李国峰

(1. 内蒙古师范大学 科学技术史研究院，内蒙古 呼和浩特 010022； 2. 内蒙古科技大学 理学院，内蒙古 包头 014010)



法拉第对液体表面波的研究

李国峰1，2

(1. 内蒙古师范大学 科学技术史研究院，内蒙古 呼和浩特 010022； 2. 内蒙古科技大学 理学院，内蒙古 包头 014010)

介绍了法拉第由克拉尼图形进入液体表面波研究领域的过程，回顾了法拉第研究液体表面波的实验；分析了法拉第怀有强烈好奇心和能够正确对待权威学者观点的精神特质，以及法拉第思维开阔和实验技巧高超的研究特点.

法拉第；克拉尼图形；液体表面波

水平板垂直小幅振动，当振动频率达到某一值，事先置于板上的液体表面就会产生驻波图案，这一现象首先由法拉第(Michael Faraday，1791—1867)于1831年发现，这类由于微幅振动导致的非线性液体表面波被称为法拉第波(Faraday wave).法拉第波至今仍是一个活跃的研究领域，不仅有对既往发现的理论研究[1-4]，还陆续有新的波形图案被发现，物理评论快报(Physical Review Letters)于2011、2013年报道了数种新发现的法拉第波图案[5，6].回顾法拉第对液体表面波的研究于今仍有积极意义.

1 法拉第研究液体表面波的缘起

法拉第对液体表面波的研究源于对声音振动现象的关注.人们对声音振动现象的早期研究，可追溯到胡克(Robert Hooke，1635—1703)，1680年7月8日，胡克在玻璃板上撒了一些面粉，用小提琴弓在玻璃板的边缘拉动，当玻璃板振动时，面粉呈现出波节状的图案[7，8].胡克之后一百多年，德国物理学家克拉德尼(Ernst Florens Friedrich Chladni，1756—1827)用沙子作为观测物质，较为系……