, sont dénommées plaques ou bancs de plaques vibrantes. Elles servent à reproduire les figures dites de Chladni, qui mettent en évidence la propagation des ondes sonores dans les solides. Chacune de ces plaques, saupoudrée de sable, est frottée en un point de son pourtour au moyen d'un archet. Cette action met en vibration la plaque qui émet un son et agite les grains de sable qui se trouvent en surface. Ceux-ci se rangent et forment des figures géométriques; ils sont éjectés des régions de la plaque où l'amplitude des vibrations est maximale (lignes ventrales), et se rassemblent le long des lignes nodales qui composent ce corps vibrant, c'est à dire les endroits où la plaque vibre le moins, là où l'amplitude est faible ou nulle. Plus il y a de lignes, ou plus elles sont rapprochées, et plus la fréquence est élevée. La distance entre deux lignes nodales donne l'ordre de grandeur de la demi-longueur d'onde. Une même plaque peut fournir, selon la façon dont elle est attaquée par l'archet, des figures de Chladni distinctes; chacune d'elles correspondant à un mode de vibration et à une fréquence distinctes. En effet on peut faire varier la figure en déplaçant le point d'attaque de l'archet. De même, en immobilisant un point de la plaque, avec le pouce par exemple, on oblige une ligne nodale à passer par ce point, et on obtient une nouvelle figure. Les membranes tendues (tambour, timbale, grosse caisse), obéissent aux mêmes lois. (Compiled from various sources)
Urls : http://www.ilt.columbia.edu/projects/bluetelephone/html/chladni.html (last visited ) http://db.hautetfort.com/archive/2009/06/22/voir-la-resonancce.html (last visited ) http://www.stellarsonoris.com/t47-Les-figures-acoustiques-de-CHLADNI.htm?q=chladni (last visited ) http://www.youtube.com/watch?v=Qf0t4qIVWF4 (last visited )

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