Ona de Faraday
Archiu:Watching Tibetan bowls sing.webm Les ones de Faraday, que duen el nom de Michael Faraday (1791-1867), són ones estacionarias no llineals que es produïxen en decorreguts rodejats per un recipient oscilante. Si la freqüència d'oscilació excedix un valor crític, la superfície hidrostàtica plana es torna inestable. Açò es diu inestabilitat de Faraday. Varen ser descrites per primera volta per Faraday en 1831 com un apèndix d'un artícul en Philosophical Transactions of the Royal Society of London.[1][2]
Si es coloca una capa de líquit damunt d'un pistó que oscila verticalment, apareix un patró d'ones estacionarias que oscila a la mitat de la freqüència de conducció, donats certs criteris d'inestabilitat.[3] Açò es relaciona en el problema de la resonància paramètrica. Les ones poden prendre la forma de ralles, hexàgons molt junts o inclús quadrats o patrons cuasiperiódicos. Les ones de Faraday s'observen comunament com a fines ralles en la superfície del vi en una copa de vi que sona com una campana. Les ones de Faraday també expliquen el fenomen de la "font" sobre un bol tibetà.
L'ona de Faraday i la seua llongitut d'ona és anàloga a l'ona de Broglie en la llongitut d'ona de De Broglie en l'interpretació de Bohm en el camp de la mecànica quàntica.[4]
Aplicació
Les ones de Faraday s'utilisen com a plantilla de base líquida per a l'ensamblage dirigit de materials a microescala, inclosa matèria blana, cossos rígits i entitats biològiques (p. ej., cèlules individuals, esferoides celulars i perles microportadoras en llavors de cèlules).[5] A diferència de la plantilla de base sòlida, esta plantilla de base líquida es pot canviar dinàmicament ajustant la freqüència vibratoria i l'acceleració i genera diversos conjunts de patrons simètrics i periòdics.
Els caimans també utilisen este fenomen per a cridar a les seues parelles. Fan vibrar els seus pulmons a baixes freqüències llaugerament per baix de la superfície, lo que fa que les seues púas es moguen i induïxquen ones superficials. Estes ones superficials són bàsicament ones de Faraday i es pot observar l'efecte de salpicadura característic de determinades resonàncies.[6][7]
Este efecte també es pot utilisar per a mesclar dos líquits acústicament. Es formen ones de Faraday en l'interfaç entre els dos líquits, lo que aumenta l'àrea de superfície entre els dos, mesclant els líquits ràpida i completament.[8]
Referències
- ↑ Faraday, M. (1831) "On a peculiar class of acoustical figures; and on certain forms assumed by a group of particles upon vibrating elastic surfaces", Philosophical Transactions of the Royal Society (London), vol. 121, pp. 299–318. "Faraday waves" llaure discussed in an appendix to the article, "On the forms and states assumed by fluids in contact with vibrating elastic surfaces". This entire article is also available on-line (albeit without illustrations) at "Electronic Library".
- ↑ Others who investigated "Faraday waves" include: (1) Ludwig Matthiessen (1868) "Akustische Versuche, die kleinsten Transversalwellen der Flüssigkeiten betreffend" (Acoustic experiments concerning the smallest transverse waves of liquids), Annalen der Physik, vol. 134, pp. 107–17; (2) Ludwig Matthiessen (1870) "Über die Transversalschwingungen tönender tropfbarer und elastischer Flüssigkeiten" (On the transverse vibrations of ringing low-viscosity and elastic liquids), Annalen der Physik, vol. 141, pp. 375–93; (3) John William Strutt (Lord Rayleigh) (1883), "On the crispations of fluïu resting upon a vibrating support," Philosophical Magazine, vol. 16, pp. 50–58; (4) Thomas Brooke Benjamin and Fritz Joseph Ursell (1954), "The stability of the plane free surface of a liquid in vertical periodic motion" Proceedings of the Royal Society A, vol. 225, issue 1163.
- ↑ Wright, P.H.; Saylor, J.R.(September 2003).«Patterning of particulate films using Faraday waves».Review of Scientific Instruments.74(9): 4063–70.doi:10.1063/1.1602936.Consultat el 4 May 2016.
- ↑ «John W. M. Bush: Quàntum mechanics writ large». Archivat des de l'original, el 2017-12-15. Consultat el 2010-10-21.
- ↑ 5,0 5,1 P. Chen, Z. Luo, S. Guven, S. Tasoglu, A. Weng, A. V. Ganesan, U. Demirci, Advanced Materials 2014, 10.1002/adma.201402079. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201402079/abstract
- ↑ Powell, Devin(2011-05-25).«Horny Male Alligators Bellow With Their Back Spikes».Consultat el 4 May 2016.
- ↑ Moriarty, Peter; Holt, R. Glynn(2011).«Faraday waves produced by periodic substrates: Mimicking the alligator water danse».The Journal of the Acoustical Society of America.129(4): 2411.doi:10.1121/1.3587858.
- ↑ «How RAM Mixes».
- Este artícul conté una traducció derivada de «Onda de Faraday» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.